金属、石材幕墙工程技术规程.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流金属、石材幕墙工程技术规程.精品文档. 中国建筑资讯网 金属与石材幕墙工程技术规范 资料编号 JGJ 133-201 J113-2001 金属与石材幕墙工程技术规范JGJ 133-2001J113-2001条文说明 中国建筑资讯网 金属与石材幕墙工程技术规范 资料编号 JGJ 133-201 J113-2001 中国建筑资讯网 金属与石材幕墙工程技术规范 资料编号 JGJ 133-201 J113-2001 前 言根据建设部建标199771 号文的要求，中国建筑科学研究院会同广东省中山市盛兴幕墙有限公司、上海市东江建筑幕墙有限公司、武汉凌云建

2、筑装饰工程总公司、中国地质科学院地质研究所，共同编制的金属与石材幕墙工程技术规范。(JGJ133-2001)经建设部2001 年5 月29 日以建标2001108 号文批准业已发布。为便于广大设计施工监理科研学校等有关人员在使用本标准时能正确理解和执行条文规定，金属与石材幕墙工程技术规范编制组按章节条顺序，编制了本规范的条文说明，供使用者参考，如发现欠妥之处，请将意见函寄中国建筑科学研究院。(地址:北京市北三环东路30 号 邮政编码:100013)本条文说明由建设部标准定额研究所组织出版。不得翻印！讯网 金属与石材幕墙工程技术规范 资料编号 JGJ 133-201 J113-2001 目 次前

3、 言.目 次. 1 总 则. 3 材 料. 4 性能与构造. 5 结构设计. 6 加工制作. 7 安装施工. 8 工程验收. 9 保养与维修. 中国建筑资讯网 金属与石材幕墙工程技术规范 资料编号 JGJ 133-201 J113-2001 1 总 则1.0.1 凡由金属构件与各种板材组成的，悬挂在主体结构上，不承担主体结构荷载与作用的建筑物外围护结构，称为建筑幕墙。按建筑幕墙的面材，可将其分为：玻璃幕墙、金属幕墙、石材幕墙、混凝土幕墙及组合幕墙。近几年来随着我国经济的发展，在一些大中城市中，采用金属与石材幕墙作为公用建筑物外围护结构的越来越多，但在金属与石材幕墙的设计加工制作和安装施工中，由

4、于缺乏统一的技术规范，也曾发生过一些质量问题。为了使金属与石材幕墙工程的设计材料选用、性能要求、加工制作、安装施工和工程验收等有章可循，使金属与石材墓墙工程做到安全可靠实用美观和经济合理，金属与石材幕墙工程技术规范的制订具有重要的现实意义。本规范是依照国家和行业标准规范的有关规定，并在对我国近些年来使用金属与石材幕墙进行调研的基础上，结合金属与石材幕墙的特性和技术要求，同时参考了一些先进国家有关金属与石材幕墙的有关标准规范而编制的。1.0.2 本条对金属与石材幕墙的适用范围分别予以规定，对有抗震设防地区的石材幕墙，适用建筑高度不大于100m， 设防烈度不大于8 度。这是由于石材为天然材料，其材

5、质均匀性较差，弯曲强度离散性大，属于脆性材料。在生成开采加工过程中，难免产生一些轻微的内伤，很难被发现。作为石材幕墙虽然不承担主体结构的荷载，但它要承受自重、风、地震和温度等荷载和作用对它的影响。我国是多地震国家，设防烈度6 度以上地区占国土面积70%以上，绝大多数的大中城市都要考虑抗震设防，其次为了满足强度计算的要求，石板厚度最薄不得小于25mm 。因此每平方米石板的重量均在70kg 以上，这对抗震是不利的。因此对石材幕墙适用范围的规定较金属幕墙的适用范围严些，是必要的和合适的。金属板材的材质均匀、轻质高强、延展性好、加工连接方便。因此金属幕墙的适用范围较石材幕墙，适当放宽些是可行的。讯网

6、金属与石材幕墙工程技术规范 资料编号 JGJ 133-201 J113-2001 3 材 料3.1 一般规定3.1.1 材料，是保证幕墙质量和安全的物质基础。幕墙所使用的材料，概括起来基本上可有四大类型材料，即:骨架材料板材，密封填缝材料，结构黏结材料，这些材料由于生产厂家不同质量差别还是较大的。因此为确保幕墙安全可靠，就要求幕墙所使用的材料都必须符合国家或行业标准规定的质量指标，对其中少量暂时还没有国家或行业标准的材料，可按国外先进国家同类产品标准要求生产企业制订，企业标准只作为产品质量控制的依据。总之，不合格的材料严禁使用，出厂时必须有出厂合格证。3.1.2 幕墙处于建筑物的外表面，经常会

