一種新型構(gòu)件式鋁合金玻璃幕墻橫梁連接系統(tǒng)

羅建成　吳智勇

摘 要：一種構(gòu)件式鋁合金玻璃幕墻的結(jié)構(gòu)形式基本上由以下3點確定：立柱與主體結(jié)構(gòu)的連接方式；橫梁與立柱的連接方式；玻璃面板與龍骨的連接、安裝方式。以上3方面的特征基本上就可以代表著一種構(gòu)件式鋁合金玻璃幕墻結(jié)構(gòu)形式。本文將主要針對一種新型構(gòu)件式鋁合金玻璃幕墻橫梁連接系統(tǒng)進行深入的分析。

關鍵詞：鋁合金；玻璃幕墻；掛軸式；開腔橫梁；閉腔橫梁

中圖分類號：TU5 文獻標識碼：A 文章編號： 1671-3362（2013）08-052-03

前言

目前在國內(nèi)幕墻行業(yè)常見的鋁合金骨架幕墻橫梁連接形式主要分為兩種：角片連接和銷釘連接。除去以上兩種常見的幕墻橫梁連接方式外，還有多種非主流的幕墻橫梁連接形式，而這些結(jié)構(gòu)形式由于諸多原因在行業(yè)內(nèi)未得到廣泛的應用。

在眾多鋁合金玻璃幕墻橫梁連接形式中，還是角片連接系統(tǒng)為最經(jīng)典的結(jié)構(gòu)形式。在國內(nèi)長期得到最為廣泛的應用。一種幕墻橫梁的連接系統(tǒng)要在行業(yè)內(nèi)得到認可必須具備它的相應優(yōu)點。比如角片連接系統(tǒng)，其優(yōu)點為：結(jié)構(gòu)形式簡潔、受力合理、材料用量少、施工方便。但是角片連接系統(tǒng)也有其弊端。目前常用的角片連接系統(tǒng)大致也可分為兩種：開腔橫梁和閉腔橫梁。開腔橫梁施工方便，但其結(jié)構(gòu)受力較差，型材用量較大；閉腔橫梁材料用量較少，結(jié)構(gòu)受力較好，但其施工難度較大（必須橫豎龍骨同時安裝）。

本文將介紹一種新型的鋁合金骨架玻璃幕墻橫梁連接方式——“掛軸式玻璃幕墻橫梁連接系統(tǒng)”（見圖1）。本系統(tǒng)由立柱、橫梁、掛軸、卡件、自攻螺釘組成，結(jié)構(gòu)形式簡潔（見圖2）。其主要優(yōu)點為：既采用閉腔橫梁，又可以采取先安裝立柱后安裝橫梁的施工工藝。

本文將對 “掛軸式玻璃幕墻橫梁連接系統(tǒng)”的安裝工藝及其各方面的性能構(gòu)造進行深入分析。

1 掛軸式玻璃幕墻橫梁連接系統(tǒng)的安裝實現(xiàn)過程

第一步：在立柱上橫梁連接位置加工出上下兩個孔，兩孔關于分格中心線對稱（見圖3）。

第二步：將立柱安裝調(diào)試完畢。

第三步：將橫梁置于其安裝位置（見圖4）。

第四步：將掛軸穿過立柱上的孔并穿入橫梁的槽口中（見圖5）。并將其中一根掛軸滑入立柱內(nèi)（見圖6）。

第五步：將下一根需要安裝的橫梁的槽口掛于凸出的掛軸上（見圖7）。

第六步：將另一根掛軸滑入橫梁的另一槽口內(nèi)（見圖8）。

第七步：將卡件安裝到位，使卡件與橫梁共同形成一個封閉腔體將掛軸箍?。ㄒ妶D9）。

最后：使用自攻釘將卡件在固定在橫梁上（見圖10）。

通過以上安裝過程的描述可以看出，掛軸式玻璃幕墻橫梁連接系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)的可行性上來講是完全可以實現(xiàn)的，安裝工藝簡潔。而且實現(xiàn)了既采用閉腔橫梁又可以采取先安裝立柱后安裝橫梁的施工工藝。

2 掛軸式玻璃幕墻橫梁連接系統(tǒng)特點

下面將對掛軸式玻璃幕墻橫梁連接系統(tǒng)各方面的性能構(gòu)造特點進行深入的分析。在分析此結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的特點的同時，簡單的與角片連接系統(tǒng)做一個對比。

