构件式玻璃幕墙横梁扭转原因分析与预防

绿色环保建材D 〇l :10.16767/j .cnki .10-1213/tu .2019.10.010框架玻璃幕墙横框偏转的问题分析及解决赵鹏辽宁泰丰科技建设有限公司近年来，由于玻璃幕墙的不断发展，人们对幕墙的保温及防 护要求越来越高，尤其这几年我国对保温节能这方面特别重视， 玻璃的K 值要求越来越严格，在双层中空玻璃无法满足要求的 情况下，已经有不少工程要求玻璃需采用三片双中空玻璃，或者 是中空夹胶形式的三片玻璃形式，而且玻璃分格也不断要求大 板块通透的效果，使得一整片玻璃重M 大大增加。

作为框架玻 璃幕墙玻璃重力方向的承力构件一横框，由于玻璃的重心都是 在横框的外侧，与横框的重心不在同一垂直方向，所以横框垂直 方向主要承受的是扭矩。

如何抵抗玻璃重力引起的扭矩，保持 横框的受力平衡,是本文主要论述的关键点。

在多年的幕墙施工实践中，根据现场安装工人的反馈，当一 块很重的大板块或厚玻璃安装到框架龙骨上(尤其是铝合金龙 骨），铝合金横框经常发生一定角度的偏转，玻璃板块重量越大 偏转越明显，即使玻璃板块竖向受力同定后（即四边固定后），横 框偏转角度有所减轻，但是这情况还是存在的，尤其大板块的玻 璃的下横框。

横框发生偏转有以下几点缺陷：(1)首先美观性差。

框架龙骨安装好后应该横平竖直，不管是竖龙骨还是横龙骨的两个侧面都应该与玻璃面垂直(弧面玻 璃除外），如果横框头部向下倾斜，横框侧面不与玻璃垂直，那室 内给人的感觉性就差很多。

在室外,由于横框偏转，室外大板块 玻璃下沉量多，无法与未发生偏转横框上的小板块玻璃在同一 水平线上,造成胶缝不直，同时发生偏转后大板块玻璃也无法保 证与正常板块保持同一水平，当有光线反射时，使人很明显感受 到玻璃不平，影响美观。

(2)防水功能性影响。

由于横框偏转，继而影响玻璃不平，若是全隐框幕墙问题还不明显，接缝处可以采用打胶密缝防水， 玻璃之间的阶差可以用密缝胶弥补，可是现在全隐框玻璃幕墙 已被限制使用，玻璃幕墙主要是半隐框及明框结构形式。

玻璃幕墙工程质量通病与防治措施玻璃幕墙工程质量通病与防治措施 (1)一、玻璃幕墙预埋件强度达不到设计要求, 预埋件漏放、歪斜、偏移 (1)二、玻璃幕墙连接件与预埋件之间锚固或焊接不符合要求 (2)三、玻璃幕墙连接件与立柱、立柱与横梁之间未按规范要求安装垫片 (3)四、幕墙没有防雷体系 (5)一、玻璃幕墙预埋件强度达不到设计要求, 预埋件漏放、歪斜、偏移1.现象预埋件变形、松动, 土建施工时漏埋预埋件, 预埋件位置进出不一、偏位。