7、受到自然环境不利因素的影响，如日晒雨淋，冰冻风沙等不利因素的侵蚀。因此要求幕墙材料要有足够的耐候性和耐久性。3.1.3 硅酮结构密封胶，耐候硅酮密封胶，必须有与接触材料相容性的试验和报告。橡胶条应有保证年限及组分化验单，两种胶目前在玻璃幕墙上已被广泛采用，而且已有了比较成熟的经验。应十分重视对石材的黏接和密封，因石材是多孔的材料，不论是硅酮结构胶还是耐候硅酮密封胶，都应采用石材专用的，以确保石材长久不被污染，否则不能使用。3.1.4 石材中所含的放射性物质。现行行业标准，天然石材产品放射性防护分类控制标准(JG518)的规定共分为三类:A 类产品:石质建筑材料中放射性比活度同时满足式(1)和式

8、(2)的为A 类产品，其使用范围不受限制。eRa C 350Bq kg-1 (1)eRa C 200 Bq kg-1 (2)B类产品:不符合A类石质建筑材料，而其放射性比活度同时满足式(3)和式(4)的，为B 类产品，不可用于居室内饰面，可用于其他建筑物的内外饰面。eRa C 700Bq kg-1 (3)eRa C 250Bq kg-1 (4)C 类产品:不符合A B 类的石质建筑材料。而其放射性比活度满足式(5)的为C 类，产品可用于一切建筑物的外饰面。eRa C 1000Bq kg-1 (5) 中国建筑资讯网 金属与石材幕墙工程技术规范 资料编号 JGJ 133-201 J113-2001

9、 上述A B C 三种产品的放射性可选A 和B 作为石材幕墙的材料。3.2 石 材3.2.1 用于室外的石材，宜选用火成岩，即花岗石。因花岗石主要结构物质是长石和石英，其质地坚硬、耐酸碱、耐腐蚀、耐高温、耐日晒雨淋、耐冰雪冻、耐磨性好等特点，固其耐用年限长。3.2.4 3.2.5 石板火烧后，在板材的表面出现了细小的不均匀麻坑，因而影响了厚度，也影响强度，在一般情况下，按减薄3mm 计算强度。3.2.6 石材是多孔的天然材料，一旦使用溶剂型的化学清洁剂，就会有残余的化学成分留在微孔内，它与密封材料黏结材料起化学反应，会造成石材被污染的后果。3.3 金属材料3.3.1 国家现行标准GB 4239

10、 的8 9 奥氏体不锈钢材的屈服强度、抗拉强度、伸长率、硬度等物理力学性能，都优于铁素体马氏体等不锈钢材的物理力学性能。3.3.2 当前国内五金配件存在着试样不齐全，当采用非标准五金件应符合设计要求，要有出厂合格证，否则不应使用。3.3.4 这一条明确了钢构件尽量采用耐候结构钢，耐候结构钢的氧化膜比较致密，比较稳定。在同样渗水(包括酸雨中的酸性水)条件下，氧化膜不易发生反应生成铁锈Fe(OH)3 ，从而外层涂料也不易脱落，保护钢的基体不受腐蚀，表面处理可采用热喷，复合涂层表面为氯化橡胶涂料。3.3.11 铝塑复合板按国际惯例，分为普通型铝塑复合板和防火型铝塑复合板。普通型铝塑复合板，系由两层0

11、.5mm 的铝板，中间夹一层2 5mm 的PE(即聚乙烯塑料)热加工或冷加工而成；防火型铝塑复合板，系由两层0.5mm 的铝板，中间夹一层难燃或不燃材料而成。3.3.12 本条对蜂窝铝板的使用进行了规定，但由于国内还没有有关的标准，也未查到美国、德国和日本相关的标准，只能参考复合铝板的数据确定，当然只能高不能低。3.5 硅酮结构密封胶目前国内生产的硅酮结构密封胶，通过幕墙工程实际应用以及法定检测机构的检测，说明国产硅酮结构密封胶的质量已基本达到进口硅酮结构密封胶的质量水平。为保证幕墙工程的质量，保证隐框半隐框幕墙的安全，同一幕墙工程应采用同一品牌的单组分或双组分的硅酮结构密封胶。不能在同一幕墙

