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① 玻璃幕墙中的大门门套钢骨架要承受较大的水平荷载，不宜设计成独立悬臂型式，特别是当其上部玻璃幕墙较高（例如二层楼板开大洞，幕墙连跨两层）时，最好结合起来，采用两端简支的通长的立柱，可采用单肢型钢，必要时也可采用钢桁架｡可参看拙文[1]中的实例｡如果一定要采用悬臂形式，要特别注意其底部锚固的可靠性｡有的门套的悬臂骨架宽800mm，只有一排地脚螺栓可以固定在地梁上，而另一排落在建筑地面面层，这是错误的设计｡ ② 有的玻璃幕墙设计说明：“中空玻璃的二道密封应采用硅酮结构密封胶｡应符合现行国家标准GB/T11944中的有关规定”｡这不够全面｡对于隐框和半隐框玻璃幕墙，中空玻璃两层之间的结构胶宽度尚应通过计算确定，并在图纸中明确要求，如仅按GB/T11944-2002的构造规定，胶缝寛度取5~7mm，可能不满足抗风计算要求｡ ③有些幕墙采用后置锚栓，其植入深度仅100~140mm，如锚栓是用于抗拉拔或拉剪复合受力的，则不符合要求｡按后锚固技术规程[2]7.0.1条，“有抗震设防要求的……应选用化学植筋和能防止膨胀片松弛的扩孔型锚栓或扭距控制式膨胀型锚栓，不应选用锥体与套筒分离的位移控制式膨胀型锚栓”｡该规程7.0.3条规定，受拉的化学植筋，其最小有效锚固深度是22~24倍锚栓直径（对于C30砼）｡显然，上述设计植深与此不符｡ 有的施工单位或监理工程师援引玻璃幕墙工程技术规范[3]第5.5.7条第3款，它只是要求“应进行承载力现场试验，必要时应进行极限拉拔试验”；该条的条文说明称“后锚固螺栓”包括“机械膨胀螺栓或化学螺栓”，并没有进一步的规定；因此认为只要拉拔试验过关，就是合格的了｡这种看法有几点需要商榷：首先，技术规范[3]和规程[2]都是我国行业标准JGJ系列，其级别平行，内容相关，设计时都要遵守，不能顾此失彼；两者不完全一致时，应以后发布的规程[2]为准｡其次，锚栓拉拔破坏往往不是因胶结料的粘结力不足，而是因砼锚固体的冲切锥面破裂而拔出，如果拉拔试验用的反力架的内径小于冲切锥体外径时，试验结果就不真实｡再次，胶结料的老化期限短于主体结构合理使用寿命，胶结料老化后，锚栓的承载力也将下降｡最后，拉拔试验是静力作用，而某些类型的锚栓在风振或地震作用下可能松动而失效｡ 上述技术规范[3]第5.5.7条的条文说明原句是“采用后锚固螺栓（机械膨胀螺栓或化学螺栓）时，应采取多种措施，保证连结的可靠性｡”究竟要采取哪些措施?没有详说｡窃以为可包括：a）改变锚版形式，使部分锚栓处于受剪状态（图1）；b）部分锚栓改用对穿螺栓，锚固在梁或墙背面的垫板上（图2）；c）当锚固件受力较小时，锚栓直径按构造要求取值，往往远大于计算所需，这时，可按技术规范[3]附录C算出所需锚栓直径，再乘以规程[2]表7.0.3规定的倍数，验算所需有效锚固深度｡当然，最好是按技术规范[3]第5.5.4条的要求“，……应通过预埋件连接，预埋件应在主体结构混凝土施工时埋入”，而避免采用后锚固螺栓，省钱省事又可靠｡  ④ 石材幕墙的石板材一般采用上下两边短挂板或通长挂板支承于横梁上，其全部水平荷载经由横梁传递，但计算书中，横梁按三角形加载，误｡有的同志解释称：石材幕墙自重大，横梁仅在风荷载作用下按三角形加载，误差不是太大，计算软件也无法做到面面俱到｡ 笔者以为这样解释不能成立｡25mm厚的石板材自重0.675kN/m2，竖向作用；风荷载标准值（以B类地面粗糙度､楼高30m为例）约为1.20kN/m2，沿水平方向作用；显然横梁的组合弯矩以水平风荷载作用为主｡再说对于水平风荷载产生的跨中弯矩MY而言，在通槽支承条件下，均布加载效应是三角形加载效应的1.5倍，可见其影响是举足轻重的｡至于现有计算软件能否做到，那是另一回事，找不到合适的软件，手算补充总可以嘛｡ ⑤ 按石材幕墙技术规范[4]第5.3.7条规定：“试验中任一试件的弯曲强度试验值低于8MPa时，该批花岗岩板不得用于幕墙”｡这里的“8MPa”应是从花岗岩板抗弯强度设计值一般取fg1=3.7MPa，乘以2.15反算而来的｡