基于異型板材幕墻的建筑屋面設(shè)計研究

基于異型板材幕墻的建筑屋面設(shè)計研究

南京青奧國際風格街采用雙軒墻，上層為玻璃幕墻，外層為形狀穿孔板墻。整個外立面由7000余塊各不相同的異形穿孔鋁板組成，每一塊銀圭鋁板有不同的光線反射，共同構(gòu)成整個外立面的地球輪廓。夜間，建筑物在藝術(shù)燈光的映射下，地球輪廓更是惟妙惟肖、巧奪天工。這種變化就是異形穿孔鋁板彎折的角度和開孔大小形成的光影和密度的變化，從而構(gòu)成恢弘的巨型圖案——地球：我們的家園，如圖1所示。異形穿孔鋁板采用插掛式安裝系統(tǒng)，鋁板豎向采用鋁合金掛碼掛接，鋁板下口鋁合金插件直接插入下層鋁板槽口中，鋁板上口鋁合金角碼與鋼轉(zhuǎn)接件螺釘固定限位。插掛式異形穿孔鋁板施工技術(shù)能確保安裝牢固，安裝方便，而且三維可調(diào)確保其表面平整度。1插掛式異形穿墻鋁板安裝的優(yōu)勢(1)U型鋼槽、鋼轉(zhuǎn)接件、鋁合金掛碼、鋁合金角碼及異形穿孔鋁板都為工廠加工件，便于推廣，適合規(guī)模化生產(chǎn)，同時可加快施工進度，最大限度地降低施工中震動噪音污染等公害。(2）采用掛插式安裝方法，打破傳統(tǒng)螺絲固定方法，克服大板塊異形鋁板的安裝難度，而且安全可靠性更高。(3）插掛式安裝異形穿孔鋁板具有較好的抗震性、安全性，便于更換，降低維護、維修成本。(4）工藝簡單，安裝及維修方便，可縮短工期。插掛式安裝異形穿孔鋁板安裝費用約為50元/m(5）安全可靠，結(jié)構(gòu)施工中充分考慮到自重、風荷載對幕墻的影響和關(guān)鍵部位節(jié)點的安全。(6）與亮化工程完美結(jié)合，可展現(xiàn)出金屬幕墻的多樣性、美觀性。2鋁合金掛鉤掛接異形穿孔鋁板采用插掛式安裝系統(tǒng)，鋁板豎邊采用鋁合金掛鉤掛接在U型鋼槽及對穿螺栓上，鋁板下口鋁合金插件直接插入下層鋁板槽口中，鋁板上口鋁合金角碼與鋼轉(zhuǎn)接件螺釘固定限位，如圖2所示。3安裝工藝和設(shè)備要點3.1鋼龍骨上鋼安裝插掛式異形穿孔鋁板幕墻施工工藝流程為:鋼結(jié)構(gòu)龍骨安裝完成→測量放線→豎向鋼立柱上U型鋼槽及M8不銹鋼對穿螺栓組安裝→橫向鋼龍骨上鋼轉(zhuǎn)接件安裝→異形穿孔鋁板排序→異形穿孔鋁板固定安裝。異形穿孔鋁板安裝順序為從下往上安裝。3.2操作要點3.2.1建筑物軸線的測定測量放線是幕墻工程中要求最為精密的一道工序，在控制立面平整度上起著重要作用。為精確、快捷地測定出建筑物軸線，嚴格控制結(jié)構(gòu)構(gòu)件的位置及幾何尺寸，遵守先整體后局部的測控程序，擬定各個單位工程的施工主軸線為四點平面控制網(wǎng)，采用直角坐標法定位放線。測量時控制分配測量誤差，不能使誤差累計。在鋼結(jié)構(gòu)橫豎龍骨上彈出異型穿孔鋁板的分格及控制線。3.2.2豎向鋼龍骨上鉆尾螺釘安裝將5mm厚的U型鋼槽（兩側(cè)開進出10mm長孔）底面用2顆M6.3mm不銹鋼鉆尾螺絲固定在豎向鋼龍骨上，U型鋼槽的間距為400mm，異型穿孔鋁板豎邊上鋁合金掛碼間距對應相同，U型鋼槽將M8不銹鋼對穿螺栓組穿過U型鋼槽兩側(cè)10mm孔洞，在U形角碼兩側(cè)增加30mm×30mm×3mm鋼墊片，調(diào)整之后擰緊螺帽。3.2.3橫向關(guān)于鋼龍骨的安裝將30mm×30mm×120mm×3mm鋼轉(zhuǎn)接件用2顆不銹鋼鉆尾螺釘固定在橫向鋼龍骨上，安裝標高為鋁板分格縫中。鋼轉(zhuǎn)接件為加工定制件，表面氟碳噴涂處理。每塊鋁板距中線設(shè)置2只鋼轉(zhuǎn)接件，布置位置及間距同鋁板上鋁合金橫向角碼。3.2.4小型穿孔板分類加工異形穿孔鋁板時，由于大小尺寸、可視面造形的不同，需在安裝前根據(jù)編號圖排序歸類，以便之后安裝方便。3.2.5鋁合金鉤掛的安裝(1）安裝措施可以采用吊籃，吊籃懸掛機構(gòu)可以采用在鋼結(jié)構(gòu)頂部高強螺栓栓接或抱箍固定，異型穿孔鋁板運輸可以在屋頂設(shè)置電動葫蘆吊裝，吊裝過程中注意對鋁板成品的保護。