2.1 構(gòu)件種類及數(shù)量

除去橫豎龍骨外掛軸式玻璃幕墻橫梁連接系統(tǒng)的附件為：2根掛軸（圓柱鋁型材2段）、4個卡件（鋁型材4段）、4個不銹鋼自攻釘（標件）。閉腔角片連接所需的附件為：2套不銹鋼螺栓組件（包括螺栓、彈墊、平墊、螺母）、2個角片（鋁型材2段）。開腔角片連接所需的附件為：2套不銹鋼螺栓組件（包括螺栓、彈墊、平墊、螺母）、2個角片（鋁型材2段）、橫梁扣板（鋁型材1段），見表1。

2.2 室內(nèi)裝飾效果

掛軸式玻璃幕墻橫梁連接系統(tǒng)橫梁為閉腔型材裝飾效果好。閉腔橫梁角片系統(tǒng)的橫梁為閉腔型材裝飾效果好。開腔角片連接系統(tǒng)的橫梁為開腔型材并用扣板裝飾，相對而言其裝飾效果較差，見表2。

2.3 結(jié)構(gòu)體系受力情況

掛軸式連接系統(tǒng)橫梁為閉腔型材、承力點在前部受力好、抗扭轉(zhuǎn)。閉腔橫梁角片系統(tǒng)的橫梁為閉腔型材受力好。開腔角片連接系統(tǒng)的橫梁為開腔型材受力較差，見表3。

2.4 橫梁型材用量

掛軸式連接系統(tǒng)橫梁為閉腔型材，所有材料均參與結(jié)構(gòu)受力，所以材料用量少。閉腔橫梁角片系統(tǒng)的橫梁為閉腔型材，所有材料均參與結(jié)構(gòu)受力，所以材料用量少。開腔角片連接系統(tǒng)的橫梁為開腔型，型材截面力學性能較差（特別是開啟扇框位置），所以需要較大的截面積，并且采用扣板裝飾，所以其材料用量相對較多，見表4。

2.5 連接系統(tǒng)的加工情況

掛軸式連接系統(tǒng)的加工形式為：下料2、立柱上加工兩個掛軸孔3、卡件與橫梁配鉆4個自攻釘引孔。閉腔角片連接系統(tǒng)的加工形式為：下料2、立柱上加工兩個螺栓孔3、兩個角片上分別加工兩個螺栓孔。開腔角片連接系統(tǒng)的加工形式為：下料2、立柱上加工兩個螺栓孔3、兩個角片上分別加工兩個螺栓孔，見表5。

2.6 連接系統(tǒng)的施工情況

掛軸式連接系統(tǒng)實現(xiàn)了立柱先安裝調(diào)試完成后再安裝橫梁，施工方便。閉腔角片連接系統(tǒng)需要橫梁和立柱同時安裝，施工難度較大。開腔角片連接系統(tǒng)實現(xiàn)了立柱先安裝調(diào)試完成后再安裝橫梁，施工方便，見表6。

2.7 附件材料成本

掛軸式連接系統(tǒng)的附件由幾段鋁型材和4顆不銹鋼自攻釘組成，造價便宜。閉腔角片連接系統(tǒng)的附件由兩個鋁合金角片和兩套不銹鋼螺栓組件（包括螺栓、彈墊、平墊、螺母）組成，造價相對較貴。開腔角片連接系統(tǒng)的附件由兩個鋁合金角片和兩套不銹鋼螺栓組件（包括螺栓、彈墊、平墊、螺母）組成，造價相對較貴，見表7。

2.8 其他

角片連接結(jié)構(gòu)在立柱與主體連接件的位置經(jīng)常會遇到橫梁連接螺栓與立柱插芯干涉，需要在插芯上開長條孔才能滿足立柱之間的伸縮要求。而掛軸式結(jié)構(gòu)則不存在這個問題（見圖11）。

通過以上性能構(gòu)造的分析可以看出，掛軸式玻璃幕墻橫梁連接系統(tǒng)在各方面表現(xiàn)優(yōu)異。并且通過對比（對比總結(jié)見表8），掛軸式玻璃幕墻橫梁連接系統(tǒng)性能構(gòu)造略優(yōu)于兩種角片連接式系統(tǒng)。

3 結(jié)語

綜上所述，鋁合金骨架的掛軸式玻璃幕墻橫梁連接系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)的可行性上來講是完全可以實現(xiàn)的，安裝工藝簡便。而且實現(xiàn)了既采用閉腔橫梁又可以采取先安裝立柱后安裝橫梁的施工工藝。掛軸式玻璃幕墻橫梁連接系統(tǒng)性能構(gòu)造等各方面均表現(xiàn)優(yōu)異。并且通過比較，其性能構(gòu)造略優(yōu)于兩種角片連接式系統(tǒng)。所以，掛軸式玻璃幕墻橫梁連接系統(tǒng)作為一種新型的

玻璃幕墻橫梁連接系統(tǒng)，在幕墻行業(yè)內(nèi)有其相當?shù)母偁幜Α?/p>