12、工程中同时采用不同厂家不同品牌的硅酮结构密封胶，更不能在同一幕墙工程中，同时既使用国产硅酮结构密封胶，又使用进口硅酮结构密封胶。因为这样做一旦出现质量问题，难以判别是谁的责任，其次这样做也无法进行统一的相容性试验。 中国建筑资讯网 金属与石材幕墙工程技术规范 资料编号 JGJ 133-201 J113-2001 4 性能与构造4.1 一般规定4.1.1 金属与石材幕墙的选型，是建筑设计的内容建筑师不仅要考虑立面的新颖美观，而且要根据建筑的功能造价及所具备的施工技术条件进行造型设计，在选用石材幕墙时，应考虑到地理条件工程的位置，当地在历史上发生过地震状况等，并且在设计时考虑能否拆，装维护修理，对

13、雨水的排出的方向等方面的问题，在选用时要从严掌握要充分考虑条件是否具备。4.1.2 金属与石材幕墙设计师都愿意增加凸出或凹进去的线条，石材也会组合成各种图案同周围环境相协调，但首先应考虑安全，同时也要考虑除尘流水的问题。4.1.3 石材幕墙立面划分时，单块板面积不宜大于1.5m2 ，因石材是天然性材料，对于内伤或微小的裂纹，有时用肉眼很难看清。在使用时会埋下安全隐患，如果只注意强度计算，没有考虑到天然材料的不可预见性，单板块越大，出现问题的概率越高，因此提出了1.5m2 以内要求。4.1.4 金属与石材幕墙的设计应满足幕墙维护和清洗的需要。因金属板材和石材均是多孔的材料，表面有光度，但有时也会

14、有粗毛面空气中的灰尘及油污会落到表面上需要清洗，天长日久也会出现破损需要更换，因此建筑物要具备维护清洗的条件。4.2 幕墙性能4.2.2 幕墙的性能与建筑物所在地区的地理位置、气候条件、建筑物的高度、体型及周围环境等有关。如沿海或经常有台风地区，幕墙的风压变形性能和雨水渗漏性能要求高些，而风沙较大地区，则要求幕墙的风压变形性能和空气渗透性能高些，对于寒冷地区和炎热地区，则要求幕墙的保温隔热性能良好。4.3 幕墙构造4.3.1 在本条当中阐述的主要是防水渗漏的设计方案应采取的措施。首先考虑等压原理设计。所谓等压原理，是通过各种渠道使水能进能出，只要有水缝压力差的存在就会出现水的渗漏问题。目前好多

15、单位所采取的双道密封胶条同密封胶结合的防水措施，是可行的对型材的要求放松了些，对于开扇等压原理仍然要应用准确，否则会渗漏。另外五金配件的质量及开关型式也是造成渗漏原因之一，应予以足够重视。 中国建筑资讯网 金属与石材幕墙工程技术规范 资料编号 JGJ 133-201 J113-2001 4.3.3 4.3.4 幕墙钢骨架系统应设热胀冷缩缝，幕墙的保温材料可与金属板，石板结合在一起，但应与主体结构外表面有50mm 以上的空气层，因金属与石材幕墙大部分都采用钢骨架设，伸缩缝也应该是两层一个接头，接头的布置可以根据需要而定，处在合理的受力状态。另外隐蔽工程接头是看不到的，因此也就不存在美观和规律性的

16、问题。在4.3.4 条当中提到幕墙同主体结构保持50mm 空气层，也可叫通气层，由于这两种材料都是冷热导体在背面会产生冷凝水或水蒸气，从主体结构的幕墙内侧层间排出室外在霜冻地区，不宜排往室外，防止结冻时将有关的系统冻坏。在一般情况下，蒸气在层间中游动逐步的消失或生成凝结水集中排入下水管。4.3.5 上下用钢销支撑的石材幕墙，应在石板的两个侧面或者在石板背面的中间另设安全措施，并应利于维修方便。钢销安全度比较低，但它是国内外干挂石材传统的安装方法，因此为增加钢销安装石材的安全性，可在石材的背面增加螺栓挂钩等类或者是铜丝不锈钢丝，用环氧树脂锚固起来起到生根作用，同主体捆扎在一起，保证石材的安全同时

