您的位置: 中国幕墙网 > 技术热点 > 新闻正文

建筑幕墙用背栓技术要求初探

来源:2020分析报告  作者:顾泰昌 宋婕 郭景  日期:2021-1-18
页面功能 [字体: ] [ 打印 ] [ 投稿 ] [ 评论 ] [ 转发 ] [ 啄木鸟 ]
  摘要:本文对正在编制的《建筑幕墙用背栓》CECS协会产品标准中技术要求提出的背景和合理性进行探讨,为背栓产品认证技术要求及试验要求的改进提供一些参考意见。
  关键词:建筑幕墙背栓技术要求

  本篇文章内容由[中国幕墙网ALwindoor.com]编辑部整理发布:

  摘要:本文对正在编制的《建筑幕墙背栓》CECS协会产品标准中技术要求提出的背景和合理性进行探讨,为背栓产品认证技术要求及试验要求的改进提供一些参考意见。

  关键词:建筑幕墙背栓技术要求

  一、 概述

  幕墙是当今建筑围护结构的主流,石材幕墙陶瓷板及其它人造板材幕墙应用非常广泛。人造板幕墙面板与其支承结构的连接方式主要有:背栓连接、槽式连接(SE短槽连接、T型挂件和L型挂件连接)和背槽连接等,其中背栓连接是比较可靠的连接,是超过100米建筑幕墙的首选连接方案。因此,背栓产品质量本身,及其与支撑连接的牢固性对幕墙的安全使用有着直接的影响。

  近几年,幕墙发生一系列安全事故,一度导致建筑幕墙成为“公共安全问题”的焦点,受到国务院和住建部的关注。住建部多次组织全国范围的幕墙安全性普查,普查结果显示幕墙工程存在安全隐患的比例一度超过9.34%。

  CECS标准《建筑幕墙用背栓》(后简称“该标准”)针对核心传力构件的背栓产品进行规范,希望通过对背栓与面板连接不同连接方式(敲击式、旋进式和膨胀式)的差异化研究,进而给出背栓与所连接基材锚固要求,从而实现提高背栓产品质量,进而提高建筑幕墙的工程质量,避免导致幕墙存在严重安全隐患,危及人身安全的目标。

  在EOTA EAD 330030-2014《幕墙紧固件(词条“紧固件”由行业大百科提供)》中,对背栓的承载力耐久性防火等提出了要求。背栓的安装在石材面板的预钻扩底孔中,锚固变形是通过机械锁紧来进行控制的。

  背栓的主要技术要求分为机械承载力与稳定性、防火安全。其中,机械承载力与稳定性具体包括承载力变形和耐久性两方面。其中,背栓的极限抗拉或抗剪承载力应当通考虑石材面板的厚度、背栓的锚固深度、边距等因素。选用的测试方法是基于以下假设: 每一块幕墙面板都被4个背栓固定,背栓的排布方式是矩形。

  ASTM C1242-2016规格石料固定系统选择、设计和施用指南中,背栓应考虑用于何种石料,不同的石料类型有不同的安全系数(见下表)

表1按石料类型普遍接受的石料覆层安全因

  嵌入到石板背面的锚固件通常为3/4英寸(19.1 mm)深。钻入石板背面的两个相对的孔与背面平面成45°角。锚固件直腿插入孔中,锚固件的形状保持锚固件腿的接合。锚固件孔底部和石板的成品面之间的推荐的最小距离为3/8英寸(9.5 mm)。

  二、 锚固性能要求的原则

  1、制定基准板材

  背栓的锚固性能虽与其材料性能直接相关,但幕墙系统中,背栓与基材面板共同受力的情况下,随着板材类型不同,其破坏形式多样,因此为了更精准的规定背栓产品本身的性能,有必要选取一种板材作为基准板材。在本标准的编制过程中,经研究,在一系列验证试验中,采用山东花岗岩G3742为基准材料。

  为了判断背栓产品是否合格,需要设定基准石材,不宜采用混凝土或钢制模具,但石材的材性变化较大,同一品名、不同矿、或者同一矿不同批次石材的力学性能都有可能不同;为了解决该问题,一是拟以弯曲强度为基本指标,采取科学方法处理数据,;二是要求对每批次石材测试其弯曲强度,合格与否的指标与此有关。采用山东的石材,是因为山东位于我国中部,方便全国的测试机构采购运输。

