训练基地综合楼外石材幕墙设计说明.docx
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训练基地综合楼外石材幕墙设计说明
目录
一、工程概述2
二、设计依据及规范2
1、招标文件及答疑文件2
2、标准及规范2
三、石材幕墙系统设计要点及优化说明3
1、系统设计要点及特点3
2、优化设计说明3
四、石材幕墙的物理性能4
1、风压变形性能4
2、平面内变形性能4
3、承重力性能5
五、建筑设计5
1、人性化设计5
2、抗震设计5
3、防火设计5
4、耐腐蚀设计5
六、材料选用说明5
1、石材5
2、钢材、焊接材料7
3、硅酮建筑密封胶8
七、幕墙使用维护说明9
1、使用注意事项9
2、日常与定期的维护、保养要求9
3、安全守则9
一、工程概述
工程名称:
训练基地综合楼外墙石材幕墙工程
工程地点:
烟台市环山路114号
建设单位(业主):
山东省预备役第七十六师
主体结构形式:
框架结构
基本风压:
0.55KN/m2
地面粗糙度类型:
B类
抗震设防烈度:
七度
设计理念和指导思想:
1、忠实建筑师对建筑风格和设计表达的原创思想,确保原创的体现,在此基础上给出一定的思想延伸,以丰富建筑设计。
2、严格执行幕墙设计应遵守的各项规范和标准,做好幕墙结构的验算和构造设计,确保幕墙的安全性能要求、使用功能要求、节能设计要求以及耐久性要求。
3、切合开发商对建筑经济性和实用性的思路,进行方案设计,通过成本否决的评价方式验证和筛选幕墙设计的经济性,并进行优化,提高产品的性价比。
4、设计中吸取先进设计思想,结合该项目的设计特点,注重幕墙结构和主体结构的有机结合,注重室内功能与幕墙构造相互适应为原则,保证幕墙技术的先进性和适用性。
5、通过工艺评价,完善构造设计,保证施工安装的便捷和可操作性能。
立面效果:
二、设计依据及规范
1、招标文件及答疑文件
设计依据及规范
参考
备注
业主提供的招标文件
√
业主提供的招标图纸
√
2、标准及规范
设计依据及规范
参考
备注
《金属与石材幕墙工程技术规范》(JGJ133-2001)
√
《建筑幕墙》(GB/T21086-2007)
√
《建筑结荷载构规范》(GB50009-2001)2006版
√
《建筑装饰装修工程质量验收规范》(GB50210-2001)
√
《建筑幕墙物理性能分级》(GB/T15225-1994)
√
《建筑抗震设计规范》GB50011-2001(2008年版)
√
《建筑物防雷设计规范》GB50057-1994(2000年版)
√
《硅酮建筑密封胶》GB/T14683-2003
√
《建筑用硅酮密封胶》GB16776-1997
√
《干挂天然花岗石,建筑板材及其不锈钢配件》JC830.1~830.2-1998
√
若以上规范与地方规范有任何相抵触时,则以较为严格的规范为依据。
3、石材幕墙系统设计要点及优化说明
1、系统设计要点及特点
1.)立柱与主体结构之间采用螺栓连接,通过三维调整消除主体结构施工误差的不利影响,根据实际情况,镀锌钢连接件与预埋件的连接可以采用焊接;
2.)本系统采用镀锌槽钢作为立柱,采用镀锌角钢作为横梁,不仅惯性矩大,抗变形能力强,而且采购方便、成本较低,施工也很方便;
3.)横梁与立柱间通过钢连接件采用贯通立柱的不锈钢螺栓连接,不仅具有较强的传力能力和抗扭转能力,更具有较大的调节范围,适应性较好;
4.)“T”型不锈钢挂件具有前后调节的长圆孔,可有效地保证花岗岩幕墙表面的平整度;
5.)采用保温岩棉作为保温系统,可有效避免冷凝水的形成,提高保温效果;
6.)花岗岩与“T”型不锈钢挂件通过改性环氧胶粘剂可靠地粘接,此胶固化速度快(初凝30min),固化后具有一定弹性;
7.)花岗岩通过厚度不小于3mm硬质PVC垫块将自重传递到“T”型不锈钢挂件上,避免刚性接触;
8.)本系统采用石材用建筑密封胶进行有效的密封,具有较高的密封性能;
2、优化设计说明
根据业主及建筑设计师对立面效果的要求,我司针对招标技术要求图纸中的石材幕墙做法进行了以下优化,见下图
四、石材幕墙的物理性能
1、风压变形性能
本工程幕墙的性能等级为1级
按GB/T21086的规定,风压变形性能分9级,如下表:
分级代号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
分级指标值P3(kPa)
1.0≤P3
<1.5
1.5≤P3<2.0
2.0≤P3<2.5
2.5≤P3<3.0
3.0≤P3<3.5
3.5≤P3<4.0
4.0≤P3<4.5
4.5≤P3<5.0
P3≥5.0
注1:
9级时需同时标注P3的测试值。
如:
属9级(5.5kPa)
注2:
分级指标值P3为正、负风压测试值绝对值的较小值。
表中P3为风荷载标准值,其含义是在P3作用下,幕墙主要受力杆件(铝型材)的相对挠度值不应大于L/180(L—杆件长度),绝对挠度不应大于20mm;当杆件长度超过4500mm时,绝对挠度不应大于25mm。
在幕墙主要受力杆件的设计计算中,还需考虑与风压标准值对应的设计值,并考虑与地震(温度)等作用的组合,在这些组合作用下,幕墙主要受力杆件的最大应力不得大于材料的设计强度值。
所以,确定幕墙风压变形指标的关键数值是风荷载标准值。
其计算如下:
基本项目
符号
取值
计算公式及说明
结果
风荷载计算
本地区地面粗糙度
B
计算高度(m)
10
基本风压(kN/m2)
Wo
0.55
瞬时风压阵风系数
¦Âgz
1.78
高度系数
¦ÌZ
1.00
体形系数
¦ÌS
1.2
风荷载作用效应的分项系数
rk
1.40
风荷载标准值(kN/m2)
Wk
1.18
Wk=βgz×μz×μs×W0(Wk<1时,取1)
1.18
风荷载设计值(kN/m2)
W
W=Wk×rk
1.645
本项目大面墙的最大风荷载标准值为1.18KN/㎡,该值对应的风压变形性能等级,我司所设计的幕墙均完全能满足。
2、平面内变形性能
本工程幕墙的性能等级为3级
建筑幕墙平面内变形性能以建筑幕墙层间位移角为性能指标。
在非抗震设计时,指标值应不小于主体结构弹性层间位移角控制值;在抗震设计时,指标值应不小于主体结构弹性层间位移角控制值的3倍。
主体结构楼层最大弹性层间位移角控制值可按表20的规定执行。
表20主体结构楼层最大弹性层间位移角
建筑高度
结构类型
建筑高度H(m)
H≤150
150<H≤250
H>250
钢筋
混凝土
结构
框架
1/550
—
—
板柱-剪力墙
1/800
—
—
框架-剪力墙、框架-核心筒
1/800
线性插值
—
筒中筒
1/1000
线性插值
1/500
剪力墙
1/1000
线性插值
—
框支层
1/1000
—
—
多、高层钢结构
1/300
注:
1)表中弹性层间位移角=Δ/h,Δ为最大弹性层间位移量,h为层高。
2)线性插值系指建筑高度在150m~250m间,层间位移角取1/800(1/1000)与1/500线性插值。
b)平面内变形性能分级指标γ应符合表21的要求。
表21建筑幕墙平面内变形性能分级
分级代号
1
2
3
4
5
分级
指标值γ
γ<1/300
1/300≤γ
<1/200
1/200≤γ
<1/150
1/150≤γ
<1/100
γ≥1/100
注:
表中分级指标为建筑幕墙层间位移角
3、承重力性能
1.)幕墙应能承受自重和设计时规定的各种附件的重量,并能可靠地传递到主体结构。
2.)在自重标准值作用下,水平受力构件在单块面板两端跨距内的最大挠度不应超过该面板两端跨距的1/500,且不应超过3mm。
五、建筑设计
1、人性化设计
1.)在不影响立面效果和配合室内使用功能的前提下,非常合理的设计立面分格及选材,不浪费一点可节约的造价。
2.)所有面材板块均能自由更换,以便于在出现色差或破损时更换及维修。
2、抗震设计
根据抗震规范采用七度抗震设防设计。
幕墙的面板与骨架间采用防脱、防滑设计。
抗震设防的基本思想和原则是以下列“三个水准”为抗震设防目标:
1.)第一水准:
当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时,一般不受损坏或不需修理可继续使用。
2.)第二水准:
当遭受相当于本地区的抗震设防烈度的地震影响时,可能损坏经一般修理或不需修理仍可继续使用。
3.)第三水准:
当遭遇高于本地区抗震设防烈度预估的罕遇地震影响时,不致于倒塌或发生危险及生命的严重破坏。
3、防火设计
幕墙防火等级为一级,1小时防火时效。
