用于大尺寸异形幕墙四性检测的箱体研制
2013-01-24许文君刘晓松
许文君 刘晓松
(广州市建筑科学研究院有限公司,广东广州 510440)
用于大尺寸异形幕墙四性检测的箱体研制
许文君 刘晓松
(广州市建筑科学研究院有限公司,广东广州 510440)
介绍了用于建筑幕墙实验室四性检测的新型箱体的结构,通过项目实例阐述了该箱体在大尺寸、异形幕墙试件检测中的应用,指出该箱体在幕墙试件平面变形性能检测上采用的新措施,降低了测试难度,满足日益发展的幕墙检测需求。
幕墙,检测箱体,大尺寸试件,异形试件
0 引言
建筑幕墙在建筑外围护结构中,以其壮丽雄伟的外观,具有无可比拟的优势。国内外各种场馆、写字楼等大型公用建筑均采用大面积的多种形式的幕墙作为外围护。面对日益增长的建筑幕墙工程,各种新型幕墙产品的研发都需要进行检测和试验,特别在广东及东南沿海地区,台风频率高、强度大,对幕墙的材料性能、施工工艺、初步设计等均需通过超大尺寸或异形试件的物理性能检测手段对其验证检验。
目前,国标[1,2]对实验室检测箱体只在箱体气密性、刚度方面做了规定,对其结构形式没有统一的要求。王洪涛等[3,4]对其箱体能进行多个幕墙试件安装及可安装各种形式的幕墙做了说明,但在实现安装上未见详细的介绍。迄今为止,关于幕墙四性检测的箱体实用性方面报道很少。
1 新型大箱体简介
我们实验室现有的2号箱体为全焊接钢结构试验箱体,不能拆卸,最大安装尺寸(宽×高)仅为3.9 m×6.6 m,且仅适用于平面幕墙试件,不能安装L形幕墙或异形幕墙,因此有必要改造2号箱体,消除了原有箱体的不足,最大限度的满足试件安装要求。改造后箱体宽5.7 m,共4跨,高11.4 m,共5层框架横梁,尺寸及构件材料见图1,图2。箱体构件之间统为螺栓连接,拆装简便。
图1 立面图
图2 箱体图
2 大尺寸幕墙试件安装
若幕墙试件宽为5.7 m,试件安装高度为9.55 m,试件的最大面积可达54.4 m2。若幕墙试件宽在4.3 m内,试件安装高度为11.4 m,试件最大面积为49 m2。能满足较大尺寸的幕墙试件安装检测,现场取样试件可达3个标准层高。
3 L形及其他异形幕墙试件安装
按照实验室室内最大空间尺寸,初始设计的试件安装钢结构最大转角尺寸为(L长边+L短边) ×高=(4.3 m+1.2 m) ×11.4 m。能满足普通带转角的试件安装要求,如武汉百脑汇幕墙试件(4.66 m+ 1.6 m)×8.6 m四性检验项目将箱体第一跨框架钢梁与钢撑拆除便于进行安装,见图3。
图3 武汉百脑汇幕墙试件平面布置图
在进行转角尺寸2.5 m以上的幕墙试件安装时,增加部分钢结构即可满足安装要求,如深圳创维半导体大厦幕墙四性检测项目,试件尺寸为(3.1 m+2.6 m) ×8.9 m,见图4,拆下第四跨框架梁与支撑,同时增加钢柱与钢梁即可安装。
另外,在进行异形幕墙试件安装时,只需在箱体平面上构造试件钢龙骨便能满足要求。东海酒店幕墙四性检测项目见图5。
4 平面变形性能检测的措施改进
平面变形性能检测作为幕墙四性检测之一,其为测试幕墙层间的变形性能,反映出幕墙在风荷载作用下相对于主体结构的变形能力和抗震能力。在实验室中模拟这种作用,一般是通过油压千斤顶推动幕墙试件的其中一个安装钢梁,其为活动梁,同时保持相邻楼层钢梁固定的方法。在推动活动梁之前,须松开其与主体钢柱的连接,为保证幕墙试件自身的平衡,使用牛腿支托活动梁,见图6a)。推动活动梁在幕墙试件平面内水平移动时,与牛腿之间产生了巨大的摩擦力,于是在牛腿上垫圆钢作为滚轴,大大减小了活动梁的摩擦阻力。这一改进,降低了试验难度。
图4 深圳创维半导体大厦幕墙试件平面布置图
图5 东海酒店幕墙试件测试图
此外,在进行幕墙试件平面内变形与平面外变形的测试时,可以在牛腿上垫双层滚轴,垂直交叉搁置,便可以双方向移动自由,见图6b)。
图6 滚轴、牛腿节点图
5 结语
1)新型箱体克服了原来箱体仅能安装小尺寸幕墙试件的缺点,改造后能进行大尺寸幕墙试件的检测,增强了试验箱体的实用性。
2)新型箱体除能安装平面幕墙试件外,还能进行L形及其他异形的幕墙试件安装检测,顺应了现代幕墙的发展趋势。
3)新型箱体除了能进行建筑幕墙国标部分的平面内变形性能检测外,还能实现其他方向的层间变形性能检测,即平面内、外三个方向的变形性能检测。
4)新型箱体的活动牛腿能沿钢柱上下移动,可在任意高度位置托住活动钢梁,从而进行试件的平面变形性能检测。在活动钢梁下,每个牛腿位置垫圆钢作为滚轴,大大减小了活动钢梁移动的摩擦力,降低了试验难度。
[1]GB/T 15227-2007,建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法[S].
[2]GB/T 18250-2000,建筑幕墙平面内变形性能检测方法[S].
[3]王洪涛,郝志华,刘会涛.超常规建筑幕墙性能检测技术研究[J].建设科技,2012(21):30-31.
[4]王洪涛,郝志华,刘 昊.超大型建筑幕墙四性检测技术[J].建设科技,2009(1):13-14.
Research on tank with tests of four-aspects in large-size special-shaped curtain walls
XU Wen-jun LIU Xiao-song
(Guangzhou Institute of Building Science Co.,Ltd,Guangzhou 510440,China)
The paper introduces the new tank structure with tests of four-aspect used at labs for the architectural curtain walls,illustrates the application of the tank is the test specimen test of the large-sized and special-shaped curtain walls according to the cases in the project,and points out the tank uses new measures for the test of the plane deformation of the test specimen of the curtain wall,lowers the test difficulties and meet the increasing test demands for the curtain walls.
curtain wall,tested tank,large-sized test specimen,special-shaped test specimen
TU318
A
10.13719/j.cnki.cn14-1279/tu.2013.10.106
1009-6825(2013)10-0022-03
2013-01-13
许文君(1984-),男,硕士; 刘晓松(1963-),男,高级工程师