  因此,在选取基准花岗石板材山东五莲豹皮花G3742或福建海沧白G3523基础上,进行了基本受拉(剪)承载力、小边距受拉(剪)承载力等力学性能技术要求的验证试验。

  2、基本受拉承载力

  基本受拉其破坏模式应为石材锥体破坏。基于指定石材的受拉承载力试验值的标准值 其值应不小于表1规定的最小受拉承载力,其滑移系数 和对数变异系数 应满足下列要求:

表2 基准石材上的最小受拉承载力

  3、 小边距受拉承载力

  小边距受拉破坏模式应为石材角部劈裂破坏或锥体破坏,该标准基于指定石材的小边距受拉承载力标准值 ,其值应不小于表1规定的最小受拉承载力。

  小边距受拉承载力,国内其他相关标准尚无规定,属于首创。鉴于目前测试数据不多,所以本标准中只提最小承载力方面的要求,对滑移系数、变异系数不作要求;

表3 基准石材上的小边距受拉最小承载力

  4、基本受剪承载力

  基本受剪承破坏模式应为石材断裂破坏或螺杆(词条“螺杆”由行业大百科提供)剪断破坏。基于指定石材的受剪承载力标准值 应不小于表3规定的最小受剪承载力。

表4 基准石材上的最小受剪承载力

  在该标准文本中,滑移系数 和对数变异系数 的取值参考JG/T 160-2017《混凝土用机械锚栓》以及欧洲背栓EAD-330030标准,指标略有降低。

  受剪承载力标准值的取值因为考虑到抗剪测试有2种可能的破坏模式,甚至同一批测试中可能出现2种模式同时存在,分3种情况给出了求承载力标准值的方法。这也是第一次在标准中出现,分别是:

  a) 当10个样品全部为石材断裂破坏时

  b) 当10个样品全部为螺杆剪断破坏时

  c) 如果10个测试中同时有石材断裂破坏和螺杆剪断破坏:又分为数量大于5的破坏模式和对数量小于5的破坏模式

  公式4-2,是基于目前没有相关参考资料,欧洲、上海、北京、天津等地区的幕墙规范没有提出判断合格与否的指标,本标准根据最新测试数据,给出了该公式。

  5、小边距受剪承载力

  小边距抗剪测试,是第一次出现在标准中,属于首创。鉴于目前测试数据不多,所以本条只提最小承载力方面的要求,对滑移系数、变异系数不作要求;公式5-2是基于目前的测试数据,取基本抗剪承载力的50%。

  表5 基准石材上的小边距抗剪最小受剪承载力

  6、其他性能的考虑

  (1)变幅脉动拉伸荷载性能

  参考欧标EAD-330030,应增加变幅脉动拉伸荷载性能的要求,指标略有降低。性能测试时将背栓固定于指定基准板材试块中,按指定方法进行脉动荷载下的受拉测试。在完成指定的加载循环后,背栓应当卸载,然后进行拉力试验。脉动试验过程中位移幅度的变化量应趋于零。

  (2)冻融循环抗拉性能

  根据项目特点、项目所在地气候条件等因素,由业主或设计单位确定是否安排冻融循环抗拉性能测试。该标准也是在参考欧标EAD-330030的基础上,指标略有降低。测试样品应当先浸入水中,然后进行冻融循环。

  (3)浸水抗拉性能

  测试样品应当先浸入水中,直到其到达了100%的饱和。然后要进行常规拉力试验。将背栓固定于指定基准板材试块中,然后将测试样品浸入水中,达到设定的时间。在完成以上操作后,进行拉力试验。

  (4)系统的抗震(词条“抗震”由行业大百科提供)性能

  背栓系统应按照GB/T18575-2017《建筑幕墙抗震性能振动台试验方法》进行抗震试验,并满足相关要求。

  三、 小结

  通过规范的编制,希望在解决背栓材料要求、物理性能指标和产品规格等问题的同时,给出一套合理适用的幕墙用背栓产品性能测试方法,以及背栓与不同板材(石材、陶瓷板和其它人造板材等)连接时的承载力计算方法规范幕墙用背栓的市场,提高背栓产品质量,进而提高建筑幕墙的安全性,有效防止幕墙发生安全事故,为全社会公共安全提供保障。