2.原因分析(1)预埋件变形、松动:1)预埋件未通过承载力汁算。

2)材质不符合要求。

3)主体结构混凝土强度偏低。

(2)预埋件漏放:1)土建主体结构施工时, 幕墙施工单位尚未选定, 因此无埋件设计图。

2)旧建筑安装幕墙时, 原有建筑无埋件。

(3)预埋件歪斜、偏移:1)土建安装的模板不垂直, 支撑不牢固。

2)预埋件埋设时没有复验。

3.防治措施(1)预埋件变形、松动:1)预埋件应进行承载力计算, 一般承载力的取值为计算的5倍。

2)预埋件钢板宜采用热镀锌的3号钢, 其材质应符合国家有关标准。

3)旧建筑安装幕墙时, 原有房屋的主体结构混凝土强度不宜低于C30。

(2)预埋件漏放:1)幕墙施工单位应在主体结构施工前确定。

2)预埋件必须有设计的预埋件位置图。

3)旧建筑安装幕墙, 不宜全部采用膨胀螺栓与主体结构连接, 应每隔3～4层加一层锚固件连接。

膨胀螺栓只能作为局部附加连接措施, 使用的膨胀螺栓应处于受剪力状态。

(3)预埋件歪斜、偏移:1)预埋件焊接固定应在模板安装结束, 并通过验收后方可进行。

2)预埋件安装时, 应进行专项技术交底, 并有专业人员负责埋设。

埋件应牢固, 位置准确, 并有隐蔽验收记录。

3)预埋件钢板应紧贴于模板侧边, 宜将锚筋点焊在主钢筋上予以固定。

埋件的标高偏差不应大于10mm, 埋件位置与设计位置的偏差不应大于20mm。

二、玻璃幕墙连接件与预埋件之间锚固或焊接不符合要求1.现象(1)连接件与预埋件节点处理不符合要求。

幕墙质量通病及防治措施幕墙作为建筑外立面的重要部分，承担着保护建筑物结构、调节室内外环境等多重功能。

然而，由于材料、施工等方面的问题，导致幕墙存在一些常见的质量问题。

下面将从常见问题、可能原因以及防治措施三个方面对幕墙质量通病进行分析。

一、常见问题1.渗漏：幕墙渗漏是最常见的问题之一、当降雨量过大或风速过大时，由于幕墙与建筑物结构之间的接缝开裂或材料老化，水很容易渗入室内，造成墙体腐蚀、室内渗水等问题。

2.风压变形：幕墙在遇到强风时容易发生变形，主要表现为面板弯曲、窗框变形等。

这既影响了幕墙的美观，也对建筑物的结构安全性产生了一定影响。

3.气密性差：幕墙与建筑物的气密性不良会导致室内外环境无法隔离，影响室内空调效果，加大能耗。

4.热桥效应：幕墙金属结构作为热传导的通道，容易形成热桥，导致能量损失，室内外温差过大。

二、可能原因1.材料问题：使用劣质材料，抗风压能力和耐候性差，容易出现渗漏和变形等问题。

2.工艺施工问题：幕墙的施工工艺复杂，如密封、固定等技术要求较高，工艺不到位导致渗漏和面板变形。

3.设计问题：幕墙设计不合理，结构刚度不足，不符合风压要求。

三、防治措施1.加强材料质量控制：选用高质量的幕墙材料，检测合格证书，确保产品质量可靠。

2.严格工艺施工要求：加强施工技术培训，合理安排施工人员，严格按照施工规范操作，特别是对密封、固定等关键工艺环节要进行严格把关。

3.加强设计与检查：在幕墙设计过程中，要充分考虑风压、排水等要求，确保结构刚度满足要求。

施工过程中要加强监督检查，确保施工质量符合要求。

4.定期维护保养：定期对幕墙进行维护保养，修复漏洞，更换老化材料，提高幕墙的抗风压能力和耐候性，降低发生问题的概率。

5.加强质量管理：建立完善的质量管理体系，明确责任，加强对施工过程的监督和检查，及时发现问题并采取相应的处理措施。

综上所述，幕墙质量问题往往涉及材料、工艺施工和设计等多个方面，需要采取综合措施来解决。

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1、现象（1）立柱固定点间距过大。

（2）立柱接头构造处理不符合要求。

（3）横梁与立柱连接处不做弹性处理。

2、原因分析（1）幕墙骨架设计不细致，对立柱、横梁的连接未做详细的交待。

（2）操作人员不了解节点构造，不按设计、规范要求施工。

3、治理措施（1）测量放线应与主体结构测量放线相结合，水平标高要逐层自地面向上引测，以免累积误差；测量应在每天定时进行。

应沿楼板外沿弹出墨线或用钢琴线定出幕墙平面基准线，确定立柱的前后位置，从而决定整片幕墙的位置。

（2）立柱作为竖向构件，是幕墙安装施工的关键。

立柱通常为一层或两层楼高为一整根，上下接头之间应有不小于15、mm的缝隙，采用芯柱连接（又称伸缩节，芯柱总长度不小于400mm，芯柱与下柱采用不锈钢螺栓固定），缝隙上下应做接地跨接，以适应和消除建筑挠度及温度变性的影响。

