用于大尺寸異形幕墻四性檢測的箱體研制

許文君 劉曉松

(廣州市建筑科學(xué)研究院有限公司，廣東廣州 510440)

用于大尺寸異形幕墻四性檢測的箱體研制

許文君 劉曉松

(廣州市建筑科學(xué)研究院有限公司，廣東廣州 510440)

介紹了用于建筑幕墻實(shí)驗(yàn)室四性檢測的新型箱體的結(jié)構(gòu)，通過項(xiàng)目實(shí)例闡述了該箱體在大尺寸、異形幕墻試件檢測中的應(yīng)用，指出該箱體在幕墻試件平面變形性能檢測上采用的新措施，降低了測試難度，滿足日益發(fā)展的幕墻檢測需求。

幕墻，檢測箱體，大尺寸試件，異形試件

0 引言

建筑幕墻在建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)中，以其壯麗雄偉的外觀，具有無可比擬的優(yōu)勢。國內(nèi)外各種場館、寫字樓等大型公用建筑均采用大面積的多種形式的幕墻作為外圍護(hù)。面對日益增長的建筑幕墻工程，各種新型幕墻產(chǎn)品的研發(fā)都需要進(jìn)行檢測和試驗(yàn)，特別在廣東及東南沿海地區(qū)，臺(tái)風(fēng)頻率高、強(qiáng)度大，對幕墻的材料性能、施工工藝、初步設(shè)計(jì)等均需通過超大尺寸或異形試件的物理性能檢測手段對其驗(yàn)證檢驗(yàn)。

目前，國標(biāo)［1，2］對實(shí)驗(yàn)室檢測箱體只在箱體氣密性、剛度方面做了規(guī)定，對其結(jié)構(gòu)形式?jīng)]有統(tǒng)一的要求。王洪濤等［3，4］對其箱體能進(jìn)行多個(gè)幕墻試件安裝及可安裝各種形式的幕墻做了說明，但在實(shí)現(xiàn)安裝上未見詳細(xì)的介紹。迄今為止，關(guān)于幕墻四性檢測的箱體實(shí)用性方面報(bào)道很少。

1 新型大箱體簡介

我們實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的2號箱體為全焊接鋼結(jié)構(gòu)試驗(yàn)箱體，不能拆卸，最大安裝尺寸(寬×高)僅為3．9 m×6．6 m，且僅適用于平面幕墻試件，不能安裝L形幕墻或異形幕墻，因此有必要改造2號箱體，消除了原有箱體的不足，最大限度的滿足試件安裝要求。改造后箱體寬5．7 m，共4跨，高11．4 m，共5層框架橫梁，尺寸及構(gòu)件材料見圖1，圖2。箱體構(gòu)件之間統(tǒng)為螺栓連接，拆裝簡便。

圖1 立面圖

圖2 箱體圖

2 大尺寸幕墻試件安裝

若幕墻試件寬為5．7 m，試件安裝高度為9．55 m，試件的最大面積可達(dá)54．4 m2。若幕墻試件寬在4．3 m內(nèi)，試件安裝高度為11．4 m，試件最大面積為49 m2。能滿足較大尺寸的幕墻試件安裝檢測，現(xiàn)場取樣試件可達(dá)3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)層高。

3 L形及其他異形幕墻試件安裝

按照實(shí)驗(yàn)室室內(nèi)最大空間尺寸，初始設(shè)計(jì)的試件安裝鋼結(jié)構(gòu)最大轉(zhuǎn)角尺寸為(L長邊+L短邊) ×高=(4．3 m+1．2 m) ×11．4 m。能滿足普通帶轉(zhuǎn)角的試件安裝要求，如武漢百腦匯幕墻試件(4．66 m+ 1．6 m)×8．6 m四性檢驗(yàn)項(xiàng)目將箱體第一跨框架鋼梁與鋼撐拆除便于進(jìn)行安裝，見圖3。