17、，尽量便于维修和拆装的方便。4.3.7 每一块金属板构件石板都应是独立单元，且应便于安装和拆卸，同时也应不影响上下左右构件。因为石材幕墙应用越来越多，建筑物越高，造型就越复杂，所以维护、修理、更换是个大问题，好多工程全部安装完成后，才发现因多种原因造成石板有伤痕、裂纹、色差、图案不符，如果不具备拆装功能，就会很被动费工、费力、费钱，还影响左右四邻，会造成不安全的因素。因此要求设计时考虑以上的不利因素，要做到能拆能装。4.3.8 本条所提到单元式幕墙连接处和吊挂处的壁厚，是按照板块的大小、自重及材质连接型式，严格计算其壁厚。如果大于5mm ，可按计算值，如果小于5mm ，按5mm计算。4.4 幕

18、墙防火与防雷设计4.4.1 本条所提到的对防火层的处理。首先要将保温材料和防火材料严格区分开来，凡是石板后面或者是铝板的后面均为保温材料，所谓填充，系指楼层之间有一道防火隔层，隔层的隔板必须用经防腐处理厚度不小于1.5mm 的铁板包起来，不得用铝板，更不允许用铝塑复合板。因以上两种材料的耐火极限太低，起不到防火作用。4.4.2 在现行国家标准建筑物防雷设计规范(GB 50057)中，没有很具体很明确地提出对幕墙防雷的规定，结合日本，德国幕墙防雷装置做法，提出3 条要求。 中国建筑资讯网 金属与石材幕墙工程技术规范 资料编号 JGJ 133-201 J113-2001 5 结构设计5.1 一般规

19、定5.1.1 幕墙是建筑物的外围护构件,主要承受自重，直接作用于其上的风荷载和地震作用，以及温度作用其支承条件须有一定变形能力，以适应主体结构的位移。当主体结构在外力作用下产生位移时，不应使幕墙产生过大内力。对于竖直的建筑幕墙，风荷载是主要的作用，其数值可达2.0 5.0kN/m2 ，使面板产生很大的弯曲应力，而建筑幕墙自重较轻，即使按最大地震作用系数考虑也不过是0.1 0.8kN/m2 ，远小于风力，因此对幕墙构件本身而言抗风压是主要的考虑因素。但是地震是动力作用，对连接节点会产生较大的影响使，连接发生震害甚至使建筑幕墙脱落倒坍，所以除计算地震作用力外，构造上还必须予以加强。5.1.2 建筑

20、幕墙构件由面板和金属框架等组成，其变形能力是很小的，在地震作用和风力作用下，结果将会产生侧移。由于幕墙构件不能承受过大的位移，只能通过弹性连接件来避免主体结构过大侧移的影响，例如当层高为3.5m ，up/h 为1/70 时，层间最大位移可达50mm ，显然如果幕墙构件承受这样的大的剪切变形，幕墙构件必然会破坏。幕墙构件与立柱横梁的连接要能可靠地传递地震力风力，能承受幕墙构件的自重，但是为防止主体结构水平力产生的位移使幕墙构件损坏，连接又必须有一定的适用位移能力，使得幕墙构件与立柱横梁之间有活动的余地。5.1.3 非抗震设计的建筑幕墙，风荷载起控制作用。幕墙面板本身必须具有足够的承载力，避免在风

21、压下破碎。我国沿海地区城市经常受到台风的袭击，玻璃破碎常有发生，铝板和石板在台风下破碎的事例虽未见报告，但设计中仍应考虑有足够的抗风能力。在风力作用下，幕墙与主体结构之间的连接件发生拔出、拉断等严重破坏比较少见，主要问题是保证其足够的活动余地，使幕墙构件避免受主体结构过大位移的影响。在地震作用下，幕墙构件和连接件会受到猛烈的动力作用，其破坏很容易发生，防止震害的主要途径是加强构造措施。在常遇地震作用下(比设防烈度低1.5 度大约50 年一遇) ，幕墙不能破坏，应保持完好，在中震作用下(相当于设防烈度大约200 年的一遇)， 幕墙不应有严重破损。一般只允许部分面板破碎，经修理后仍然可以使用，在罕

