幾種鋁合金幕墻閉腔型材橫梁與立柱的快捷連接方式探討

   　1、 前言

　　目前在國內(nèi)幕墻行業(yè)常見的鋁合金骨架幕墻橫梁連接形式主要分為以下兩種：1、角片連接;2、銷釘連接。除去以上兩種常見的幕墻橫梁連接方式外，還有多種非主流的幕墻橫梁連接形式，而這些結(jié)構(gòu)形式由于諸多原因在行業(yè)內(nèi)未得到廣泛的應(yīng)用。

　　在眾多鋁（詞條“鋁”由行業(yè)大百科提供）合金玻璃幕墻橫梁連接形式中，還是角片連接系統(tǒng)為最經(jīng)典的結(jié)構(gòu)形式。在國內(nèi)長(zhǎng)期得到最為廣泛的應(yīng)用。一種幕墻橫梁的連接系統(tǒng)要在行業(yè)內(nèi)得到認(rèn)可必須具備它的相應(yīng)優(yōu)點(diǎn)。比如角片連接系統(tǒng)，其優(yōu)點(diǎn)為：結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)潔、受力合理、材料用量少、施工方便。

　　但是角片連接系統(tǒng)也有其弊端。目前常用的角片連接系統(tǒng)大致也可分為兩種：1、開腔橫梁2、閉腔橫梁。開腔橫梁施工方便，但其結(jié)構(gòu)受力相對(duì)較差，型材用量較大;閉腔橫梁材料用量較少，結(jié)構(gòu)受力較好，但其施工難度較大(必須橫豎龍骨同時(shí)安裝)，在實(shí)際工程中由于管理不善、施工人員往往在閉腔橫梁安裝時(shí)采用在橫梁上開切口方式進(jìn)行組裝，既影響美觀又帶來削弱橫梁結(jié)構(gòu)安全問題。

　　以下將對(duì)“掛軸式玻璃幕墻橫梁連接系統(tǒng)”、“轉(zhuǎn)扣式鋁合金玻璃幕墻橫梁快速安裝系統(tǒng)”、“外置銷釘幕墻橫梁連接系統(tǒng)”三種新型安裝工藝及其各方面的性能構(gòu)造進(jìn)行深入分析探討。

　　2、三種新型鋁合金玻璃幕墻橫梁連接系統(tǒng)構(gòu)造

　　一、掛軸式玻璃幕墻橫梁連接系統(tǒng) (見圖1)。

　　本系統(tǒng)由立柱、橫梁、掛軸、卡件、自攻螺釘組成，結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)潔。

　　連接系統(tǒng)的安裝實(shí)現(xiàn)過程：

　　在立柱上橫梁連接位置加工出上下兩個(gè)孔，兩孔關(guān)于分格中心線對(duì)稱，將立柱安裝調(diào)試完畢。將橫梁置于其安裝位置。

　　將掛軸穿過立柱上的孔并穿入橫梁的槽口中,并將其中一根掛軸滑入立柱內(nèi)(見圖2)。將下一根需要安裝的橫梁的槽口掛于凸出的掛軸上。將另一根掛軸滑入橫梁的另一槽口內(nèi)(見圖3)。

　將卡件安裝到位，使卡件與橫梁共同形成一個(gè)封閉腔體將掛軸箍住，最后使用自攻釘（詞條“自攻釘”由行業(yè)大百科提供）將卡件固定在橫梁上(見圖4)。

　　通過以上安裝過程的描述可以看出，掛軸式玻璃幕墻橫梁連接系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)的可行性上來講是完全可以實(shí)現(xiàn)的，安裝工藝簡(jiǎn)潔。而且實(shí)現(xiàn)了既采用閉腔橫梁又可以采取先安裝立柱后安裝橫梁的施工工藝。

　　二、轉(zhuǎn)扣式鋁合金玻璃幕墻橫梁快速安裝系統(tǒng)(見圖5)。

　　本系統(tǒng)由立柱、橫梁、螺柱組件、轉(zhuǎn)扣、壓板、自攻螺釘組成，結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)潔(見圖6)。

　　快速安裝系統(tǒng)的安裝實(shí)現(xiàn)過程：

　　在立柱上橫梁連接位置加工出上下兩個(gè)孔，兩孔關(guān)于分格中心線對(duì)稱，將四個(gè)轉(zhuǎn)扣通過螺柱組件安裝于立柱兩側(cè)(見圖7、圖8)。

　　立柱安裝調(diào)試完畢后，將橫梁由室內(nèi)方向往外平推，使其槽口卡入轉(zhuǎn)扣中，并同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)扣將橫梁卡住。(見圖9、圖10、圖11)。

