(整理)对幕墙四性试验的审查意见

对广州新客站幕墙四性试验计算书和图纸的审查意见广州新客站玻璃幕墙约30000m2，石材幕墙约6000m2，点式幕墙13000 m2，框架幕墙6000 m2，铝合金百叶1500 m2，铝合金窗900 m2。玻璃幕墙立柱与横柱均由铝合金与钢桁架复合组成，单根立柱高度（长度）：约40m，立柱间隔：8m，玻璃分格尺寸：2m×4m，属超大型玻璃幕墙。做这样的超大型幕墙四性试验，难度很大，如何实施，请设计充分考虑，必要时宜请专家进行论证。

施工单位所报送的四性试验设计图纸和计算书，经我监理站审查，有以下的意见和建议：

一、在计算书中，幕墙计算采用50年重现期基本风压值，可能偏小：

1）多次风灾调查表明，台风地区的幕墙计算采用50年重现期基本风压值与实际偏小。例如：2004年云娜台风袭击的浙江椒江大陈地区：实测风速58．7米／秒，换算为基本风压值约为2.15 kN/m2,大于《建筑结构荷载规范》（GB 50009— 2001）附表D.4中浙江省所有地区的100年重现期的基本风压值。椒江大陈以外相邻地区实测风速36．9m/s。换算为基本风压值约为0.85 kN/m2, 大于GB 50009附表D.4中浙江温地区的100年重现期的基本风压值。

2002年16号台风9月7日袭击浙江，平阳县南麂岛出现了每秒56．7米的大风，换算为基本风压值约为2 kN/m2,大于GB50009附表D.4中浙江省所有地区的100年重现期的基本风压值。洞头和乐清也分别出现了每秒43米和38米的当地最大风速。换算为基本风压值约为1.15 kN/m2和0.9 kN/m2, 大于GB50009附表D.4中浙江温州地区的100年重现期的基本风压值。

1996年9月9日,15号强台风正面袭击广东省湛江市。据当地气象台及海上测风仪器提供的资料,台风风力在12级以上,最大阵风风速在56ｍ/ｓ以上,换算为基本风压值约为1.96kN/m2 , 大于GB50009附表D.4中湛江市的100年重现期的基本风压值。

2005年9月12日，台风“卡努”在浙江有台卅市登陆，台风最大风速为大陈岛观测到的59.5m/s，,换算为基本风压值约为2.21kN/m2 , 大于GB50009附表D.4中大陈的100年重现期的基本风压值。

历史上广州番禺地区曾经遭受台风袭击，并且遭受台风引发的风暴潮，海水倒灌。

2）广州新客站属于特大型重点工程，按照建筑设计为特级一类高层公共建筑，耐久年限和使用年限均为100年。

因此，建议基本风压的重现期按GB50009附表D.4采用100年重现期基本风压取值。

二、按照《玻璃幕墙工程技术规范》（JGJ102）4.2.11的规定：“玻璃幕墙的性能检测，应由国家认可的检测机构实施。检测试件的材质、构造、安装施工方法应与实际工程相同。”

对照以上条文规定，四性试验计算书和图纸存在以下问题：

1）玻璃幕墙试件高度应与实际工程不同。

广州新客站玻璃幕墙立柱在新客站南、北面立柱高度尺寸L max=24m，东西面立柱高度尺寸L max=40mm。而“四性试验”设计试样高度为16.5m。按照规范要求，试样应与实际工程相同，不能为16.5m。

