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      适用于钢结构建筑之PC外墙工艺(下)

      发布时间:2016-07-04    山西钢结构,济南钢结构,山东钢结构    访问次数:    
      PC外墙的接头力学模式选择:
      可分为以下三种型式,不管采用哪种型式,墙版在『室内室外的方向』的运动,是不被允许的,必须被限制固定,且必须能抵抗正、负风压。墙版接合铁件滑动孔滑动尺寸均需同时考虑地震(含风力)滑动的尺寸需求+生产制造的误差+工地施工的误差(含主结构本身的误差),如图21为PC外墙的接头力学模式示意。

      1、水平滑动型 (sliding):承重铁件遇到地震或风力的运动方式为水平滑动方式,半湿式PC外墙都采用此种运动型式,宽型版一般采水平滑动型。

      2.、滚动型 (rocking):承重铁件遇到地震或风力的运动方式为回转滚动方式,高而窄之版一般采滚动型,采用滚动型接头时,需检核垂直缝填缝材之抗剪断能力。

      3、固定型 (fixing):所有铁件遇到地震或风力的运动方式为固定不动的方式,基本上墙版跟随主结构一起运动,一般来说,像阳台版(上下无接触墙版)、包柱之小型角版(黏住柱子一起运动)等类型墙版采用固定型。
      PC外墙的防水做法:

      预制外墙一般采用非承重的帷幕墙系统方式来设计,当受到地震力或风力的影响时,可靠单元墙版构件的变位来吸收,因此往往会开放四面(干式墙版)或三面(半湿式墙版)方向的版缝,当中以弹性的填缝胶来吸收地震力风力的变位。如图22及图23为常用的防水设计做法,可达到良好的防水不漏的效果。
      润泰研发的减少内外叶板错动变形的夹芯保温PC外墙专利设计:
      外挂夹芯保温PC墙板克服了传统外墙外保温的保温层易脱落和内保温室内易结露的缺点, 中间层采用耐火等级B1级的XPS(挤塑聚笨乙烯泡沫塑料)保温板,但内外有钢筋混凝土层包裹,墙板整体防火性能可达到不燃A级材料, 防火效果增强。润泰为减小夹芯保温墙板内叶层与外叶层的错动变形,在墙板结合铁件处增设镀锌钢筋将墙板内外叶连接起来。通过对一长宽均为3米,外叶板厚60mm,保温层厚50mm,内叶板厚90mm的pc墙板进行分析,墙板吊装错动变形值大幅减小,由0.59mm减至0.13mm,如图24所示。试算PC外墙板如图25所示,少量钢筋对夹心保温墙的整体隔热性能影响很小,墙板传热系数只增加了0.001W/(m.k),对建筑节能几乎没有影响,依最新节能要求GB50189-2015公共建筑节能设计标准的表3.4.1-2外墙(包括非透光幕墙)满足夏热冬冷地区的传热系数≦1.0的设计要求。此工艺改良专利于2015年12月2日通过国家授权公告,专利号为『ZL 2015 2 0618925.2』。
      PC外墙由工厂完成全部墙体的施工方式:
      PC外墙于钢结构建筑尚可于工厂内完成所有装饰工作,至工地纯粹为吊装与组装的工作,由于钢结构非常适合于铁件的结合施工,如此大幅减少工地施工工程量,提升工地工业化程度,下图27为润泰于台北的敦仁大楼项目。
      PC外墙对不同钢结构建筑的适用范围、应用条件及限制因素:
      钢结构建筑国内尚无统一分类说法,一般可分为板壳钢结构、轻型住宅钢结构、工业厂房钢结构、多高层民用建筑钢结构、超高层建筑钢结构。PC外墙基本上适用于钢结构建筑的外墙围护,外挂夹芯保温墙板如同钢结构外衣,对钢结构进行包裹围护,且连续设置的保温层对有保温隔热要求的室内环境也非常有利,而具有多道的防水及导水设计的外挂墙板体系可以解决目前工程普遍的外墙渗水问题。另由于外部可预嵌磁砖、石材、金属饰条的多样性及内部可夹芯保温的适用性及良好的防火不燃性及可与建筑同寿命的特性等,可广泛适用于多高层民用建筑钢结构,只是由于PC外墙自重缺点(以6cm+保温材5cm+9cm的20cm厚PC夹芯保温外墙来说单位重约为360kg/m2,,为玻璃幕墙或金属幕墙自重的6~8倍左右)及生产PC弧度墙板成本会太高的限制,因此PC外墙对板壳钢结构、轻型住宅钢结构及工业厂房钢结构及超高层建筑钢结构来说较不适用。

      目前虽因国内设计院较没有PC外墙应用于钢结构大楼的设计经验及之前没有预制专业承包商配合而较少项目实例,但因PC外墙的绿色节能特性及成本比玻璃幕墙低及外饰的多样性及内部可夹芯保温的防火耐用性而在台湾及欧美日地区大量应用广受欢迎,期许经由本文的分享能让国内的业主及设计院在规划设计钢结构大楼的外墙时能多一种选择,共同促进国内建筑的发展。