22、遇地震作用下(相当于比设防烈度高1.5 度大约1500 2000 年一遇)， 必然会严重破坏面板破碎，但骨架不应脱落、倒塌，幕墙的抗震构造措施应保证上述设计目标能实现。幕墙构件及横梁立柱之间的支承条件视具体的连接构造决定，铝板通常为四边支承，受弯构件(支承边可为简支或连续) 石板的支承条件则取决于其连接构造，幕墙构件(面板铝框)与横梁立柱之间的支承条件，可按线支承或点支承等不同支承的组合，可得到幕墙构件的不同支承方式。横梁和立柱可根据其实际连接情况，按简支连续或铰接多跨支承条件考虑，构件的实际尺寸与设计尺寸相比会有一定的偏差，对截面承载力计算会有一定的影响，但是材料出厂的尺寸公差都在一定的允许

23、范围内，施工安装的偏差也要满足规范的要求。所以这种影响是不大的，另一方面在设计时也无法预计可能产生的偏差，因此可以采用设计尺寸进行设计。5.1.5 目前结构设计的标准是小震下保持弹性不产生损害，在这种情况下，幕墙也应处于弹性状态，因此本规范中有关的内力计算均采用弹性计算方法进行。由于幕墙承受各种荷载地震作用和温度作用会产生多种内力，情况相当复杂，面板不便于采用承载力表达式，所以直接采用应力表达式。横梁立柱和预埋件计算，则采用内力表达式，计算出应力后由应力表达式控制。承载力表达式为:S R (1)式中 S 外荷载和效应产生的内力设计值R 构件截面承载力设计值由于外荷载温度作用或地震作用产生的内力

24、各不相同有轴向力弯矩等，采用承载力表达式不很方便，为便于设计人员应用，用应力表达式较为合适:f (2)式中 各种荷载及作用产生应力的设计值f 材料强度的设计值我国现行国家标准钢结构设计规范也采用应力表达式进行承载力计算，承载力计算中结构的安全系数，可以有两种方式来表达:一种采用允许应力方法即要求:k kf f = k式中k 为外荷载产生的应力标准值(未附加任何安全系数)， f为允许应力值(强 中国建筑资讯网 金属与石材幕墙工程技术规范 资料编号 JGJ 133-201 J113-2001 度的允许值) 为材料标准强度fk(由试验得到)除以安全系数fk ，这样结构的安全系数为k ，结构胶的计算便

25、采用这种方法，结构胶短期强度允许值为0.14MPa ，为实验值的1/5 ，即安全系数为5。另一种方法是我国结构设计规范中采用的多系数方法其基本表达式为:( k k) 1 = fkfk2即本规范中式5.1.5-1 ，其中为应力设计值为标准值乘以大于1 的系数k1，通过效应组合计算得到，f 为强度设计值由强度标准值fk 除以大于1 的系数k2 得到，这样结构安全度为k=k2k1， 在本规范中铝板的安全度k 为2.0 ，铝合金型材的安全度为1.8， 石板的安全度为3.0所以在进行结构设计时必须注意公式中的数值( f S 等)是标准值还是设计值，不能混淆。在进行变形挠度位移验算时，均采用1.0 的分项

26、系数，即k2=1.0 ，所以可以说采用标准值。幕墙结构的安全度k ，取决于荷载的取值和材料强度的比值，即:fk P因此采用某一规范进行设计时，必须按该规范的规定计算荷载P ，同时采用该规范的计算方法和强度f ，不允许荷载按某一规范计算，强度计算又采用另一规范的方法，这样会产生设计安全度过低的情况。5.1.7 作用在幕墙的风力、地震作用和温度变化，都是可变的，同时达到最大值的可能性很小，例如最大风力按30 年一遇最大峰值考虑，地震按500 年一遇的设防烈度考虑，因此在进行效应组合时，第一个可变荷载或作用的效应组合值系数 按1.0，考虑其余则分别按0.6 ，0.2 考虑。在现行国家标准建筑抗震设计

27、规范(GBJ 11)中规定，当地震作用与风同时考虑时，风的组合值系数取为0.2。由于幕墙暴露在室外，受大风温度变化的影响较为显著，所以第二，第三个可变效应的组合值系数分别取为0.6 ，0.2 。较建筑抗震设计规范的取值高。5.1.8 在荷载及地震作用和温度作用下产生的应力，应进行组合求得应力的设计值，荷载地震作用产生的应力组合时，分项系数按现行国家标准建筑结构荷载规范(GBJ9)采用。 中国建筑资讯网 金属与石材幕墙工程技术规范 资料编号 JGJ 133-201 J113-2001 在荷载规范中，没有列出温度应力的分项系数，在幕墙设计时，暂按1.2 采用。5.1.9 荷载和作用产生的效应(应力

