楊 樂

南京三惠建設(shè)工程股份有限公司

淺談構(gòu)件式玻璃幕墻鋁合金橫梁的選用

楊 樂

南京三惠建設(shè)工程股份有限公司

隨著我國玻璃幕墻的使用越來越廣泛，玻璃幕墻型材的選用就顯得很重要。幕墻設(shè)計(jì)師在選用型材的時(shí)候需要考慮多種方面的因素，既要合理又要經(jīng)濟(jì)。本文就構(gòu)件式玻璃幕墻橫梁選擇的時(shí)候需要注意的幾點(diǎn)進(jìn)行簡單的論述。

玻璃幕墻；鋁合金橫梁；荷載；鋁角碼

玻璃幕墻自 20 世紀(jì)中期出現(xiàn)之后， 就被廣泛的應(yīng)用于建筑行業(yè)。而其鋁合金橫梁的選用一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)。現(xiàn)在玻璃幕墻在橫梁上選用方式上總是出現(xiàn)各種問題，這些問題很大程度上影響了幕墻整體的穩(wěn)定性，對建筑幕墻的美觀也造成了影響。為了確保幕墻設(shè)計(jì)師在選用型材上更加規(guī)范科學(xué)，確保玻璃幕墻的質(zhì)量的質(zhì)量，本文根據(jù)在各個(gè)方面對鋁合金橫梁的選用進(jìn)行了詳盡科學(xué)的分析，以此可以給相關(guān)的從業(yè)人員一些建議。

1　選用鋁合金橫梁時(shí)需考慮橫梁的抗傾覆能力

玻璃幕墻常常使用鋁合金橫梁。為了節(jié)約鋁材，我們常常采用閉口型材。這是因?yàn)橥瑯映叽绲拈]口型材較開口型材受力性能更好。但是完全閉口的型材又不方便安裝，所以現(xiàn)在常用半閉口型材。

這種型材通過角鋁與立柱連接。既方便了安裝又發(fā)揮了閉口型材的力學(xué)性能。但是我們在施工中會發(fā)現(xiàn)，如果玻璃板塊比較大的時(shí)候，橫梁會在玻璃重壓下產(chǎn)生一定角度的翻轉(zhuǎn)，或者有傾覆的趨勢。這是因?yàn)檫B接橫梁的角鋁采用了兩顆M6螺栓與立柱連接。兩點(diǎn)成一線，其穩(wěn)定性較差。特別是圖一中上面兩種橫梁，閉口腔在前，連接點(diǎn)靠后的時(shí)候，更容易傾覆。為了解決這個(gè)問題，我們可以采用三顆螺栓，成三角形布置。利用三角形的穩(wěn)定性將連接件牢牢固定在立柱上。橫梁安裝后再安裝卡緊件卡緊。

施工實(shí)踐證明采用這樣的型材，橫梁的抗傾覆能力得到很大的提高。

2　選用鋁合金橫梁時(shí)需考慮橫梁的跨度

如果橫梁跨度有超過1.2米的，則要求橫梁主要受力部位的壁厚≥2.5mm。如果達(dá)不到這一要求，即使計(jì)算能夠滿足要求也不符合規(guī)范要求。如下圖三所示的橫梁，在閉口部位，壁厚2.0mm，開口部位2.5mm，如果跨度超過1.2米，是不符合規(guī)范要求的。

3　選用鋁合金橫梁時(shí)需考慮明框橫梁外的裝飾條受到的荷載

如果明框橫梁外的裝飾條尺寸較大，則裝飾條的自重、受到的風(fēng)荷載及其他荷載需傳遞到橫梁上。如果橫梁是隔熱型材，則需考慮隔熱條的強(qiáng)度能否滿足荷載的傳遞。必要時(shí)增加螺釘以減少隔熱條受到的荷載。如下圖四。采用M6的螺釘將裝飾條的荷載傳遞到隔熱條后的橫梁上。

4　選用鋁合金橫梁時(shí)需考慮施工的方便

鋁合金橫梁與立柱的連接方式多種多樣，使用較多的有鋁合金角碼加不銹鋼螺栓的連接方式，還有不銹鋼彈簧銷式的連接方式。當(dāng)然還有其它的連接方式。簡單方便的安裝方式可以減少工人的勞動強(qiáng)度，提高勞動效率。不合理的安裝方式會對施工的精度要求很高，造成勞動效率的下降。或許還會造成材料的浪費(fèi)。具體采用哪種安裝方式需要根據(jù)工程規(guī)模、工程工期工程的造價(jià)、施工是否方便等選用適合本工程的安裝方式。