连接件与预埋件的连接，立柱与主体结构的连接应每层设1-2个支承点，混凝土墙面应予加密。

（3）横梁作为水平构件，应分段在立柱中嵌入连接，横梁两端与立柱连接处应垫弹性橡胶垫，橡胶垫应有20-35%的压缩性。

横梁的安装应自下而上进行，横梁与立柱用螺栓连接。

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幕墙横梁与立柱安装不合格原因以及治理措施随着现代建筑的快速发展，幕墙已经成为了建筑主体结构之外的一道重要“装饰”，并被广泛应用于商业、办公和公共领域。

幕墙的主要功能是防水、防风、隔热、隔音和装饰，通过玻璃、金属板、陶瓷、石材等材料和结构系统实现。

然而，在幕墙工程的施工过程中，由于施工单位的管理缺陷或技术不足等原因，常常出现幕墙横梁与立柱安装不合格的情况，严重影响幕墙的品质和安全性。

本文将从原因和治理措施两方面探讨幕墙横梁与立柱安装不合格的问题。

一、原因分析1、设计不合理在幕墙工程设计阶段，如果设计人员没有充分考虑施工实际情况，如横梁和立柱连接处的尺寸未考虑到钢材的收缩、结构的变形等问题，就容易导致立柱和横梁的安装不合格。

2、施工单位管理缺陷幕墙工程属于综合性工程，施工人员在现场施工时需要涉及到材料采购、物流配送、现场协调等多个环节，如果施工单位管理不善，就难以保证施工质量。

同时，施工人员的技术水平也可能存在欠缺，如焊接、熟练掌握幕墙横梁与立柱连接处的基本知识不合格。

3、材料不合格幕墙工程需要大量金属材料，如钢材、铝合金等，如果采购的材料存在质量问题，就会影响横梁和立柱的连接质量。

如材料强度较低、相互匹配性不良、加工精度不足等。

二、治理措施1、加强幕墙工程设计幕墙工程设计需要充分考虑到施工实际情况，保证横梁和立柱的连接质量。

设计过程中要充分考虑钢材的收缩、构建的变形等因素，避免因为设计不合理而导致安装不合格。

2、加强施工单位管理施工单位需要加强施工人员的教育培训，提高其技术水平。

同时，加强对材料和现场施工的管理，严格控制施工质量，保证施工过程中的安全性和质量。

3、加强材料的质量控制对于幕墙工程所需的金属材料，需要建立完善的供应链管理体系，严格按照国家质量标准进行采购。

同时，加强材料的质量检测，确保其质量符合设计要求，避免因材料质量问题而导致安装不合格等问题。

4、加强监督检查有关部门需要加强对幕墙工程的监督检查，及时发现和处理幕墙横梁与立柱安装不合格的问题。

幕墙工程质量问题通病、原因分析及防治措施序问题主要现象原因分析防治措施号通病1、未按规范要求选用安全玻璃; 1、检查玻璃产地证书及性能测试报2、玻璃加工不合格，没有磨边、倒棱，有爆告，核对玻璃加工地点和厂家; 幕墙玻璃不合格边，缺角现象; 2、玻璃边缘应磨边、倒棱，避免应力3、玻璃运输保管不当。

集中。

3、玻璃运输贮藏应有防雨措施。

1、选用不合格材料; 1、进场的铝合金型材料必须查验出厂幕墙2、运输材料、存放保管不当，造成材料弯曲、合格证;材料表面划伤; 2、运输、存放保管时，应分容摆放在1 铝合金型材不合格 3、材料加工中，因工作台、运输车不干净及专用料架上，避免铝材弯曲、扭曲变选用搬运不当造成表面划伤。

形;不合3、保持工作环境清洁，搬运铝材不得抽拉。

格1、制作密封胶条的橡胶原料不符合设计要1、玻璃幕墙采用的橡胶密封条应具有求; 抗紫外线、耐老化、永久变形小、无建筑密封胶条质量2、密封胶条挤压膜具设计不合理，生产工艺污染等性能。