28、内力位移和挠度等)，应按结构的设计条件和要求进行组合，以最不利的组合作为设计的依据。结构的自重是重力荷载，是经常作用的不变荷载，因此必须考虑所有的组合，工况中都必须包括这一项。幕墙考虑的可变荷载作用有三项，即风荷载、地震作用和温度作用，一般情况下，风荷载产生的效应最大，起控制作用，三项可变值是否同时考虑，由设计人员根据幕墙的设计条件和要求决定(例如非抗震设计的幕墙可不考虑地震作用产生的效应等) 。我国是多地震国家，6 度以上地区占中国国土面积70%以上，绝大多数的大中城市都考虑抗震设防，对于有抗震要求的幕墙，三种可变值都应考虑。由于三种可变效应都达到最大值的概率是很小的，所以当可变效应顺序不同

29、时，应按顺序分别采用不同的组合值系数，设计中，风、地震、温度分别为第一顺序的情况都应考虑，即是说，可考虑以下的典型组合:1. 1.2G 十1.01.4W 十0.61.3E+0.21.2T2. 1.2G 十1.01.4W 十0.61.2T 十0.21.3E3. 1.2G 十1.01.3E 十0.61.4W 十0.21.2T4. 1.2G 十1.01.3E 十0.61.2T 十0.21.4W5. 1.2G 十1.01.2T 十0.61.4W 十0.21.3E6. 1.2G 十1.01.2T 十0.61.3E 十0.21.4W式中:G， W， E， T 分别代表重力荷载，风荷载，地震作用和温度作用产

30、生的应力或内力。当然在有经验的情况下能判断出起控制作用的组合时，可以不计算。不起控制作用的组合或者在组合中略去，不起控制作用的因素，如只考虑风力或温度作用等，目前设计中常采用的组合参见表5.1表5.1 荷载和作用所产生的应力或内力设计值的常用组合组合内容， 应力表达式， 内力表达式重力 =1.2 Gk S=1.2SGk重力+风 =1.2 Gk+l.4 wk S=1.2SGk+1.4Swk重力+风+地震 =1.2 Gk+1.4 wk+0.78 Ek S=1.2SGk+1.4Swk+0.78SEk风 =1.4 wk S=1.4Swk风+地震 =1.4 wk 十0.78 Ek S=1.4Swk+0.

31、78SEk温度 =1.2 Tk S=1.2STk表中 荷载和作用产生的截面最大应力设计值 中国建筑资讯网 金属与石材幕墙工程技术规范 资料编号 JGJ 133-201 J113-2001 S 荷载和作用产生的截面内力设计值Gk wk Ek Jk分别为重力荷载风荷载地震作用和温度作用产生的应力标准值SGk Swk SEk STk分别为重力荷载风荷载地震作用和温度作用产生的内力标准值5.2 荷载和作用5.2.3 现行国家标准建筑结构荷载规范(GBJ 9)适用于主体结构设计其附图，全国基本风压分布图中的基本风压值是30 年一遇，10min 平均风压值进行幕墙设计时，应采用阵风最大风压，由气象部门统计

32、并根据国际上ISO 的建议，10min平均风速转换为3s 的阵风风速可采用变换系数1.5 ，风压与风速平方成正比因此本规范的阵风系数gz 值取为1.52=2.25。幕墙设计时采用的风荷载体型系数s ，应考虑风力在建筑物表面分布的不均匀性，由风洞试验表明:建筑物表面的最大风压和风吸系数可达1.5 ，挑檐向上的风吸系数可达-2.0， 建筑物垂直表面最大局部风压系数最大值s=1.5 ，主要分布在角部和近屋顶边缘，其宽度为建筑物宽度的0.1 倍，且不小于1.5m 。大面上的体型系数可考虑为s=1.0， 目前多数幕墙按整个墙面s=1.5 进行设计是偏于安全的。风力是随时间变动的荷载，对于这种脉动性变化的

33、外力，可以通过两种方式之一来考虑:1.通过风振系数z 考虑多用于周期较长，振动效应较大的主体结构设计2.通过最大瞬时风压，考虑对于刚度、大周期极短、变形很小的幕墙构件，采用这种方式较为合适。不论采用何种方式，都是一个考虑多种因素影响的综合性，调整系数用来考虑变动风力对结构的不利影响，表达形式虽然不同，其目的是大体相同的。在施工过程中，由于楼层尚未封闭，在幕墙的室内表面会产生风压力或风吸力。此外在建成的建筑物中，也会由于窗户开启或玻璃破碎使室内压力变化，从而在幕墙室内侧产生附加风力，这风力的大小与开启面积大小，有关国外各规范的取值相差较大。美国规范:幕墙的开启率超过其墙面的10%以上，但不超过2