圖3 武漢百腦匯幕墻試件平面布置圖

在進(jìn)行轉(zhuǎn)角尺寸2．5 m以上的幕墻試件安裝時(shí)，增加部分鋼結(jié)構(gòu)即可滿足安裝要求，如深圳創(chuàng)維半導(dǎo)體大廈幕墻四性檢測項(xiàng)目，試件尺寸為(3．1 m+2．6 m) ×8．9 m，見圖4，拆下第四跨框架梁與支撐，同時(shí)增加鋼柱與鋼梁即可安裝。

另外，在進(jìn)行異形幕墻試件安裝時(shí)，只需在箱體平面上構(gòu)造試件鋼龍骨便能滿足要求。東海酒店幕墻四性檢測項(xiàng)目見圖5。

4 平面變形性能檢測的措施改進(jìn)

平面變形性能檢測作為幕墻四性檢測之一，其為測試幕墻層間的變形性能，反映出幕墻在風(fēng)荷載作用下相對于主體結(jié)構(gòu)的變形能力和抗震能力。在實(shí)驗(yàn)室中模擬這種作用，一般是通過油壓千斤頂推動(dòng)幕墻試件的其中一個(gè)安裝鋼梁，其為活動(dòng)梁，同時(shí)保持相鄰樓層鋼梁固定的方法。在推動(dòng)活動(dòng)梁之前，須松開其與主體鋼柱的連接，為保證幕墻試件自身的平衡，使用牛腿支托活動(dòng)梁，見圖6a)。推動(dòng)活動(dòng)梁在幕墻試件平面內(nèi)水平移動(dòng)時(shí)，與牛腿之間產(chǎn)生了巨大的摩擦力，于是在牛腿上墊圓鋼作為滾軸，大大減小了活動(dòng)梁的摩擦阻力。這一改進(jìn)，降低了試驗(yàn)難度。

圖4 深圳創(chuàng)維半導(dǎo)體大廈幕墻試件平面布置圖

圖5 東海酒店幕墻試件測試圖

此外，在進(jìn)行幕墻試件平面內(nèi)變形與平面外變形的測試時(shí)，可以在牛腿上墊雙層滾軸，垂直交叉擱置，便可以雙方向移動(dòng)自由，見圖6b)。

圖6 滾軸、牛腿節(jié)點(diǎn)圖

5 結(jié)語

1)新型箱體克服了原來箱體僅能安裝小尺寸幕墻試件的缺點(diǎn)，改造后能進(jìn)行大尺寸幕墻試件的檢測，增強(qiáng)了試驗(yàn)箱體的實(shí)用性。

2)新型箱體除能安裝平面幕墻試件外，還能進(jìn)行L形及其他異形的幕墻試件安裝檢測，順應(yīng)了現(xiàn)代幕墻的發(fā)展趨勢。

3)新型箱體除了能進(jìn)行建筑幕墻國標(biāo)部分的平面內(nèi)變形性能檢測外，還能實(shí)現(xiàn)其他方向的層間變形性能檢測，即平面內(nèi)、外三個(gè)方向的變形性能檢測。

4)新型箱體的活動(dòng)牛腿能沿鋼柱上下移動(dòng)，可在任意高度位置托住活動(dòng)鋼梁，從而進(jìn)行試件的平面變形性能檢測。在活動(dòng)鋼梁下，每個(gè)牛腿位置墊圓鋼作為滾軸，大大減小了活動(dòng)鋼梁移動(dòng)的摩擦力，降低了試驗(yàn)難度。

［1］GB/T 15227-2007，建筑幕墻氣密、水密、抗風(fēng)壓性能檢測方法［S］．

［2］GB/T 18250-2000，建筑幕墻平面內(nèi)變形性能檢測方法［S］．

［3］王洪濤，郝志華，劉會(huì)濤．超常規(guī)建筑幕墻性能檢測技術(shù)研究［J］．建設(shè)科技，2012(21)：30-31．

［4］王洪濤，郝志華，劉 昊．超大型建筑幕墻四性檢測技術(shù)［J］．建設(shè)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

許文君(1984-)，男，碩士; 劉曉松(1963-)，男，高級工程師