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摘要：幕墻工程技術(shù)規(guī)范中有關(guān)墊塊的規(guī)定，適用于常規(guī)構(gòu)造和正常支承條件下的幕墻系統(tǒng)。在特定的幕墻構(gòu)造條件下，需對幕墻的構(gòu)造和承載方式進行具體分析，對幕墻板塊的支承方式、定位和墊塊種類進行正確設(shè)計和選用，才能滿足實際工程設(shè)計的需要。

本文對特殊條件下的墊塊設(shè)計演化進行簡略的歸納，并對活鉸支承塊、可調(diào)墊塊、模塊化可調(diào)墊塊、無級可調(diào)墊塊、重載微調(diào)墊塊等進行了介紹。

關(guān)鍵詞：幕墻、墊塊、支承塊、定位塊。

　　1 前言

　　墊塊是幕墻系統(tǒng)中的一個小附件，在很多人眼里是幕墻最不起眼的部件之一。在GB∕T34327-2017《建筑幕墻術(shù)語》中墊塊歸入“5.3 其他零件”的“支承塊”和“定位塊”;但是從定義看，還是局限于面板(尤其是玻璃)的周邊鑲嵌墊塊。在JGJ 113-2015 《建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》中，有關(guān)支承塊和定位塊的材質(zhì)(第4.2.2、4.2.3條)，規(guī)格(第12.2.2、12.2.3條)，安裝位置(第12.2.4條);等，有明確的規(guī)定，并有相應(yīng)圖示。另，第12.2.5、12.2.6里提到的“彈性止動片”，一般視作定位塊的一種特殊形式，應(yīng)用較少。嚴格來說，在現(xiàn)行的規(guī)范中提到的墊塊主要是指玻璃墊塊，不同墊塊的標準做法，大部分常規(guī)幕墻工程可依照規(guī)范執(zhí)行。但在某些特殊條件下，有些墊塊并不是直接用于玻璃的支承或定位，則需要按照墊塊所處的位置和作用及受力狀況做相應(yīng)的調(diào)整，本文就一些特殊條件下的墊塊設(shè)計做一個介紹。

　　2 玻璃支承塊和定位塊的設(shè)置

　　相關(guān)規(guī)范中有關(guān)玻璃墊塊的位置設(shè)置有明確的規(guī)定，“采用固定安裝方式時，支承塊和定位塊的安裝位置應(yīng)距離槽角為(1/10)～(1/4)邊長位置之間;”，所以玻璃幕墻通常會在玻璃底邊兩側(cè)設(shè)置墊塊。但在實際工程中，由于特定幕墻構(gòu)造的需要，玻璃墊塊的設(shè)置無法達到規(guī)范中的規(guī)定，應(yīng)采取特殊的處理方法。

　　2.1支承塊靠玻璃邊角

　　當橫梁或橫梁的連接出現(xiàn)橫梁抗重力方向很弱(如：扁窄形橫梁);橫梁抗重力偏心扭轉(zhuǎn)能力不足(如：角鋼橫梁);橫梁連接支座抗扭剪能力不足(如：橫梁支座連接螺釘間距較小)等情況時(圖1)，玻璃面板的重力通常需考慮支承在立柱上，導致玻璃支承塊只能置于玻璃的邊角部位。包括采用無橫梁設(shè)計的幕墻系統(tǒng)(圖2)，更是只能把支承塊連接固定在立柱上，否則就需要采用點式駁接的方式才能承托玻璃的重量。實際上，非穿孔夾板式點支承玻璃幕墻的支承塊也是位于玻璃角部的夾具內(nèi)。

　　當支承塊靠玻璃邊角布置時，支承塊長度往往也不能完全滿足規(guī)范要求，需對局部壓應(yīng)力進行驗算分析。且玻璃角部需進行倒角圓角處理，避免應(yīng)力過度集中，驗算安全系數(shù)應(yīng)適當提高。另外，此類設(shè)計玻璃局部應(yīng)力往往偏大，玻璃應(yīng)盡量采用鋼化，半鋼化很難實現(xiàn)設(shè)計要求。

　　2.2支承塊設(shè)置在玻璃側(cè)邊

　　當幕墻玻璃不是矩形，如平行四邊形，玻璃重心有可能偏離底邊(圖3)，此時其中一個玻璃支承塊需設(shè)置在側(cè)邊，才能防止玻璃側(cè)翻。此種設(shè)置在倒置三角形的玻璃板塊的支承中也是常見。側(cè)邊設(shè)置的支承塊需要考慮機械固定，才能避免移位。