石材幕墙与基层墙体之间的空间,在每层楼板处采用采用密度不小于80kg/m3、厚度不小于50mm的防火岩棉。
4、耐腐蚀设计
在两种不同金属材料(不锈钢除外)接触的部位设置绝缘垫片,防止双金属腐蚀。
钢件表面采用热镀锌、无机富锌涂料处理或采用其他有效的防腐措施。
六、材料选用说明
1、石材
1.)根据招标文件的要求:
选用≥25mm厚磨光面花岗岩,每块石材尺寸有一条边≤600㎜
2.)技术参数:
1.2.1花岗石物理力学性能
表46石材面板的弯曲强度、吸水率、最小厚度和单块面积要求
项目
天然花岗石
天然大理石
其他石材
(干燥及水饱和)
弯曲强度标准值/MPa
≥8.0
≥7.0
≥8.0
8.0≥f≥4.0
吸水率/%
≤0.6
≤0.5
≤5
≤5
最小厚度/mm
≥25
≥35
≥35
≥40
单块面积/m2
不宜大于1.5
不宜大于1.5
不宜大于1.5
不宜大于1.0
花岗岩板材的弯曲强度应经法定检测机构检测确定,其弯曲强度不应小于8.0Mpa。
1.2.2天然花岗石板材的尺寸允许偏差
表47石材面板外形尺寸允许误差单位为毫米
项目
长度、宽度
对角线差
平面度
厚度
检测方法
亚光面、镜面板
±1.0
±1.5
1
+2.0
-1.0
卡尺
粗面板
±1.0
±1.5
2
+3.0
-1.0
卡尺
1.2.3天然花岗石板材平面度允许极限公差
板材长度范围(mm)
细面和镜面板材(mm)
粗面板材(mm)
优等品
一等品
合格品
优等品
一等品
合格品
≤400
0.20
0.35
0.50
0.60
0.80
1.00
>400
<800
0.50
0.65
0.80
1.20
1.50
1.80
800
0.70
0.85
1.00
1.50
1.80
2.00
1.2.4天然花岗石板材的角度允许极限公差
板材长度范围(mm)
细面和镜面板材(mm)
优等品
一等品
合格品
≤400
0.30
0.50
0.80
>400,
0.40
0.60
1.00
1.2.5天然花岗石板材正面外观缺陷规定
表48每块板材正面外观缺陷的要求
项目
规定内容
质量要求
缺棱
长度不超过10mm,宽度不超过1.2mm(长度小于5mm不计,宽度小于1.0不计),周边每米长允许个数(个)
1个
缺角
面积不超过5mm¡Á2mm(面积小于2mm¡Á2mm不计),每块板允许个数(个)
1个
色斑
面积不超过20mm¡Á30mm(面积小于10mm¡Á10mm不计),每块板允许个数(个)
1个
色线
长度不超过两端顺延至板边总长的1/10,(长度小于40mm的不计),每块板允许条数(条)
2条
裂纹
不允许
窝坑
粗面板的正面出现窝坑
不明显
2、钢材、焊接材料
钢材采用国产优质Q235钢,需焊接的钢转接件等采用Q235B钢。
幕墙转接件等非可视部位的钢件表面采用热浸镀锌或无机富锌涂料处理或采用其他有效的防腐措施。
1.)钢材的强度
钢材的强度设计值应符合下表要求:
N/mm2
钢材
抗拉、抗压
和抗弯
抗剪
端面承压
牌号
厚度或直径
t,(mm)
Q235
t≤16
215
125
325
16<t≤40
205
120
40<t≤60
200
115
60<t≤100
190
110
Q235NH
t≤16
295
216
295
16<t≤40
285
207
40<t≤60
275
198
60<t≤100
255
198
不锈钢(316、304)
—
180
105
—
2.)焊接
2.2.1.钢结构的焊接材料采用E43系列;
2.2.2.本工程中除特殊注明外,焊缝等级为3级,角焊缝未注焊脚高度均为4mm,焊缝长度不少于100mm,对接焊接等强焊接。
焊后均涂两度防锈漆,确保局部防腐性能
3.)焊缝的强度
焊缝的强度设计值应符合下表:
N/mm2
焊接方法
和焊条型号
构件钢材
对接焊缝
角焊缝
牌号
厚度或直径d(mm)
抗压
抗拉和抗弯受拉
抗剪
抗压、抗拉和抗剪
一级、二级
三级
自动焊、半自动焊和E43型焊条的手工焊
Q235钢
d≤16
215
215
185
125
160
16<d≤40
205
205
175
120
40<d≤60
200
200
170
115
注:
1表中的一级、二级、三级是指焊缝质量等级,应符合现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205的规定。
