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    鋁單板設計及使用應了解的鋁單板的基本知識
    來源: 管理員 | 發布時間: 2020-05-05 | 135 次瀏覽
      鋁單板工程的需求不斷提升,更加豐富了幕牆藝術的表現力,完善了幕牆的性能。绿巨人免费网站下载隻有正確的認識並合理的使用它,才能做到材盡其用、滿足功能、確保質量、盡顯藝術、風格獨、裝飾美觀的建築藝術效果。
      鋁單板設計的一些常識:
      幕牆工程用鋁單板的設計需遵循設計合理、加工方便、安裝簡單等原則。以下是提出設計時的一些常識性問題。
      1.1鋁單板價格的規格
      寬度方向:通常鋁單板廠家的鋁單板原料為成卷進廠,常用寬度因廠而異,多為1.5m至2.4m以及更寬。鋁單板使用寬度應優先考慮1.5m及以下規格,因為此規格價格最低,供貨周期最短。板幅過寬不但價格提高,而且隨著尺寸的加大,其變形能力增加,容易造成工件表麵變形、安裝後失穩等後果。
      長度方向:由於一般折彎設備長度最大為6m,所以不建議加工6m以上長度的鋁單板工件。
      1.2 鋁單板之間板縫的確定
      建築幕牆可針對主體結構有一定位移能力,所以幕牆用鋁單板板塊間的拚接常使用分縫處理。鋁單板立麵由分縫處斷開成獨立的板塊,分別安裝。板縫的處理多為開縫、打膠、塞膠條等形式。板縫的布置由分格尺寸確定。
      1.2.1板縫的寬度取決於視覺效果、安裝工藝、密封要求等。視覺上板縫寬度應該與建築風格保持一致或近似。板縫過小容易造成安裝困難且密封膠因伸縮量不夠而撕裂;板縫過大則密封膠用量增加且容易起泡。目前常見鋁單板膠縫大多在8mm至18mm之間。
      1.2.2板縫深度一般都會大於鋁板折邊長度,但也要設計合理。板縫淺時要考慮是否滿足規範要求的最小打膠厚度,膠條是否可以安裝。板縫深時則要考慮安裝工具的操作範圍。具體的深度需要結合實際安裝形式、條件來確定。
      1.2.3板縫的留設還需考慮到幹涉因素、安裝順序以及安裝工具和工藝。
      1.3 鋁單板的折邊
      《金屬與石材幕牆工程技術規範》JGJ 133-2001規定:單層鋁板在製作構件時,應四周折邊。鋁單板的折邊不僅起到連接作用,還在鋁單板的周圈形成一道加強筋,對麵板起到加強作用防止變形。下麵就設計鋁單板折邊時應考慮到的一些因素做簡要分析。
      1.3.1折邊的大小
      折邊的最小值需考慮折彎機夾具的尺寸,折邊過小則夾具無法夾住鋁單板完成折彎。常用設備在轉彎時規定折邊最小值為9.5mm加板厚尺寸。既3mm鋁板的最小折邊尺寸為9.5+312.5mm。
      折邊的最大尺寸應參照與鋁板供應廠家簽訂的供貨合同文件。一般來說鋁單板的折邊尺寸在某區域內屬於供貨廠家免費製作的範圍,不計入費用。大於此數值則被視為麵板而非折邊。常見折邊免費取值為23mm或25mm。
      1.3.2 折邊的長度
      常用鋁單板折彎機的尺寸為6m,這決定了該設備折彎長度不大於6m。若特殊情況下需製造大於6m的工件,可以考慮刨槽處理,即在鋁板上開槽然後使用手工折彎。鋁單板在大板幅的情況下容易變形,且刨槽後鋁單板強度下降,使用刨槽方式折邊時需嚴格計算。
      1.3.3 刨槽折邊
      在正常折彎機上無法實現折彎的情況下(如超長或刀具空間不足),有時需考慮刨槽折邊。刨槽折邊就是在折彎處去除一部分鋁單板材料,然後由人工進行折彎。此方式可彌補一部分折彎設備的不足,但也存在很多缺陷。由於人工折彎時施力不均勻,可能出現折角不齊的現象;去除一部分板材,折彎處強度明顯下降,使用時需重新計算;折彎後的外圓角與非刨槽折彎的尺寸有明顯差別。以3mm鋁單板為例:正常折彎外圓角R≈4.5mm,刨槽折彎的外圓角R≈1mm。
      1.3.4 折邊圓角