34、0% ，室内内压系数为+0.75，-0.25 其他情况为+0.25， -0.25英国规范:根据墙面开启情况内压系数为+0.6 至-0.9 一般情况可取+0.2 -0.3 中国建筑资讯网 金属与石材幕墙工程技术规范 资料编号 JGJ 133-201 J113-2001 日本规范:内压系数原则上按+0.2 -0.2 采用加拿大规范:按开启情况内压系数为-0.3 -0.5 +0.7所以设计者应根据实际开启情况酌情考虑室内表面的风力作用，一般情况下可考虑为0.2对于高层建筑风荷载是主要的外力作用，在建筑物的生存期内，幕墙不应由于风荷载而损坏，因此可采用50 年一遇的最大风力，由于荷载规范中的风压值是3

35、0 年一遇最大风力，转换为50 年一遇的最大风力，应乘以放大系数1.1 。上述增大由设计人员自行决定，为保证幕墙的抗风安全性，风荷载标准值至少取为1.0kN/m2。近年来由于城市景观和建筑艺术的要求，建筑的平面形状和竖向体型日趋复杂，墙面线条凹凸开洞也采用较多，风力在这种复杂多变的墙面上的分布往往与一般墙面有较大差别，这种墙面的风荷载体型系数难以统一给定当主体结构，通过风洞试验决定体型系数时，幕墙亦采用该体型系数。5.2.4 计算幕墙玻璃的温度应力时，要考虑幕墙的最大温度变化T ，决定T 有两个因素：1.当地每年的最大温差，夏天的最高温度，与冬天最低温度之差，这由当地气象条件决定，一般在长江以

36、南可取为40， 长江以北可取为602.幕墙的反射和吸热性质，这与幕墙本身材料性能有关，通常具有较强反射能力的浅色幕墙，夏天表面温度低，相应冬季温度也低，反之深色幕墙夏天表面温度高，但冬季表面温度也较高，浅色和深色幕墙温差差别不是很大。我国部分城市的年极端温差见表5.2表5.2 我国部分城市年极端温差T( )城 市 T 城 市 T 城 市 T漠 河 89 北 京 68 福 州 41哈尔滨 75 济 南 62 广 州 39长 春 74 兰 州 61 香 港 34沈 阳 70 上 海 49 南 宁 42大 连 56 武 汉 58 昆 明 43乌鲁木齐 82 成 都 43 拉 萨 46喀 什 64 西

37、 安 62考虑到南方地区夏天幕墙表面温升较高(例如广州可以达到70_以上) ，所以在本条中规定一般情况下，幕墙年温差可按80_考虑某些气温变化较特殊的地区，可以根据实际情况对温度差适当调整。5.2.5 按我国现行国家标准建筑抗震设计规范(GBJ 11) 在建筑物使用期间(大约50 年一遇)的常遇地震，其地震影响系数见表5.3表5.3 地震影响系数地震烈度 6度 7度 8度地震影响系数 0.04 0.08 0.16由于玻璃石板是不容易发展成塑性变形的脆性材料，为使设防烈度下不产生破损伤人，考虑了动力放大系数E 取为5.0 ，这与目前习惯取值相近，经放大后的地震力大体相当于在设防地震下的地震力，日

38、本规范中(大体上相当于8 度设防)地震影响系数为0.5 与本规范接近。5.3 幕墙材料力学性能5.3.1 铝合金型材的强度设计值取决于其总安全系数K=1.8其中K1=1.4 K2=1.286 所以相应的设计强度为:1.286 2ak akafKff = =铝型材的fak ，即强度标准值取为p0.2 ，p0.2 指铝材有0.2%残余变形时所对应的应力，即铝型材的条件屈服强度，p0.2 按现行国家标准GB/T 5237 规定取用。各国铝合金结构设计的安全系数有所不同，一般为1.6 ，1.8按意大利F.M.Mazzolani 铝合金结构一书所载:英国BSCP118 规范许可应力为: =0.44 p0