　　使用壓板將轉(zhuǎn)扣固定，使其不再轉(zhuǎn)動(dòng)，并使用自攻釘將壓板固定于橫梁上。(見圖12、圖13、圖14)。

　　通過以上安裝過程的描述可以看出，轉(zhuǎn)扣式鋁合金玻璃幕墻橫梁快速安裝系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)的可行性上來講是完全可以實(shí)現(xiàn)的。此系統(tǒng)的安裝過程方便快捷，體現(xiàn)了其快速安裝的特點(diǎn)。

　　三、外置銷釘式鋁合金玻璃幕墻橫梁快速安裝系統(tǒng)(見圖15)。

　　本系統(tǒng)由立柱、橫梁、銷釘組件、自攻螺釘組成，結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)潔(見圖16)。

　　安裝系統(tǒng)的安裝實(shí)現(xiàn)過程：

　　在立柱上橫梁連接位置加工出上下兩個(gè)銷釘孔，兩個(gè)孔關(guān)于分格線上下對(duì)稱，將立柱安裝調(diào)試完畢。(圖17)

　　將銷釘組件在立柱上試安裝，直觀的感受銷釘與銷孔配合的情況。銷釘組件為一段鋁型材和兩顆銷釘組裝而成(見圖18)，將銷釘組件滑入橫梁的滑槽中(見圖19)。將橫梁置于立柱之間、滑動(dòng)銷釘組件使銷釘插入立柱上的銷孔中(見圖20)。最后使用自攻釘將銷釘組件固定在橫梁端頭，自攻釘可以是一個(gè)或多個(gè)，有輔助受力的功能。

　　通過以上安裝過程的描述可以看出，外置銷釘式鋁合金玻璃幕墻橫梁快速安裝系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)的可行性上來講是完全可以實(shí)現(xiàn)的。此系統(tǒng)的安裝過程方便快捷，體現(xiàn)了其快速安裝的特點(diǎn)。

　　3、三種新型鋁合金玻璃幕墻橫梁連接系統(tǒng)特點(diǎn)

　　下面將對(duì)這三種鋁合金玻璃幕墻橫梁快速安裝系統(tǒng)各方面的性能構(gòu)造特點(diǎn)進(jìn)行深入的分析。

　　一、結(jié)構(gòu)體系受力情況

　　這三種鋁合金玻璃幕墻橫梁快速安裝系統(tǒng)的橫梁均為閉腔型材，型材截面力學(xué)性能良好。

　　橫梁的承力點(diǎn)(螺栓連接位置)靠近玻璃面板，玻璃重力作用點(diǎn)的力臂就很小，使其產(chǎn)生的力矩就小了。所以整個(gè)系統(tǒng)的抗扭轉(zhuǎn)性能較好。

　　二、連接系統(tǒng)的加工情況

　　這三種鋁合金玻璃幕墻橫梁快速安裝系統(tǒng)的加工形式為：下料、立柱上加工兩個(gè)螺栓孔(或銷釘孔)、壓板(或銷釘套)與橫梁配鉆自攻釘引孔。由此可見三種結(jié)構(gòu)的加工量非常的少，所以此結(jié)構(gòu)加工非常的簡(jiǎn)單方便。

　　三 、連接系統(tǒng)的施工情況

　　從安裝實(shí)現(xiàn)過程可以看出：這三種鋁合金玻璃幕墻橫梁連接系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了立柱先安裝調(diào)試完成后再安裝閉腔橫梁，而且安裝橫梁的方式非常簡(jiǎn)單。所以此結(jié)構(gòu)施工非常的方便快捷。

　　四、結(jié)構(gòu)體系工程造價(jià)情況

　　此結(jié)構(gòu)的型材用量和附件用量和傳統(tǒng)螺栓角片結(jié)構(gòu)形式幾乎一致。但是由上面對(duì)此結(jié)構(gòu)的安裝過程的分析，此結(jié)構(gòu)在造價(jià)方面的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在減少加工和施工的勞動(dòng)力成本，以及縮短施工工期。

　　通過以上對(duì)系統(tǒng)特點(diǎn)的分析可以看出，這三種鋁合金玻璃幕墻橫梁快速安裝系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)受力、加工施工、成本控制等方面均表現(xiàn)出比較優(yōu)異的性能。

　　4、 結(jié)束語

　　綜上所述，鋁合金骨架的玻璃幕墻橫梁連接“掛軸式玻璃幕墻橫梁連接系統(tǒng)”、“轉(zhuǎn)扣式鋁合金玻璃幕墻橫梁快速安裝系統(tǒng)”、“外置銷釘幕墻橫梁連接系統(tǒng)”三種新型安裝系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)的可行性上來講是完全可以實(shí)現(xiàn)的。而且實(shí)現(xiàn)了既采用閉腔橫梁又可以采取先安裝立柱后安裝橫梁的施工工藝。其連接系統(tǒng)性能構(gòu)造等各方面均表現(xiàn)優(yōu)異，作為新型的玻璃幕墻橫梁連接系統(tǒng)，在幕墻行業(yè)內(nèi)有其相當(dāng)?shù)母?jìng)爭(zhēng)力，目前均已獲得國家專利。