      鋁單板在折彎時內側受壓,外側受拉,兩側都會產生圓角且半徑不等,設計中通常認為鋁單板折彎後材質均勻、強度不變,板中線的圓角半徑等於板厚。以3mm厚鋁單板折彎90°為例,中線圓角R中3,外側陽角R外3+3/24.5,內側陰角r3-3/21.5。此數據僅作參考用,實際尺寸因設備、工藝、工人技術等因素會有所變化。
      1.4 鋁單板的焊接
      大多數鋁單板采用了焊接工藝,如折邊交接的部位、折邊後有缺口需補鋁板的部位、加強筋植釘與鋁板之間的焊接等。焊接工藝一般由鋁單板加工廠負責深化。需要幕牆設計人員注意的是,如果在鋁單板設計時遇到必須焊接的情況,需考慮焊縫的位置安排。焊接時受高溫影響鋁單板會產生變形,雖然焊接完成後要對焊縫處進行磨平及補膩子處理,但噴塗後的效果依然有較大區別。所以應盡量避免將焊縫暴露於明顯位置。
      1.5鋁單板的加強筋
      鋁單板工件一般需要加強筋來增加強度。
      1.5.1加強筋的設置數量要求是:
      a.板長邊尺寸H≦0.8m時,不設,
      b. 0.8m≦H≦1.2m時,加強筋數量n1,
      c. 1.2m≦H≦1.8m時,加強筋數量n2,
      d. 1.8m≦H≦2.4m時,加強筋數量n3,
      e. 2.4≦H≦3.2m時,加強筋數量n4。
      1.5.2加強筋設置沿長邊H方向均布,間距不大於0.8m。
      1.5.3加強筋可使用U型槽鋁、L型角鋁或特殊鋁型材等,截麵尺寸應滿足計算要求。固定方式多采用植釘植入鋁板背麵,螺接固定加強筋。植釘一般采用焊接或粘接植入。
      鋁單板的設計成果看似簡單,然而設計過程卻十分複雜。從材料到噴塗,從鈑金到焊接,直到安裝維護都需要以專業的角度做出合理的安排。
      幕牆鋁單板一般是按分格的版麵大小以及建築結構藝術的要求采用2.5mm厚度以上的鋁合金板加工而成。它可以加工各種形狀,如轉角、圓弧、各種三維空間形狀等。但是,由於鋁單板的形狀、尺寸不同,每個鋁板廠家的生產能力不相同,其加工工藝也不同。下麵介紹一下绿巨人免费网站下载在幕牆設計中遇到的鋁板設計與加工工藝的問題,通過不同的設計,簡化加工工藝過程,盡力實現幕牆的完美效果。
      1.裝飾柱的U型窄槽鋁單板設計
      绿巨人免费破解版app聚合平台在幕牆設計中,經常遇到鋁板裝飾柱(帶),受到空間、結構限製,這樣的裝飾柱(帶)在接縫(膠縫)處,無法安裝骨架,鋁單板隻能靠兩側邊固定。
      這樣,鋁單板安裝後,上下(左右)鋁單板裝飾柱(帶)鋁板會出現錯位,見圖1b。一旦出現這種情況,想調整鋁板比較難,即使當時調整合適了,隨著溫度的變化熱脹冷縮、外力風荷載作用下,鋁板也會出現錯位,會造成膠縫開裂,影響幕牆的使用性能。
      遇到這樣的情況,有的安裝公司采用兩件鋁單板的角碼連接一起,同時靠角碼限製打膠填充泡沫棒的裏外位置。但是,角碼安裝無法保證精度。角碼也容易變形,不好整體限位。
      绿巨人免费网站下载經過設計調整,將鋁單板一端由25mm折邊,增加一個反向彎邊,見圖1c 。這樣有反向彎邊後,不但鋁單板端邊剛性增加,不易變形,而且下邊鋁單板安裝完成後,上邊鋁板直接套裝到下邊鋁單板上,這樣上邊鋁單板受下邊鋁單板反折邊限製,上下鋁板不會錯位,安裝效果很好。
      膠縫寬度為B=15mm, 反折邊高度H,B<H<2B,因此,一般绿巨人免费网站下载采用25mm。這樣便於鋁單板安裝的三維調節。保證安裝與拆卸方便,每塊鋁單板都是一個獨立的單元,更換時不會影響上下左右的構件與麵板。此方案即使打膠有缺陷,也不會雨水滲漏室內。也適用於可不打膠的室內包柱、包梁的安裝。
      本圖鋁單板兩側翼緣比底麵尺寸大好多,沒有模具無法常規折壓成型,在折邊時,加工廠做刨槽,刨槽深度不大於1.5mm,然後折邊。在折邊邊緣焊接,中部斷續點焊。保證強度要求。
      2.超大轉角鋁單板噴塗