作者单位:中国建筑设计研究院有限公司

门窗幕墙第一手资讯! 上中国幕墙网 news.alwindoor.com 手机访问地址 3g.alwindoor.com

专家介绍

 顾泰昌

铝门窗幕墙委员会专家组

工作单位:中国建筑标准设计研究院

技术职称:教授级高工

专业:1.建筑制品与结构构件、配件的标准管理及编制; 2.建筑幕墙有关标准的编制; 3.相关建筑结构标准设计的编制工作; 4.相关建筑结构手册的编制工作; 5.相关工程建设标准的研究工作。

专长:建筑结构、建筑幕墙、建筑制品与构配件的标准管理和编制。

原文地址:http://www.52mqw.com/info/2021-1-18/47832-1.htm
此文由 中国幕墙网 点击查看 www.alwindoor.com 收集整理,未经许可不得转载!
我要评论 (已有*人参与评论)
上一篇:建立安全为底线的幕墙设计施工质量约束控制
    
【回到顶部】
建筑门窗幕墙行业,在经历了前期各类原材料暴涨暴跌、人力成本大幅攀升之后,2019年行业的原材料市场和人力资源环境相对稳定,但...
[正文]  [评论]

中国幕墙网版权和免责声明

版权声明: 本网站所有文章版权,归中国幕墙网和作者所共有,未经允许请勿转载。

转载要求: 转载的图片或者文件,链接请不要盗链到本站,且不准打上各自站点的水印,亦不能抹去本站水印。

隐私条款: 除非特别声明,否则文章所体现的任何观点并不代表中国幕墙网。
本站转载或引用文章若涉及版权问题请与我们联系,我们立即将其删除!

月精彩评论集锦
  • 我毕业后就在远大西南公司待了几年。老总们勾心斗角,主设计分奖金赤裸裸歧视人。最后老总们自己出去开公司,大家一拍两散。都走了。
    来自 60.10.10.82 的读者对远大集团 志向远大的评论
  • 让我说还是湖南经仕集团的胶最好,价格不高且质量稳定,售后又好,是广大用户最好的首选
    来自 218.75.215.196 的读者对2010年度“建筑用硅酮结构密封胶”产品展播的评论
  • 分析得比较到位,这些报告指标要的不是精度是趋势,对企业的发展定位很有帮助!
    来自 182.135.64.76 的读者对2012-2013年中国建筑幕墙行业分析报告的评论
  • 为灾区人民祈福
    来自 182.135.64.76 的中国幕墙网读者对四川雅安芦山县发生7.0级地震的评论
  • 四川雅安芦山县发生7.0级地震
    来自 182.135.64.76 的中国幕墙网读者对四川雅安芦山县发生7.0级地震的评论
  • 改革开放之初,整个中国的门窗幕墙产业非常尴尬,没有核心技术的突破,中国的门窗厂、工程公司(队)只能充当“下力人”的外包角色,而材料厂家就更是只能在夹缝中求生存。最难受的是,国际巨头甚至还扼杀你“下力”的权利和机会,连夹缝都不给你。二十年后,行业为什么能得到如此蓬勃的发展,这与大协会以及分管委员会的正确领导,先明决策是密不可分的。首先,建立各项标准,帮助企业明确发展目标,鼓励企业登上商业舞台,和当时的海外”巨无霸“竞争。同时,组建专家组,从技术角度,在工程应用方面,给于全行业企业提携。另一层面,多方努力,通过领导的”本土化“人脉优势,在一些地方政府工程、重点项目上,尽可能的给予国内参标企业照顾,从而让小企业得到了大煅练,慢慢积累,走到今天。可以说没有行业协会的英明领导,正确决策,配合全行业优秀企业的拼搏精神,中国的门窗幕墙行业不可能取得今天举世瞩目的成绩!
  • 有实力、有思想、有内涵的企业!
    来自 124.207.84.69 的读者对中建三局装饰有限公司25周年庆——专题报道的评论
  • 一生平安
    来自 182.135.64.76 的读者对四川雅安芦山县发生7.0级地震的评论
知识百科
月热点新闻推荐[TOP10]
月企业关注度排名
月产品人气值排名
客服电话:400-60-54100  传真:0832-2201099 值班电话:15023154960