不完善。

差1、进场的钢材必须查验其出厂合格证和产地证明及性能测试报告; 钢材、连接件及其2、主体结构和幕墙连接的连接件表面它材料不符合设计使用假冒产品，偷工减料。

应光滑平整，孔位正确，焊接可靠并作热浸镀锌处理。

要求 3、使用螺栓、螺钉应选用无磁不锈钢材质。

1、专用的生产设备加工精度不能满足加工要1、加工要在清洁环境中进行，专用设求; 备应按期维保并能满足加工精度要2、量具没有按要求定期鉴定; 求;3、未按操作规程加工。

2、测量工具要定期进行鉴定，并有有幕墙幕墙加工不合格效的合格证和坚定证书;构件4、型材验收合格后方可使用，半成品2交接坚持工序检验，及时剔除不合格制品。

作 1、操作工作技术不熟练; 1、设置专用平台，按工艺设置定位胎幕墙板块组装质量2、工作台不平整，未按工艺要求设置定位胎具;具，量具不准确; 2、测量工具要按期进行鉴定，并有有不合格3、胶缝宽度及厚度设计不合理; 效的合格证和鉴定证书。

玻璃幕墙横梁扭转问题的探讨胡兴旺【摘要】本文针对HZ金融服务中心幕墙工程项目,重点介绍了在施工过程中碰到的横梁扭转问题,并在施工中对横梁扭转问题进行了分析与探讨,最终解决了该项目的横梁扭转问题.通过该项目的经验总结了设计和施工中对横梁扭转的一些预防措施,希望能给同行人员提供参考意见.【期刊名称】《门窗》【年(卷),期】2014(000)006【总页数】6页(P24-29)【关键词】玻璃幕墙;横梁扭转;抗扭承载力;铝合金卡码;预防措施【作者】胡兴旺【作者单位】深圳市方大建科集团有限公司【正文语种】中文HZ金融服务中心（图1）是由一幢12层主楼、两侧各两幢10层楼和一幢3层附楼共七幢建筑半围合形成的一个建筑群。

建筑结构类型为框剪结构，幕墙最高建筑标高为61.9m。

该项目的幕墙工程主要包括框架式玻璃幕墙、石材幕墙、铝板幕墙、铝合金装饰隔栅等。

基本风压为0.35kN/m2、基本雪压为0.50kN/m2；风压重现期按50年一遇考虑，地面粗糙类别为B类（房屋比较稀疏的乡镇和城市郊区）。

该项目的玻璃幕墙主要有以下两种形式：a）全明框玻璃幕墙，主要是位于大面石材柱分格之间，玻璃的最大尺寸为1012mm×2542mm，其局部大样图和节点图如图2、图3、图4所示。

b) 全隐框玻璃幕墙，主要位于主楼和附楼交接处的阴角位置，玻璃的最大尺寸为1012mm×2442mm，其相关节点图如图5、图6所示。

HZ金融服务中心大面均是全明框玻璃幕墙，在这里我们主要以探讨明框玻璃幕墙为主。

在幕墙视觉样板试装时，却发现该工程的幕墙的横梁在板块自重作用下产生了扭转，且扭转较为严重，直接影响到幕墙的观感质量和结构安全，详见图7。

在发现横梁有扭转现象时，玻璃和主要的型材均已订购，只能在原有的方案下解决横梁扭转问题。

设计师根据现场实际情况，对该项目的横梁扭转进行了分析和探讨，具体分析和解决的步骤如下：4.1 抗扭承载力复核JGJ 103—2003《玻璃幕墙工程技术规范》中6.2.6规定：玻璃在横梁上偏置使横梁产生较大的扭矩时，应进行横梁抗扭承载力计算。

一、施工存在的问题1、使用的材料质量不符合要求玻璃幕墙暴露于空气之中，受到阳光、浸蚀介质的作用，必须使用符合国家规范有关规定的材料，才能保证工程质量，但是，实际施工中，有很多幕墙铝型材立柱及横梁壁达不到规范的要求。

有的铝型材采用普通级材料且阳极氧化膜厚度小于15µm，不符合防腐的要求；有的工程设计要求的是钢化玻璃，却选用了半钢化或普通镀膜玻璃，玻璃强度不足，存在安全隐患；有的部分工程开启扇选用的不锈钢滑撑刚度不足,很容易引起严重变形。