      鋁單板造型是其它麵板材料無法可比的。往往在幕牆轉角部位兩麵或多麵的鋁板為一個單元整體,在轉角棱線位置不像玻璃那樣設置膠縫,這樣,這裏的鋁單板外形會很大,給加工帶來一定的難度。绿巨人破解app聚合平台在設計鋁單板時,就遇到這樣的情況,鋁板加工後,受廠家鋁板噴塗線烤爐洞口限製,鋁板橫向尺寸偏大,無法通過噴塗線。見圖2a(略)。
      這樣的鋁單板噴塗,當時绿巨人免费网站下载想了好多方案,比如:烤箱噴塗,成本高,噴塗空間灰塵顆粒多,影響鋁單板表麵質量;室內常溫噴塗,靠固化劑來縮短油漆幹燥時間等,這些方案都存在一個相同的問題,鋁單板氟碳噴塗本身就容易產生色差,如果噴塗工藝條件改變,噴塗質量肯定不一樣,很難保證鋁單板噴塗後不會出現色差。試驗驗證,也是如此。
      對於這種情況,在鋁單板板麵尺寸無法調整的前提下,绿巨人免费网站下载從鋁板廠家加工工藝方麵尋找鋁板的解決方法。首先绿巨人破解app聚合平台將鋁單板折線處加工>90°角。一般折線角度>90~135°。具體可根據實際情況再定,根據鋁單板的形狀尺寸來定,以通過噴塗線為準。噴塗完成後,將鋁板折成所需要的角度,然後通過連接角片、螺栓連接緊固,防止鋁單板變形。見圖2b(略)。
      如果鋁單板尺寸較大,也可以先噴塗,噴塗好後,再根據產品尺寸要求,進行折邊,折邊時,在加工刃口部位,麵板要做好防護,防止因加工過程造成鋁單板噴塗麵的破壞。再通過連接件片連接加固。
      特殊情況,對鋁單板有特殊要求時,可在連接角片的折邊接口處,打密封膠。
      3..轉角鋁單板的連接
      有時候,轉角鋁單板受到原始鋁板材料的限製,用一塊鋁板也是無法完成的,在這種情況,鋁單板加工廠一般都是采用對邊焊接工藝加工。
      鋁單板焊接加工有如下缺點:
      (1)焊接生產周期長,加工成本高。
      (2)鋁的熱傳導係數大,抗變形能力差,焊接容易變形。
      (3)大麵積的焊接,存在焊接缺陷,鋁板容易滲漏。
      (4)鋁板焊接強度不高,產品外形大,周轉中容易開焊。
      (5)焊接鋁單板需要足夠的加強筋固定,以克服板麵的不平整。
      為了減少鋁單板焊接問題,不少鋁單板生產廠家做了很多方案,比如,壓縫斷續焊接等。也有的采用螺栓連接,見圖3a,就是將鋁板折成兩個45°角,然後采用螺栓連接。這種工藝有兩個缺陷,一是螺栓連接孔不能同時加工,預加工孔容易偏,對不上。一是鋁板加工有圓角,螺栓連接需要一定的空間,螺栓連接距離板麵尺寸大,容易開口,即使打膠密封也容易開裂,外觀質量不好。
      在工程設計時,為了鋁單板減少焊接,克服螺栓連接存在連接造成的外觀缺陷,绿巨人破解app聚合平台直接把鋁單板連接采用陰角過渡,這樣把加工工藝缺陷變成設計的需要,解決了45°角連接的缺陷問題。見圖3b(略)。
      4.鋁單板流水槽設計
      在幕牆設計中,鋁單板一般都與玻璃幕牆開啟扇、玻璃窗接口,如果幕牆開啟扇或玻璃窗上為鋁單板,那麽,鋁單板設計就要考慮滴水問題。設計的一般形式除了將鋁單板安裝預留流水坡度形成滴水落差外,就是在鋁單板上設計流水槽。見圖4a(略)。
      鋁單板流水槽的形狀也不一樣。不管如何變化,都給鋁單板加工帶來困難,有的甚至不能加工。一次,在設計時,绿巨人破解版app无限看也盡量滿足加工廠工藝要求。圖4a所示的滴水槽,整體折邊難度很大,焊接存在不可抗拒的缺陷,因此,根據加工工藝能力,绿巨人免费网站下载將流水槽部位設計成兩件板,見圖4b。這樣,可以大大改善了鋁單板的加工難度。
      5.綜述
      本文僅列舉了幾個實例的鋁單板設計。其實幕牆鋁單板的形狀千奇百怪,各種各樣的越來越複雜。在鋁單板加工時難度也是越來越大,如何簡化設計,簡化加工難度,是擺在绿巨人破解版app无限看幕牆設計員麵前的課題。隻有簡化加工難度,才能節約成本,降低資源消耗。
      鋁單板加工,隨著加工廠的不同,每家加工能力的變化,其生產工藝也不一樣,一家的生產工藝,不一定適合另一家的生產。
      因此,將設計與生產工藝結合起來,設計考慮生產工藝,工藝設計尊重幕牆設計,滿足幕牆設計理念,盡量滿足設計要求。把產品設計與工藝設計結合起來,通過提高工藝能力來實現設計的水平。