厚度小于8mm钢材的对接焊缝,不应采用超声探伤确定焊缝质量等级。
2自动焊和半自动焊所采用的焊丝和焊剂,应保证其熔敷金属力学性能不低于现行国家标准《碳素钢埋弧焊用焊剂》GB/T5293和《低合金钢埋弧焊用焊剂》GB/T12470的相关规定。
3表中厚度是指计算点的钢材厚度,对轴心受力构件是指截面中较厚板件的厚度。
4.)钢材表面热浸镀锌层
未经离心处理的镀层厚度应符合下表:
制件及其厚度,mm
镀层局部厚度,μm
镀层平均厚度,μm
钢厚度≥6
70
85
3≤钢厚度<6
55
70
1.5≤钢厚度<3
45
55
钢厚度<1.5
35
45
3、硅酮建筑密封胶
1.)硅酮建筑密封胶使用国内优质品牌,符合国标《硅酮建筑密封胶》GB/T14683-2003性能标准。
1.)在使用密封胶时,一定要严格遵守材料制造商关于产品使用及接缝尺寸限制的书面说明。
3.)密封胶的颜色需事先经建筑师同意方可采用。
4.)密封胶与相接触的材料应有相容性试验报告。
5.)硅酮建筑密封胶必须符合以下性能要求:
理化性能
序号
项目
技术指标
25HM
20HM
25LM
20LM
1
密度/(g/m3)
规定值±0.1
2
下垂度/mm
垂直
≤3
水平
无变形
3
表干时间/h
≤
4
挤出性/(mL/min)
≥80
5
弹性恢复率/%
≥80
6
拉伸模量/MPa
23℃
>0.4
或>0.6
≤0.4
和≤0.6
-20℃
7
定伸粘结性
无破坏
8
紫外线辐照后粘结性b
无破坏
9
冷拉、热压后粘结性
无破坏
10
浸水后定伸粘结性
无破坏
11
质量损失率/%
≤10
a应许采用供需双方商定的其他指标值
b此项仅适用于G类产品
七、幕墙使用维护说明
为保证安全,充分发挥幕墙应有的功能,请正确使用并作好幕墙维护保养工作。
1、使用注意事项
1)、在幕墙的室内一侧应设置高度不低于800毫米的防护矮墙或栏杆,以防止人或物体直接撞击幕墙;
2)、靠近幕墙的地方不得放置有腐蚀性的物质;
3)、热源、冷源应远离幕墙,热风、冷风不得直接吹向幕墙;
4)、幕墙上不得搁置和安装大型的标牌或广告牌。
2、日常与定期的维护、保养要求
1)、幕墙投入使用后,使用单位内应根据《幕墙使用维护说明书》的相关要求及时制订维护保养制度和计划,以保证幕墙的正常使用和安全;
2)、根据建筑物所处地理位置及幕墙被污染情况,每年至少对幕墙进行一次全面清洗。
清洗幕墙用的清洗剂应是中性的,对幕墙材料无腐蚀作用。
幕墙清洗工作应由专业队伍进行;
3)、注意检查幕墙四周封口、沉降缝、伸缩缝的密封胶是否完好,如发现脱落、龟裂,应及时修补,以免发生漏水;
4)、如发现漏水,应及时查明原因,采取措施堵塞漏洞,排出渍水,并仔细检查该部位有无锈蚀现象,如有,应及时更换;
5)、如发现幕墙构件或附件的螺栓、螺钉松动或锈蚀,铆钉脱落,焊缝开裂等现象应及时修补;
6)、因意外事故幕墙受到撞击,产生严重变形时,应请专业人员进行检查以便采取修复或更换措施;
7)、当遭受台风、冰雹、地震等自然灾害袭击或发生火灾时,灾后应请专业人员进行全面检查以便采取修复或更换措施;
8)、在幕墙工程竣工验收一年时,应对幕墙工程进行一次全面的检查。
此后在正常使用情况下,每隔5年应对幕墙进行一次全面检查。
检查项目应包括:
1.)幕墙整体有无变形、错位、松动,如有,则应对该部位对应的隐蔽结构进行进一步的检查;幕墙的主要承力构件、连接构件和连接螺栓等是否损坏、连接是否可靠、有无锈蚀等;
1.)石材面板材料有无松动和损坏;
2.)密封胶有无脱胶、开裂、起泡,密封胶条有无脱落、老化等损坏现象;
3.)幕墙排水系统是否通畅。
4.)对检查项目中不符合要求者进行维修或更换;
3、安全守则
幕墙的清洗、检查和维修工作多属室外高空作业,应注意以下安全事项:
1)、不宜在雨雪天、大风天(4级以上)进行幕墙的清洗、检查和维修等工作的室外作业;
2)、使用的机具设备(如檫窗机、吊蓝等)必须结构牢靠、操作方便、运行平稳、安全可靠;
3)、严格执行JGJ80《建筑施工高处作业安全技术规范》的有关规定。
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