(2）加工鋁板時兩側(cè)已用2顆ST4.8×13不銹鋼沉頭自攻螺釘固定好鋁合金掛件（掛鉤式），進出方向調(diào)整好后擰緊M8不銹鋼對穿螺栓，將鋁板通過鋁合金掛鉤與豎向鋼龍骨上U型鋼槽中不銹鋼螺栓組掛接，應確保每個掛鉤都掛接上，并滿足鉤掛深度要求。通過掛鉤左右移動調(diào)整好鋁板的垂直方向尺寸。(3）通過鋁板下口鋁合金插件插入下塊鋁板槽口深淺調(diào)整好水平尺寸，調(diào)整好后鋁板上口鋁合金角碼用2顆ST4.8×13不銹鋼自攻螺絲與30mm×30mm×120mm×3mm鋼轉(zhuǎn)接連接固定限位。(4）穿孔鋁板安裝的三維可調(diào)：進出方向通過不銹鋼對穿螺栓組在U型鋼槽進出長孔中調(diào)節(jié)，垂直方向通過鋁板豎向掛鉤在M8不銹鋼對穿螺栓上左右調(diào)節(jié)，水平方向通過鋁板下口鋁合金插件插入下層鋁板槽口深淺調(diào)節(jié)。(5）板塊安裝時應綜合考慮消防救援通道，做到位置合理、自然美觀，消防救援通道位置的板塊應獨立設(shè)置，鋁板上安裝不銹鋼合頁及插銷，開啟形式常規(guī)為平開。4垂直形狀的開口、施工材料和設(shè)備4.1鋼方管表面氟碳處理異性穿孔鋁板，采用3mm厚雙面銀圭鋁板，背面根據(jù)開孔布置加勁肋。橫豎鋼龍骨，采用200mm×150mm×8mm厚的鋼方管，表面氟碳處理，根據(jù)防火等級外罩防火涂料。連接件，采用5mm厚U型鋼槽、100mm×60mm×3mm鋁件、20mm×40mm×3mmL形鋁角碼、30mm×30mm×120mm×3mm鋼轉(zhuǎn)接件、30mm×30mm×3mm不銹鋼方墊片。輔材有ST4.8×13不銹鋼沉頭自攻螺釘、M8不銹鋼螺栓組、ST6.3×25不銹鋼自攻自鉆螺釘。4.2設(shè)備連接所需機具設(shè)備有電動葫蘆、經(jīng)緯儀、水平儀、鋼卷尺、水平尺、塞尺、電焊機、角磨機、扳手和螺絲刀等，機具設(shè)備形號、數(shù)量根據(jù)工程具體配置。5驗收規(guī)范和規(guī)范插掛式異形穿孔鋁板幕墻施工嚴格按照《建筑工程施工質(zhì)量驗收統(tǒng)一標準》（GB50300—2013）、《建筑裝飾裝修工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50210—2018）、《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50205—2001）的要求執(zhí)行，參照執(zhí)行《建筑幕墻》（GB21086—2007）、《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》（JSJ—2001）的要求。5.1外表面質(zhì)量的要求(1）按供貨方提供的方鋼管、形鋼和鋼板尺寸及公差要求，抽查各種規(guī)格鋼管的口徑、壁厚及橢圓度；對于形鋼，抽查其斷面尺寸；對于各種規(guī)格鋼板，抽查其長寬尺寸、厚度及平整度；并檢查鋼管、形鋼及鋼板的外表面質(zhì)量。(2）材質(zhì)質(zhì)保文件必須包括材質(zhì)證明文件；對于鍍鋅或表面涂裝的鋼材，還必須要有關(guān)于表面處理的質(zhì)保文件。(3）所有鋼材表面不得有裂紋、結(jié)疤、折疊、夾雜和分層。(4）所有鋼材表面不得有明顯的折印、麻點、劃傷、拉痕、壓痕和由生銹引起的粗糙面，允許存在表面的薄層氧化鐵皮、輕微鐵銹和殘余涂料、污跡等不影響表面檢查和日后使用的局部缺陷。(5）不銹鋼材及鍍鋅鋼材要求表面光滑潔凈。(6）尺寸允差，形鋼長度應符合設(shè)計要求。形鋼截面形狀及各部尺寸必須與對應的國家標準相符。(7）形鋼和鋼板的實際厚度不得小于公稱厚度的95%。5.2壓入物及腐蝕麻點(1）表面質(zhì)量：板材表面不允許有裂紋，不能有肉眼看得見的壓輥痕，不允許有非金屬雜物壓入物及腐蝕麻點等缺陷。(2）尺寸允差：厚度應在長邊距離板角不小于20mm、距離板材邊緣不小于10mm的范圍測量，公差為0.2mm。(3）外形尺寸：寬度、長度公差為2mm，對