2、构件制作质量不符合要求构件制作质量不符合要求，是玻璃幕墙施工质量不合格的重要原因.如有的铝合金型材的切割精度较差，相邻构件装配间隙过大或过小；有的幕墙玻璃切割后，由于末进行倒棱倒角处理，很容易造成边角应力集中使玻璃碎裂；有的隐框玻璃幕墙采用施工现场打胶的方法，但无净化措施，既无法保证相对湿度和温度的要求，又无法避免结构胶与玻璃粘接处的污染,很难确保制作质量。

3、质量保证资料方面的问题大多数玻璃幕墙工程存在资料不全、不规范、缺漏项较多等问题，如使用的进口材料无商检报告,有的结构胶材料无有效期限证明、无相容性试验报告；多数工程缺少铝型材质量证书和高精度指标及氧化膜厚度检验证明，缺少建筑密封材料和防火材料出厂合格证；有的隐蔽工程验收单缺少防火节点、避雷节点、活动接头节点的详细记录.二、施工中常遇见的质量问题及防治措施针对以上阐明的施工中存在的各种问题，下面主要就常遇见的质量问题提出一点防治措施,以供参考。

（一)幕墙预埋件漏放和偏位1、原因分析1）在进行土建主体施工时，玻璃安装的单位尚末确定,很可能因无幕墙预埋件的设计图纸而无法进行预埋。

2）建筑原设计无考虑玻璃方案.而后来又采用玻璃幕墙外装饰，在结构上没有预埋件.3）在建筑主体工程施工中,对预埋件没有采取固定措施,在混凝土浇注和振捣中发生移位。

2、处理方法1）无预埋件的主体在安装玻璃幕墙前,先要确定补设置预埋件的规格和方法，要进过设计、土建、安装单位共同研究确定，不能全部采用膨胀螺栓与主体连接，而应当每隔3~4层加一层锚固件连接，膨胀螺栓只能作为局部附加连接措施。

浅谈构件式玻璃幕墙横梁的竖向扰度控制随着玻璃幕墙工艺技术的日益成熟，人们对玻璃幕墙的造型也逐步有了更高的要求，各种异型及大板块玻璃幕墙相应的出现在了更多的幕墙工程上面。

然而与之相对应的是幕墙行业竞争的日益激烈，以及各级幕墙行业规范对安全性能的逐步提高，对幕墙横梁各方面的要求日益严格。

玻璃幕墙横梁在产生挠度、扭转后，会直接影响幕墙结构整体的安全性能及观感要求。

针对现阶段规范要求较严格的幕墙横梁挠度以及规范暂未涉及的幕墙横梁扭转问题，现从各方面进行对比分析，并提出相应的优化及预防措施。

1幕墙横梁挠曲现象及危害横梁作为构件式幕墙主要承重构件之一，在施工完成后，横梁在竖直平面内仅受到玻璃板块及自重的作用。

横梁的各方向变形越小，安全及观感性能越高。

然而由于现阶段大板块玻璃幕墙的广泛应用，对横梁的强度及变形挠度是一个很大的挑战。

而横梁在挠度变形时亦会对已经安装的玻璃板块和后续施工产生不利影响。

首先可能在竖直方向大挠曲的情况下与已安装的玻璃板块产生硬性接触，对玻璃板块有破坏性作用；其次由于挠度变形的影响，后续外装饰性构件不宜安装甚至在安装完成后存在由于变形的作用脱落等不安全因素。

2横梁挠曲的原因分析及应对方法2.1自重引起的挠度变形玻璃板块的自重是重力方向施加到横梁上最主要的外力。

而横梁作为受力杆件，在受到外力作用时会产生与施力方向相同的挠度变形。

根据玻璃幕墙横梁挠度的计算方法：τ=(AqL^4)/(EI)τ—横梁挠度A—计算参数；（根据横梁的受力形式确定）L—横梁的长度；E—横梁所用材质的弹性模量；I—型材截面在受力方向的惯性矩；由上式可知，在横梁长度与受力一定的情况下，横梁的挠度与型材的弹性模量和型材在受力方向的惯性矩成反比，所以可以有针对性的调整横梁和相应参数来减小由于玻璃大板块自重引起的横梁挠度。

（1）改变横梁的弹性模量减小挠度弹性模量是型材材质特定的性质，不同的材质的弹性模量不同。

增加型材的弹性模量也可理解为改变型材的材质。