幕墻設(shè)計(jì)中的問題及解釋(五)

　　4. 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般原則
　　4.1 設(shè)計(jì)使用年限
　　目前，主體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使用年限一般工程為50年，特殊工程為100年。幕墻是維護(hù)結(jié)構(gòu)，是可以拆換的結(jié)構(gòu)，所以其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限不低于25年。就是說，在25年內(nèi)，面板、支承結(jié)構(gòu)、連接部件都不應(yīng)產(chǎn)生安全問題。
　　至于建筑功能和幕墻外觀的使用年限，目前尚沒有一致的說法。
　　作為結(jié)構(gòu)構(gòu)件的面板材料（玻璃、石材、金屬板）、支承結(jié)構(gòu)的鋁型材和鋼型材、鋼連接件預(yù)埋件的有效壽命至少超過25年，可以滿足設(shè)計(jì)使用年限要求。硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的實(shí)際壽命也不止25年，過去廠家出具結(jié)構(gòu)膠10年保證書只是例行的商業(yè)操作。目前國內(nèi)主要硅酮膠廠家已可以出具25年保證書。因此，幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使用年限為不小于25年是適當(dāng)?shù)�，國�?nèi)外幕墻工程的經(jīng)驗(yàn)證明也是可以辦得到的。
　　至于某些業(yè)主要求幕墻保用50年甚至更長，目前尚無確切依據(jù)。尤其是建筑外觀和水密、氣密功能，能否維持50年以上，沒有太多的工程實(shí)踐。
　　4.2 幕墻支承鋼結(jié)構(gòu)的焊接
　　焊接是目前鋼結(jié)構(gòu)最可靠的連接方式之一。萬噸巨輪的船體是焊接的，可以抗擊狂風(fēng)巨浪；核反應(yīng)堆的外殼是焊接的，可以耐受高溫、高壓和幅射；百層以上的高樓大廈是焊接的，可以抵抗強(qiáng)烈地震和臺風(fēng)。因此，在幕墻鋼結(jié)構(gòu)上采用焊接，完全是可以的。
　　正如本文1.1節(jié)中所述，幕墻有非常多的環(huán)節(jié)可以提供變形和位移的性能，部分環(huán)節(jié)采用焊接并不妨礙幕墻耐受大變形的能力。本文作者參與的十余項(xiàng)幕墻工程中，不少連接都采用焊接。深圳一些工程在強(qiáng)大臺風(fēng)吹襲下多次經(jīng)受了考驗(yàn)；多個(gè)振動臺試驗(yàn)表明，部分連接采焊接的幕墻，在8、9度罕遇地震作用下，位移達(dá)1/60~1/50，也無一破損。大量實(shí)踐證明：不允許焊接是沒有道理的。
　　至于現(xiàn)場焊接的質(zhì)量，那是施工管理的問題，管理不到位，什么連接都要出問題。北京多個(gè)奧運(yùn)工程、央視大廈、北京電視中心的大尺寸厚板鋼梁焊接都可以保證質(zhì)量，難道一般的幕墻焊接就無法保證質(zhì)量？所以保證質(zhì)量不是禁止焊接的理由。
　　因此，JGJ102-2003和修訂中的JGJ133規(guī)范，刪除了這一不合理規(guī)定，代之以對焊接設(shè)計(jì)和施工的相應(yīng)規(guī)定。
　　4.3 化學(xué)錨栓的受熱問題
　　化學(xué)錨栓主要靠化學(xué)粘結(jié)劑完成連接，而一般化學(xué)粘結(jié)劑對溫度的耐受能力較弱，因此JGJ102-2003規(guī)范規(guī)定：在有可能導(dǎo)致化學(xué)錨栓溫度升高的熱影響區(qū)范圍內(nèi)，不應(yīng)對鋼連接件進(jìn)行焊接作業(yè)。但是，如果不是進(jìn)行連接焊縫施焊，而僅僅是對螺帽下的墊板進(jìn)行間斷、快速的少量定位點(diǎn)焊，不至于使化學(xué)錨栓溫度升高過多，應(yīng)該是允許的。
　　當(dāng)確實(shí)需要進(jìn)行連續(xù)焊接作業(yè)時(shí)，應(yīng)采取相應(yīng)散熱措施，或采用耐熱化學(xué)錨栓。
　　4.4 后加錨栓的安全度
　　在JGJ133-2001中未對錨栓安全度作出規(guī)定，JGJ102-2003中規(guī)定不具體。在JGJ133修訂中明確列出：后加錨栓承載力設(shè)計(jì)值應(yīng)按其極限承載力標(biāo)準(zhǔn)值除以材料性能分項(xiàng)系數(shù)后采用。錨栓材料性能分項(xiàng)系數(shù)，對可變荷載作用不應(yīng)小于2.15；對永久荷載作用不應(yīng)小于2.50。即是說，錨栓的總安全度對可變