5　選用鋁合金橫梁時(shí)需考慮施工難點(diǎn)

一般的構(gòu)件式框架幕墻由鋁型材立柱和鋁型材橫梁組成，立柱與橫梁間通過鋁角碼和不銹鋼螺栓組連接固定，而現(xiàn)場安裝有很多施工難點(diǎn)。

（1）現(xiàn)場鋁型材位置安裝的三角翼部位距離間隙較窄，采用傳統(tǒng)的鋁角碼連接施工方法，其施工機(jī)具不易操作；

（2）傳統(tǒng)的鋁角碼連接，立柱和橫梁接縫不嚴(yán)，在長期風(fēng)荷載作用下幕墻玻璃極易與型材發(fā)生扭曲，影響其幕墻的整體外觀，甚至使玻璃破裂；

（3）安裝位置距離間隙小，質(zhì)量受人為因素影響較大，所以需要采用一種特殊的施工工藝提升施工效率，降低施工成本，提高質(zhì)量。

6　選用鋁合金橫梁時(shí)需考慮技術(shù)特點(diǎn)

通過以上施工難點(diǎn)的分析，為在距離間隙小的空間內(nèi)保證橫梁的安裝固定，通過改造傳統(tǒng)鋁角碼的連接方式，采用閉口橫梁的彈簧插銷式連接。

工藝性：傳統(tǒng)的“C”型狀橫梁改成閉口橫梁，橫梁與立柱的連接采用彈簧插銷連接。由于型材截面形狀簡單，擠壓模具設(shè)計(jì)和制造不復(fù)雜，相應(yīng)提高了材料的一次試模合格率和擠壓成材率，并且現(xiàn)場安裝施工簡單，在完成立柱安裝調(diào)整后，直接通過彈簧插銷插入立柱中， 降低了安裝的勞動強(qiáng)度， 減少了施工機(jī)具的應(yīng)用，因此在狹小的施工空間中也能保證橫梁的平整度、垂直度的安裝。

7　選用鋁合金橫梁時(shí)需考慮施工工藝

7.1施工流程

施工準(zhǔn)備→橫梁的測量放線→橫梁端部安裝彈簧插銷組件→彈簧一端打膠固定→兩端同時(shí)回縮彈簧插銷→將橫梁兩端對準(zhǔn)立柱孔中，插銷在彈力作用下自動插入孔中→橫梁安裝到位。

7.2施工方法和操作要求

（1）施工準(zhǔn)備：對預(yù)埋件的埋設(shè)和立柱的安裝進(jìn)行復(fù)查，確保立柱的垂直度和進(jìn)出面的平整，保證立柱與預(yù)埋件通過連接件焊接牢固，對不符合要求的鋁型材立柱進(jìn)行整改；

（2）橫梁的測量放線：在對立柱檢查合格后，使用水準(zhǔn)儀和經(jīng)緯儀放出橫梁的水平控制線，放線定位后在立柱上橫梁連接處加工出彈簧插銷的位置；

（3）彈簧插銷組件安裝：橫梁長度按工程要求切割后，對橫梁進(jìn)行彈簧插銷組件安裝，彈簧的一端打膠固定，兩端同時(shí)回縮彈簧插銷；

（4）橫梁安裝：將橫梁兩端與立柱上開好的孔位對齊，在彈簧力的作用下，插銷端部被頂入立柱的孔位中，從而實(shí)現(xiàn)立柱與橫梁的安裝固定。

8　結(jié)束語

幕墻設(shè)計(jì)時(shí)鋁型材的選擇是幕墻工程中極為重要的一環(huán)。它不僅決定整個(gè)工程的總造價(jià)，而且關(guān)系到整個(gè)工程的檔次、使用壽命、外觀效果。合理的選擇幕墻型材至關(guān)重要。需要考慮多種方面的因素，有規(guī)范方面的要求，受力方面的要求，經(jīng)濟(jì)方面的要求，施工方便的要求?？简?yàn)著設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)水平。

［1］黃楠，辛晶.構(gòu)件式玻璃幕墻節(jié)點(diǎn)連接、 框架安裝質(zhì)量常見問題分析［J］.建筑技術(shù)，2013，13（9）：145-146

［2］李圣國.橫梁閉口系統(tǒng)玻璃幕墻的工程應(yīng)用［J］.建筑技術(shù)2011，42（9）：814-816