由于石板强度试验的试件只要5块/每组，属于“小样本”，无法按数理统计方法计算其标准差，所以取试件强度的最小值作为其标准值（即所谓“平均值”，参看该条文说明），而不应把“弯曲强度平均值”理解为5块试件的算术平均值｡现在的问题是有的设计者遇到石材计算应力超限时，不是去修改设计，减小石板材的平面尺寸或加大其厚度，而是任意提高石材的弯曲强度设计值｡例如有一份设计，其石板抗弯强度设计值fg1取6MPa，于是它的弯曲强度平均值应取fgm=6×2.15≈13MPa｡根据上述规定精神，这时应当要求“试验中任一试件的弯曲强度试验值不得低于13MPa，否则该批花岗岩板不得用于本幕墙”｡ ⑥ 石材幕墙的横梁多采用L50角钢｡因角钢都不是对称断面，在计算弯曲应力时，应将外荷载分解到截面的形心主轴上计算，再将同一位置的应力予以叠加｡这是因为规范[4]的公式（5.6.3）是针对截面形心主轴导出的｡但该规范条文及其说明中都未予明确指出，容易引起误解（详请参看拙文[5]）｡有的同行以为，石材幕墙角钢横梁的跨度不大，一般不会产生扭转变形，按重力和风荷载各自受力方向的力学性能计算，误差应该不大；其实，在拙文[5]计算实例中并未计及扭矩和扭转变形；如果石板重力实际产生的扭矩较大时，选用角钢型号尚应适当留有余地｡还有的同行认为，文[5]的算例也许是特例，一般的角钢横梁不会有那样的误差；笔者为此进行了试算：取Mx/My=0.0~1.0，先按x､y轴计算得截面最大组合应力σ，再投影到形心主轴上计算得σz，于是得σz/σ比值与Mx/My比值的对应关系如下表1：  笔者还用同样的方法算得qkx/qky比值与fz/f比值的对应关系如下表2：  表2中，qkx､qky分别为水平荷载与竖向荷载标准值，fz､f分别为按投影到形心主轴上计算和按x､y轴计算所得的跨中最大挠度值｡ 由上可见，是否投影到形心主轴上计算，就截面最大应力而言，误差为12.5%~37.6%；而对于简支梁挠度来说，误差可达76.9%~142.2%｡不容忽略｡ 上列两表还可用于：先对x､y轴计算出σ和f值，再分别乘以表中与Mx/My或qkx/qky对应的比值σz/σ或fz/f，即得σz和fz值｡ ⑦ 一些跨度较大的玻璃幕墙立柱常采用铝型材加钢套芯｡由于安装和绝缘处理的需要，铝材与套芯之间必留有间隙，有的设计者把两者按弹性模量加权取和，并折算为单一材料（铝合金）截面进行核算，不合理且不安全｡还有人主张按两者的刚度比来分配所承受的外荷载，各自核算，但要求解决：1.铝-钢材之间的电腐蚀问题；2.要保证两者间紧密接触共同工作｡然而，这两点是矛盾的，无法兼顾｡笔者认为，合理的核算方法只能是：承认两者之间存在间隙（包括绝缘层的压缩变形），铝材直接受荷，先产生挠度，然后才接触到并传荷给钢芯套，使芯套受弯｡也就是说，钢芯套的受力滞后于铝材｡详请参看拙文[6]｡ 计算表明，由于铝型材挠度限值（L/180）较钢型材（L/250）宽松[7]，所以间隙的存在，并不一定是使构件的总承载力降低｡当型材截面相同而跨度较大时，总承载力一般由钢芯套的最大挠度控制，间隙愈大，愈能发挥铝型材的作用，总承载力也愈大；反之，当型材截面相同而跨度较小时，间隙愈大，总承载力愈小｡不过，间隙（特别是绝缘层的压缩变形）的大小难以掌控和预计，钢芯套的锈蚀也难以检查和消除，所以说这种“铝材加钢芯”的做法不宜采用，更不宜提倡｡最近还有人说，铝型材强度或刚度不足时，可以再内插铝芯，笔者认为这也不现实；与其内插铝芯，不如加大铝型材的壁厚｡实用的做法可能是：改用钢材为主要型材，外包薄铝板仅作为装饰，不受力｡这样，既解决了两种型材存在间隙，受力不明确的矛盾；又可避免钢材锈蚀不易检测的问题｡ ⑧ 关于干挂石材幕墙风荷载体型系数取值问题｡有的同志认为，干挂石材幕墙内也存在孔口和缝隙，所以也要考虑内表面风压，合并取±1.2｡笔者对此有不同看法：石材幕墙的“内表面”实际是面对着石板与内部填充墙（或砼剪力墙）之间的空间，它与室内空间一般是隔绝的，而干挂石板本身的缝隙只能使石材幕墙内表面与室外空间连通，从而起平衡作用，减小幕墙承受的风荷载｡因此笔者主张石材幕墙风荷载体型系数取±1.0｡当然，取1.2计算，偏于安全，也无可厚非｡ 以上个人看法，谬误之处尚祈批评指正｡ |