2）玻璃幕墙四性试验计算书中的阵风系数以及风压高度

变化系数应按照幕墙最大高度处标高45m取值，不能按试件

高度取17.1m。以17.1m高度计算得出的数值不代表幕墙实际

使用工况。

3）在玻璃幕墙四性试验设计图纸中，钢桁架立柱由四块

12mm厚条形钢板拼焊组成（如右图），不符合要求。

应采用成品方通，且成品方通的型号、规格应与与现场施

工时所采用的材料一致。

三、按照设计图纸，幕墙上悬窗尺寸为2000mm×

2000mm，悬窗在关闭工况下以多点锁锁定。计算书中有荷载设计值作用下悬窗关闭工况的连接强度设计计算，但没有荷载标准值作用下悬窗打开工况的连接强度设计计算。

建议在计算书中增加荷载标准值作用下悬窗打开工况的连接强度设计和计算。

四、铝合金立柱、横柱与型钢桁架连接处的绝缘垫片，在四性试验设计图中未注明其材质、规格、与尺寸，若按在指挥部处的样板钢支座与铝合金立柱有5mm间隙，之间采用两块2mm厚软垫隔离的做法，则为不妥（如下图）。由于该处垫片柔软且存在间隙，构件位置不可能被安装螺栓锁定。按

实作样板的连接方式

不能保证铝合金立

柱、横柱与型钢桁架

之间应有的连接强度

和杆件之间力的正常

传递。

建议该处垫片由

不同厚度的薄铝板和

不锈钢片组成。（不锈钢片垫在钢、铝之间，防止电化锈蚀用）

五、玻璃幕墙横柱设计采用三跨梁或多跨梁的模式进行计算，其前提是续接横柱的节点必须能满足受力要求，按照《玻璃幕墙工程技术规范》（JGJ102）条文说明6.3.4~6.3.6条：“立柱自下而上是全长贯通的，每层之间通过滑动接头连接，这一接头可以承受水平剪力，但只有当芯柱的惯性矩与外柱相同或较大且插入足够深度时，才能认为是连续的，否则应按铰接考虑。”当横柱采用三跨梁或多跨梁的模式进行计算时，横柱的续接节点设计亦应照此办理，否则应按铰接考虑。幕墙节点设计如下图。图中的芯柱长度为100mm，且与横柱内壁存在较大间隙，故该节点应视为铰接方式。

若该节点按照铰接方式计算，横柱远不能满足受力要求，请设计对横柱计算予以复核。

六、石材幕墙试件

至少应具备一个完整的

受力单元，如右图。

七、在“四性试验”

石材计算书中，竖柱的

强度和刚度都是按连

续梁进行设计和计算

的。计算结果可以满足规范要求。但在设计图中，所设

计的连接由于只有两个螺栓且与长孔配合间隙较大，其

节点是一个可以发生转动的连接形式，不能承载该处的

弯矩M（如右图），按照《金属与石材幕墙工程技术规

范》（JGJ133）条文说明5.7.4条：“立柱自下而上是全

长贯通，每层

之间通过滑

动接头连接，

这一接头可

原设计方案

以承受水平

剪力，但只有当芯柱的惯性矩与外柱相同或较大且插入足

够深度时，才能认为是连续的，否则应按铰接考虑。”由

于节点设计不能满足技术要求，故设计计算不能成立。建

议加长连接板并增加一个连接螺栓。改进的节点方式（如

左图），建议的节点方式请设计验证后实施。

采用原设计竖柱连接的节点只能按铰接考虑作简支梁计算。根据计算：当石材幕墙所在位置最大高度为12m、基本风压W0=0.5 kN/m2、垂直作用在幕墙表面上的风荷载标准值W k=1.627 kN/m2、垂直作用在幕墙表面上的风荷载设计值2.278kN/m2、幕墙竖柱间距为1m时，按简支梁计算幕墙竖柱最大高度不应超过 3.5m（以上数据请设计单位校核）。据此，在日后施工中凡石材幕墙竖柱上下支座间距超过3.5m时，竖柱连接节点均应予以改进。

八、在“四性试验”的设计文件及图纸中，对试件的加工精度、技术要求、检验标准应有所规定，包括：钢桁架和铝合金骨架总体拼装要求；构件中的槽、豁、榫、孔、轴的允许偏差；使用材料的尺寸、规格、技术要求等。

九、建议对钢桁架的总体拼装要求，依据《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205）和《玻璃幕墙工程质量检验标准》（JGJ/T139）评定验收。