如何设计钢结构建筑墙面系统初探.doc

如何设计钢结构建筑墙面系统初探 第36卷第l4期 ? 66?2010年5月 山西建筑 SHANXIARCHITECTURE V01.36No.14 May.2010 文章编号:1009.6825{2010)14—0066—02 如何设计钢结构建筑墙面系统初探 王志国 摘要:在分析钢结构建筑外墙常用材料基础上,重点对钢结构建筑墙面细部构造分析中的轻质砌筑类的连接构造和轻 质墙板类的连接构造两方面进行了探讨,对于今后钢结构建筑墙面设计具有借鉴作用. 关键词i钢结构,建筑墙面,外墙材料,细部构造 中图分类号:TU391文献标识码:A 外墙作为建筑基本围护结构的一部分,按照我国现行的各种 建筑规范,必须满足承载能力,热工,防水,隔声,防火,抗冻等方 面的要求.作为钢结构建筑的外墙墙体,还必须考虑能够突出钢 结构的优势,与结构连接的节点简单,有效,同时施工方法易于操 作.近年来,随着墙体材料改革的进行,出现了很多新材料,新技 术,墙体材料性能有了极大的提高,在材料选择方面为设计人员 提供了更大的自由度.选择适当的墙体材料,尤其是外墙材料, 对于建筑的经济性,建筑舒适度,建筑的节能以及建筑的工业化 程度都具有重要意义. 1钢结构建筑外墙常用材料 建筑外墙材料种类繁多,但与钢结构相配套的外墙材料主要 有两大类:轻质砌筑类,轻质墙板类墙体…I. 1.1轻质砌筑类墙体 砌筑墙体是由多种材料的块体砌筑而成的墙体结构.作为 最古老的墙体类型,其良好的耐久性和独特的美学价值已在很多 古老的历史建筑中得到见证.由于钢结构体系的框架承重特性, 这里所指的砌体为不承重的新型轻质砌块墙体,通常包括蒸压加 气混凝土砌块墙体,混凝土小型空心砌块墙体(普通型和轻集 料),建筑废渣混凝土多孔砖,粉煤灰砌块墙体等.在寒冷,严寒地 区,砌筑墙体为了能够达到节能的要求,可以使用复合保温砌块. 1.2轻质墙板类墙体 建筑轻质板材是砌墙砖和建筑砌块之外的另一类重要的新 型建筑墙体材料.与前两类砌体材料相比,其明显优势是自重 轻,安装快,施工效率高,同时可提高建筑物的抗震性能,增加建 筑物的使用面积,节省生产和使用能耗等.随着钢结构建筑的增 多,墙体革新和建筑节能工程的实施以及为此而制定的各项优惠 政策,新型建筑板材将获得更迅猛的发展. 2钢结构建筑墙面细部构造分析 通过对钢结构建筑墙体的现状调研后发现,轻质砌筑类的墙 体裂缝较多,轻质墙板类的连接构造复杂2J,因此本文将主要对 砌筑类墙体的裂缝,轻质墙板的连接构造进行探讨. 2.1轻质砌筑类的连接构造 1)砌筑类墙体裂缝分析.砌筑类的墙体由于砌体收缩,温湿 度变化,地基沉降不均匀等引起的裂缝是非受力裂缝,又称变形 裂缝,这类裂缝几乎占全部可见裂缝的80%左右.在变形裂缝里 面最为常见的裂缝有三大类:a.温度裂缝;b.干燥收缩裂缝(简称 干缩裂缝);C.由温度和干缩共同产生的裂缝. 2)防止砌筑类墙体裂缝的构造.混凝土砌块砌体的干缩变 形是由砂浆和砌块两者的变形组成的.减轻干缩裂缝就是控制 好混凝土砌块与砂浆的收缩.从设计方面来讲,主要是考虑设置 墙面控制缝和设置灰缝钢筋.采用外墙外保温的做法,减小内外 墙的温差,从而减少温度引起的裂缝. 2.2轻质墙板类的连接构造 1)复合墙板与钢结构的连接要求.外墙板与钢结构的连接 宜采用有一定变形能力的柔性连接.外墙板可以采用上挂或下 承载两种方式支承于框架柱,梁或楼板上.根据不同的板材类型 和板材的布置方式,可采取焊接法,螺栓连接法,插筋锚固法等将 外墙板固定在框架上. 2)墙板布置,支承设置及板缝处理.a.墙板的布置方式.墙 板的布置方式有竖放和横放两种.墙板竖放是将墙板长度方向 垂直于地面的布置方式,属于传统的钢结构建筑做法,建筑物墙 面的风格为竖线条;b.墙板的支承方式.在钢结构建筑中,墙板 的支承方式主要包括3种:承重墙板;外墙挂板;填充墙板;c.复 合墙板板缝处理.墙板的接缝构造主要表现在墙板间的水平缝 和垂直缝,这是板缝处理的关键. 3)复合墙板与地面之间的连接构造.a.复合墙板与地面的 连接.基础工程进行的过程中,各种预埋件要按图纸设计准确地 定位和安装,除了水电管路之外,主要是结构与基础相连的预埋 件.基础完成后,一种情况在基础与地龙骨之间要做好隔潮层, 如使用珍珠棉和木制垫板,易缓冲钢结构构件与混凝土的硬接触 (见图1);另一种情况要做好台的收边和封口,做好防水和密封 (见图2).b.复合墙板之间的连接. 0 . 0钢柱ll 群l.l』 条 图1墙板与地面的连接方式I图2墙板与地面的连接方式 4)复合墙板与钢柱,钢梁的连接构造.a.墙板与钢柱的连 接,墙板与柱子之问用专用连接件连接,为了防止连接滑出在连接 件端部用专用套管封顶.b.墙板与钢梁的连接,除了要符合计算 模型