39、.2+0.09 (轴向荷载) =0.44 p0.2+0.14 (弯曲荷载)若极限强度=1.3 ，p0.2 则安全，K 相当于1.6(受弯) ，1.77(轴向力)德国规范DIN4113 对于主要荷载安全系数为1.70， 1.80美国铝业协会规范对于建筑物的安全系数为1.65 ，对于桥梁为1.85。鉴于幕墙构件以风荷载为主，变动较大，铝型材强度离散性也较大，所以取1.8是合适的。5.3.2 铝板的总安全系数K 取为2.0 ，考虑到风荷载分项系数取为1.4 ，所以材料强度系数K2=2.0/1.4=1.428 。本条表5.3.2 中的强度设计值是按我国现行国家标准铝及铝合金轧制板材(GB/T 3880

40、)中的强度标准值除以1.428 后给出。考虑到铝板在幕墙中受力较大，对变形和强度有较高要求，故表中最小板厚取为2.5mm ，常用单层铝板厚度为3.0mm。5.3.3 5.3.4 目前铝塑复合板蜂窝铝板的强度标准值数据不完整，表5.3.3 只给出了最常用的4mm 厚铝塑复合板的强度设计值，表5.3.4 只给出了20mm 厚蜂窝板的强度设计值，其他厚度的铝板可根据厂家提供的强度试验平均值(目前暂作为标准值) 除以1.428 后作为强度设计值。5.3.5 钢材( 包括不锈钢材) 的总安全系数K 取为1.55 ，即材料强度系数K2=1.55/1.4=1.107 ，表5.3.6 是按不同组别不锈钢的p0

41、.2 屈服强度标准值除以1.107，得到抗剪强度取为抗拉强度的78%5.3.6 和5.3.8 钢板钢棒钢型材连接的强度值按现行国家标准钢结构设计规范(GBJ 17)5.3.7 花岗岩板是天然材料，材性不均匀，强度较分散又是脆性材料，所以一般情况下总安全系数按K=3.0 考虑，相应材料强度系数K2=3.0/1.4=2.15，用于幕墙的花岗岩板材均应经过材性试验，按其弯曲强度试验的平均值(暂作为标准值)来决定其强度的设计值，石材剪切强度取为弯曲强度的50%，当石材幕墙特别重要时，总安全度K 提高至3.5 ，所以相应地5.3.7 条的数据应乘以折减系数0.85。5.4 金属板设计5.4.1 铝塑复合

42、板和蜂窝铝板刻槽折过后只剩下0.5mm 或1mm 厚的单层面板，角部形成薄弱点影响强度和耐久性，如果刻槽时伤及此层面板后果更为严重，因此，必须采用机械刻槽，而且严格控制刻槽深度，不得损伤面板。5.4.3 目前采用的簿板计算公式:26 2t = mqa (应力)和Dqa2 = (挠度)是在小挠度情况下推导出来的，它假定板只受到弯曲，只有弯曲应力而面内薄膜应力则忽略不计，因此它的适用范围是:u t t 为板厚当板的挠度u 大于板厚，以后这个公式计算就产生显著的误差，即计算得到的应力和挠度u 比实际大，而且随着挠度与板厚之比加大，计算出来的应力和挠度偏大到不可接受，失去了计算的意义，由于计算出来的应

43、力和挠度u 比实际大得多，计算结果不代表实际数值(图5.1)按此计算结果设计板材不仅会使材料用量大大增多，而且应力控制和挠度控 中国建筑资讯网 金属与石材幕墙工程技术规范 资料编号 JGJ 制条件也失去了意义。通常玻璃板和铝板的挠度都允许到边长的1/100 ，对于边长为1000mm 的玻璃板，挠度允许值可达10mm ，已为厚度6mm 的1.6 倍，对于边长为500mm 的铝板挠度允许值5mm ，也达到板厚的1.6 倍，此时应力挠度的计算值会比实际值大30%，50% 用计算挠度u 小于边长的1/100 与预期的控制值偏严太多，强度条件也偏严太多。为此对玻璃板和铝板计算，应对现行小挠度应力和挠度计算公式考虑一个系数 予以修正(表5.4)大挠度板的计算是非常复杂的非线性弹性力学问题，难以用简单公式计算，而要用到专门的计算方法和专门的软件，对具体问题进行具体计算，显然这对于幕墙设计是不适用的。英国B.Aalami 和D.G.Williams 对不同边界的矩形板进行了系统计算发表于Thin Plate Design For Transverse Loading 一书中根据其大量计算结果，适当简化归并以利于实际应用，选择了与挠度直接相关的参量， 为主要参数编制了表5.4.3 参数 的量纲就是挠度与厚度之比: 中国建筑资讯网 金