　　2.3支承塊設(shè)置在玻璃底邊中點

　　圖4為一結(jié)構(gòu)特殊的玻璃幕墻樣板，幕墻板塊兩側(cè)立柱的安裝方式，一側(cè)為上端吊掛連接，一側(cè)為落地固定連接，立柱受溫度作用產(chǎn)生熱脹冷縮時沿長度方向會出現(xiàn)反的變化，極端條件下，橫梁會出現(xiàn)左右不等高的情況。如采用傳統(tǒng)的兩邊墊塊形式，玻璃會出現(xiàn)平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，可能與幕墻框架發(fā)生擠碰。為此，可采用多墊塊設(shè)計來控制玻璃的平面內(nèi)轉(zhuǎn)動及防止玻璃板塊與立柱間的碰撞。橫梁上的支承塊可設(shè)置在中點，支承塊最好采用活鉸結(jié)構(gòu)，以便適應(yīng)橫梁的傾斜。兩側(cè)邊設(shè)置定位塊，防止玻璃側(cè)翻?；钽q如果是分離式的，上部需與玻璃粘接，下部也盡量與橫梁固定。定位塊也需要固定在立柱上，在保證玻璃與定位塊可以相互移動的條件下，定位塊不得逐漸滑落(圖5)。

　　2.4活動板塊定位塊的設(shè)置

　　玻璃幕墻的開啟扇屬于活動板塊，其墊塊的設(shè)置可以按照JGJ113-2015《建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》中第12.2.4條“2)采用可開啟安裝方式時，支承塊和定位塊的安裝位置距槽角不應(yīng)小于 30mm 。當安裝在窗框架上的餃鏈位于槽角部30mm和距槽角1/4邊長點之間時，支承塊和定位塊的安裝位置應(yīng)與鉸鏈安裝的位置一致;”執(zhí)行。除了玻璃幕墻開啟扇外，活動板塊還包括帶玻璃運輸安裝的的窗、窗墻單元、PC集成墻和單元幕墻等，在現(xiàn)場的按照和運輸過程中，均應(yīng)考慮定位塊的設(shè)置問題。對于周邊或?qū)吺┳鞴柰芊饽z膠進行密封或結(jié)構(gòu)裝配固定的活動板塊，固化后的膠也能部分起到防止玻璃與框架發(fā)生相對位移的作用。

　　2.5多個支承塊或連續(xù)支承

　　玻璃幕墻板塊安裝設(shè)置兩個支承塊的原因，是基于工程實際中難于保證三點共線的原因，設(shè)置兩點支承能較好的實現(xiàn)承重點的有效性。這種設(shè)置適用于玻璃垂直安裝，玻璃垂直方向剛性較大，且忽略支承塊間距的影響。當玻璃處于水平(采光頂)或傾斜安裝時(傾斜幕墻)，在重力影響下，玻璃就會產(chǎn)生較大的平面外變形。較大跨距的支撐，不利于控制玻璃平整度。可適當增加支承點的數(shù)量，支撐點間距一般不宜大于700mm，并按相應(yīng)支承條件進行玻璃平面外變形的驗算。如按JG∕T 231-2018《建筑玻璃采光頂技術(shù)要求》“5.3 玻璃采光頂用玻璃面板面積應(yīng)不大于2.5m2，長邊邊長宜不大于2m。”控制了玻璃幅面，或玻璃周邊采用連續(xù)膠條的連續(xù)支承來代替支承塊，即可以忽略有關(guān)支撐間距的影響。

　　隨著超大、超寬、超重玻璃板塊越來越多的應(yīng)用，即使玻璃是垂直安裝，但由于底邊太長，玻璃太重，也需要考慮多支承塊設(shè)計。也可采用連續(xù)支承設(shè)計來支承玻璃面板，一般是在工廠內(nèi)將玻璃與鋼靴采用硅酮結(jié)構(gòu)膠固化，通過鋼靴轉(zhuǎn)換，使得玻璃不承受集中力。隱框玻璃幕墻當硅酮結(jié)構(gòu)膠承載設(shè)計不承載重力所產(chǎn)生的剪力時，玻璃的支承構(gòu)件應(yīng)采用連續(xù)支承構(gòu)件并與幕墻支承構(gòu)件可靠連接。