      (1)陶土板幕牆麵板安裝要保證可靠的三維的調節,以克服加工、安裝的誤差,滿足幕牆表麵平整,線條整齊流暢。同時,也滿足幕牆變形位移的需要,減小幕牆因內部應力原因造成的破壞。
      (2)不同的金屬材料(不鏽鋼除外)接觸時,之間設置尼龍墊片,以防止不同材料的電化學腐蝕。同種材料之間和陶土板連接接觸位置設置三元乙丙橡膠墊,以減少相對細小位移產生的噪音。
      (3)陶土板保證安裝和拆卸方便,每塊陶土板都是一個獨立的單元,更換時不影響上下、左右的構件與麵板。
      (4)幕牆設計時考慮建築結構的抗震縫、伸縮縫、沉降縫等部位的功能要求。保證幕牆和建築結構的完整、一致。
      (5)本工程的防火要求為二級防火,在門窗周邊按照防火規範要求進行防火邊封。內置保溫材料采用防火的岩棉,不采用聚苯板、擠塑板等可燃材料。
      (6)由於建築結構為鋼結構,陶土板幕牆立柱與橫梁均為鋼材,壁厚4.0mm,連接鋼件與結構接觸麵積大,滿足防雷設計要求。與圓鋼結構連接時,焊接前清除原有結構保護漆麵 ,焊後焊縫防鏽漆二遍。連接板,幕牆鋼構件均為鍍鋅處理。
      6.幕牆鋼龍骨構件設計
      (1)立柱采用矩形鋼管-120*60*4.0mm,表麵熱浸鍍鋅。間距為2倍的陶土板長度,L=1200mm。
      (2)立柱與鋼結構連接,采用8.0mm鋼板螺栓連接,螺栓M16~120,每個固定點2套。
      (3)上下立柱之間,留15mm間隙,采用矩形管插芯過渡連結。
      (4)橫梁采用角鋼40*4,表麵熱浸鍍鋅。
      (5)立柱與橫梁之間采用過渡角碼連接。螺栓M12-30,間距600mm。陶土板幕牆鋼龍骨(立柱、橫梁等)設計,參照《金屬與石材幕牆工程技術規範》(JGJ133)的規定。
      7.鋁質連接件設計
      連接件采用鋁合金型材,表麵氧化處理。考慮連接調整的需要,绿巨人破解版app无限看將設計掛鉤和掛件兩體。這樣,便於安裝以拆換。每塊陶土板需要兩個掛鉤,四個掛件。
      由於陶土板尺寸較小,600*300mm,這樣掛鉤、掛件所用材料較多,成本增加。開始設計時,绿巨人破解版app无限看采用4件陶土板組合,組成一個比較小的單元,這樣可以成倍減小掛鉤、掛件數量。但是,本工程外牆麵為曲麵,組成的小單元不適合曲麵過渡,安裝後,也會造成牆麵不平整,掛件連接產生很大的內應力。因此,绿巨人免费破解版app聚合平台對連接件的係統做了改進。主要從降低成本出發,將掛鉤取消,用鋼製件角鋼。見圖5(略)。
      8.陶土板麵板設計
      陶土板麵板設計,主要是根據分格模數進行確定板塊尺寸。在陶土板設計時,绿巨人免费网站下载考慮施工工期與陶土板加工廠家的生產周期,沒有重新開模,模數按廠家現有產品進行設計,收邊位置采用700*300陶土板和剪切陶土板處理。
      陶土板與石材不同。石材幕牆可以將石材端麵裸露,也可以海棠角對接。陶土板為空心結構,端麵不能直接裸露在外,也不能切成45°角對接。因此,绿巨人免费网站下载在轉(陽)角設計時,邊緣固定38*38鋁方管。見圖6。從而解決了陶土板的轉角問題。
      9.綜述
      一般陶土板幕牆用在實體牆外,對保溫層,防水要求不高,隻要在牆麵塗刷防水塗料(或粘貼防水膜即可),而本工程為鋼結構主體,背後不是實體牆麵。在以前绿巨人免费网站下载沒有遇到過。且在绿巨人破解app聚合平台設計中還存在很多問題,比如陶土板幕牆設計隻能參照玻璃、石材的技術規範,在計算軟件中,沒有單項計算程序,係統設計還要繼續經過長期的實踐檢驗等。
      隨著市場的需求和科技的進步,越來越多的新產品、新材料、新工藝走進幕牆領域,這就需要绿巨人破解app聚合平台幕牆設計人員不斷學習,創新。陶土板幕牆隨著市場的不斷拓展,將在建築幕牆應用越來越多。
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