“挂钩连接式”幕墙横梁与立柱连接新结构设计特点

来源:中国幕墙网收集整理　作者:杜军桦　日期:2006-11-17 　页面功能【字体：大中小】【打印】【投稿】【评论】

　　一、传统幕墙的连接形式：
　　现有的铝合金幕墙横梁与立柱连接形式可分为下面几种：单元式幕墙一般是在横梁的空腔内设置螺丝孔，在竖框上钻孔，用螺丝直接连接。构件式幕墙的连接形式比较多，至今国内外幕墙各种连接形式都有自己的优点和缺点。常见的结构有：1.横竖插接式；2.角码胀浮式；3.角码插接式；4.通槽螺栓式；5.双向锁紧式等。

　　以上五种结构的优缺点如下：
　　1.、横竖插接式：受力形式比较理想，但幕墙立柱结构复杂，截面大，加工工序较多，同时，用L型角码双边钻铣孔连接较繁琐，因而整体成本较高。

　　2、角码胀浮式：性能较好，市场应用比较广泛，但横梁与连接件安装时要在横梁的侧面上铣切大于连接件厚度的槽口，减弱了横梁的整体抗扭性能，加工工序也较繁。

　　3、角码插接式：目前大部分采用在横梁上设置安装L型角码槽口的方法。此种角码由于加工尺寸精度要求较高，角码插入槽口前，又要铣切横梁两端不小于角码厚度的槽口，或在角码两头铣切出两个与横梁卡角码的豁口。角码与立柱的安装，又必须先将角码插入横梁槽口内与横梁一起安装，这样由于横梁内腔空间的局限性，角码与立柱连接时，操作要受到一定的限制，既不方便又难以准确安装。同时，该结构的抗扭性能也不理想。

　　4、通槽螺栓式：该形式在横梁上设置两个卡螺帽的槽口，使横梁截面积增大，受力螺丝间距偏窄，抗扭性能较差，容易产生噪音。角码和横梁必须一起安装，角码又要双边钻孔，其缺陷与角码插接式类似。

　　5、双向锁紧式：该形式在L形角码的两面，用螺丝钉分别锁在立柱与横梁上，这种结构存在着与上述四种结构类似的缺陷。

　　二、创新型的“挂钩连接式”设计之特点：
　　“挂钩连接式”横梁与立柱连接结构是根据《玻璃幕墙工程技术规范》（JGJ102-2003）及标准优化设计的，本设计克服了现有连接技术的种种不足，使结构实现浮动连接，而且安全可靠，有加工简单、安装方便、噪音小、可维护性强等优点。

　　1、连接结构的铝型材设计

　　(1) n形连接件（见图）
　　型材壁厚在符合规范JGJ102—2003要求大于3mm的前提下，设计了3.5mm以上壁厚，适用于不同截面宽度及厚度的横梁型材。设计了4个直径大于6mm的螺钉孔，以三角形形式合理分配螺钉孔位，在n形连接件上部设计了两个或两个以上的同方向的槽口挂钩，在n形连接件的另一面脚部又设置一个小凸台，用来托住卡紧件。

　　(2) 横梁（见图）
　　依据规范JGJ102—2003的6.2.1条款，为满足幕墙不同分格及不同地区刮风荷载的要求，设计了不同壁厚及宽度的截面，并且在横梁内腔设计与连接件槽口挂钩相配合的对应反向挂钩。

　　(3) 卡紧件（见图）
　　本构件安装在横梁与连接件扣合后所形成的空隙内。卡紧件设计为四边尺寸相等的工字形状，并且有一定的宽度，既使横梁能自由伸缩，又使横梁与连接件安装牢固，增加抗扭性能，减小磨擦阻力，节省铝材。

　　(4) 横梁扣板（见图）
本设计的横梁内需安装连接件与卡紧件，横梁一面开口，与立柱连接后，开口面用扣板口合。扣板上设计了一个与横梁开口部位接合的两个卡脚，其宽度与横梁开口尺寸一致，扣合后横梁形成整体。

　　(5) 螺钉（见图）
螺钉用以将连接件锁定在立柱上。为满足技术规范JGJ102—2003的6.3.11条款所规定的抗扭、抗剪要求，本设计的连接件有4个6mm螺孔，用1个4mm自攻螺钉，3个5—6mm的螺钉或螺栓紧固连接件。

　　2、“挂钩连接式”横梁与立柱的安装顺序
　　(1) 先将约25mm长的连接件固定在立柱上，连接件上设有4个孔径为6mm个螺栓孔，先用4mm的自攻螺钉在中间螺孔进行初步固定，利用空间差原理调整上下左右偏差，调整准确后再用5-6mm螺钉或螺栓在其他孔加以紧固。

　　(2) 横梁内设置了与连接件相配合的2个挂钩。将横梁安装在连接件上，并与连接件上的两个相配套挂钩扣合在一起。

　　(3) 将卡紧件锁定在横梁与连接件扣合后所产生的空隙内，并注入硅胶，形成柔性结合，防止噪音产生。

　　(4) 再将横梁扣板扣合在横梁上，使横梁形成整体。

　　3、“挂钩连接式”幕墙横梁与立柱连接的功能特点

　　(1) 安装连接件时能够调整上下左右偏差。
　　(2) 使横梁在热涨冷缩和地震作用下能够自由伸缩。
　　(3) 使横梁的抗扭及抗剪性能大大增强：由于横梁槽口与连接件槽口紧密扣合，连接件上3个螺钉或螺栓采取三角形合理分布，加上连接件与卡紧件上下有一定的距离又紧贴横梁的内部两侧，因此使横梁的抗扭及抗剪性能大大增强。
　　(4) 使横梁、连接件、卡紧件、扣板实现一次性切割，无须任何二次铣切加工；
　　(5) 安装连接件、横梁、卡紧件的全过程十分方便；大量减轻制作、安装、施工人员的劳动强度，施工进度大大提高，而且可维护与更换性强。
　　(6) 通用性强：可适用各种结构幕墙的横梁与立柱之间的连接。
　　综上所述，“挂钩连接式”横梁与立柱连接设计，既充分体现抵抗风荷载作用，要求结构的一个“牢”字；又充分体现适应地震和温差作用所产生的热应力，要求结构的一个“活”字。同时该工艺加工简单、安装方便、噪音小、可维护性强。该设计可说是目前横梁与立柱连接的最佳形式。
　　该结构的研究成功，从中得到了部分幕墙工程技术、标准编制委员及幕墙专家的支持与充分肯定。

　　（注：1、该结构已申报了国家发明专利，并已应用在广东兴发铝业有限公司“智慧型‘挂钩式’幕墙系统”中。2、作者—— “智慧型‘挂钩式’幕墙系统”发明人。电话：013336763398 0757-85387387，85332483，E-ma il:djh11668@126.com）
　　（附代表性的“智慧型‘挂钩式’幕墙系统结构图；另有铝板、石材结构图及各种型材断面图备索，可与本人联系。）

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读者(2007-9-12 22:17:12):
   劳民伤财
不就是连接点抗扭比别人好嘛!
但你想想幕墙横梁能有多少扭矩啊!
而且,幕墙是个整体,玻璃已经死死压在立柱上了,能给横梁带来多少扭矩啊!
理论上的肯定比实际得大很多.不说了.
读者(2007-4-29 21:08:45):
   该种幕墙市场报价及成本如何
读者(2007-4-4 21:33:51):
   节点看不清，是否可以
有待验证！
小但(2006-12-22 23:29:11):
   节点不清析，是否可以