　　2.6多向支承塊的設(shè)置

　　對于斜幕墻，支承塊需要在玻璃底部端面和玻璃邊緣兩個方向同時設(shè)置支承塊，兩側(cè)邊緣支承塊的設(shè)置可參考采光頂?shù)脑O(shè)計要求。

　　3 其他墊塊設(shè)計

　　除了玻璃需要設(shè)置支承塊外，實際上還有其他部件有設(shè)置類似于支撐塊的要求，特別是用于幕墻安裝時的調(diào)整墊塊。由于主體結(jié)構(gòu)的施工誤差，幕墻安裝經(jīng)常使用大量的調(diào)整墊塊來調(diào)整幕墻的位置，以便保證幕墻安裝的精度。目前，國內(nèi)對工程安裝用調(diào)整墊塊不太重視，功能和規(guī)格千差萬別，極不規(guī)范，給幕墻施工質(zhì)量帶來很大的影響，急需產(chǎn)品的標準化和施工的規(guī)范化。

　　3.1模塊化可調(diào)墊塊

　　模塊化墊塊一般是工程塑料產(chǎn)品，外形基本上是采用馬鞍型U形墊片，方便插入，避開連接螺栓。墊塊由不同厚度的板塊組成，可以組合，滿足現(xiàn)場實際厚度的需要。一般不同厚度會采用不同顏色以方便快速分辨取用。圖6為國外常用模塊化墊塊。

　　3.2無級可調(diào)墊塊

　　無級可調(diào)墊塊如圖7所示，它由兩塊三角鍥形墊塊相互咬合組成，其特點是在相互接觸的斜坡面上設(shè)置了鋸齒面，所以兩墊塊在相互接觸后會“咬合”在一起不產(chǎn)生滑動。鍥形墊塊與U型墊塊有很多相似之處，墊片的中間均為開放式U新條孔設(shè)計。鍥形墊塊開放式條孔的一端未設(shè)有鎖定螺桿的突起造型，主要是因為可以靠兩對墊塊相互咬合后自然形成的閉合長圓孔來將自身定位。無級可調(diào)墊塊適用于微量調(diào)節(jié)，通過兩三角形墊塊帶齒條面間的相對滑動，無級可調(diào)墊塊的整體厚度可在一定的范圍內(nèi)不斷變化。不同厚度的鍥形墊塊其可調(diào)整的厚度范圍是不同的。

　　無級可調(diào)墊塊具有多種尺寸系列產(chǎn)品以適應(yīng)不同公稱直徑的螺桿和調(diào)節(jié)厚度的要求，表1為常用無級可調(diào)墊塊規(guī)格表。

　　從側(cè)面看，鍥形墊片與周邊結(jié)構(gòu)相接觸的平面上帶有特殊凹槽造型，見圖中虛線框中的放大圖，此處的特殊造型主要是考慮在和U型墊片配合使用時用來限制墊片間相對滑動的。

　　3.3帶有螺旋的重載微調(diào)墊塊

　　超大落地玻璃板塊的設(shè)計，如蘋果店外立面玻璃，底部支承力很大，普通的墊塊是無法滿足要求的。一般都需要廠內(nèi)預(yù)制鋼靴加螺旋可調(diào)墊塊，才能滿足現(xiàn)場安裝調(diào)整的要求。基本做法見圖8。通過剛性夾持、鋼制楔形可滑動墊塊、螺桿等一套裝置來實現(xiàn)微調(diào)。

　　4 結(jié)語

　　幕墻墊塊的設(shè)計需要適應(yīng)實際工程需要，由于幕墻方案的多變形，需要配合實際情況進行變通。

1) 玻璃墊塊可能不止兩個，玻璃墊塊位置可能不在底部;

2) 墊塊設(shè)置應(yīng)考慮搬運、安裝、活動、變形等實際情況;

3) 特殊位置定位塊需考慮機械固定;

4) 特殊位置墊塊應(yīng)進行驗算，尤其注意集中應(yīng)力對玻璃的影響;

5) 模塊化、可調(diào)化的墊塊更適應(yīng)現(xiàn)場實際需要。

參考文獻

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[2]中華人民共和國行業(yè)標準，建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)規(guī)程JGJ 113-2015，[S]

[3]中華人民共和國建筑工業(yè)行業(yè)標準，建筑玻璃采光頂技術(shù)要求JG/T 231-2018，[S]

[4]杜繼予.一種外插式可調(diào)墊片[P].中國專利：ZL 2009 2 0154144.7，2010-3-10。

 作者：包毅　竇鐵波　杜繼予

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