幕墻鋁單板設(shè)計(jì)常識(shí)
幕墻工程用鋁單板的設(shè)計(jì)需遵循設(shè)計(jì)合理、加工方便、安裝簡(jiǎn)單等原則。以下是提出設(shè)計(jì)時(shí)的一些常識(shí)性問題。
1、鋁單板的規(guī)格
寬度方向：通常鋁板廠家的鋁單板原料為成卷進(jìn)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(yīng)優(yōu)先考慮1.5m及以下規(guī)格，因?yàn)榇艘?guī)格價(jià)格最低，供貨周期最短。板幅過寬不但價(jià)格提高，而且隨著尺寸的加大，其變形能力增加，容易造成工件表面變形、安裝后失穩(wěn)等后果。
長(zhǎng)度方向：由于一般折彎設(shè)備長(zhǎng)度最大為6m，所以不建議加工6m以上長(zhǎng)度的鋁單板工件。
2、鋁單板之間板縫的確定
建筑幕墻可針對(duì)主體結(jié)構(gòu)有一定位移能力，所以幕墻用鋁單板板塊間的拼接常使用分縫處理。鋁單板立面由分縫處斷開成獨(dú)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.板縫的寬度取決于視覺效果、安裝工藝、密封要求等。視覺上板縫寬度應(yīng)該與建筑風(fēng)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。
2.板縫深度一般都會(huì)大于鋁板折邊長(zhǎng)度，但也要設(shè)計(jì)合理。板縫淺時(shí)要考慮是否滿足規(guī)范要求的最小打膠厚度，膠條是否可以安裝。板縫深時(shí)則要考慮安裝工具的操作范圍。具體的深度需要結(jié)合實(shí)際安裝形式、條件來確定。
3.板縫的留設(shè)還需考慮到干涉因素、安裝順序以及安裝工具和工藝。
3、鋁單板的折邊
《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ 133-2001規(guī)定：?jiǎn)螌愉X板在制作構(gòu)件時(shí)，應(yīng)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(qiáng)筋，對(duì)面板起到加強(qiáng)作用防止變形。下面就設(shè)計(jì)鋁單板折邊時(shí)應(yīng)考慮到的一些因素做簡(jiǎn)要分析。
1.折邊的大小
折邊的最小值需考慮折彎機(jī)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(shè)備在轉(zhuǎn)彎時(shí)規(guī)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+3=12.5mm。
折邊的最大尺寸應(yīng)參照與鋁板供應(yīng)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(qū)域內(nèi)屬于供貨廠家免費(fèi)制作的范圍，不計(jì)入費(fèi)用。大于此數(shù)值則被視為面板而非折邊。常見折邊免費(fèi)取值為23mm或25mm。
2.折邊的長(zhǎng)度
常用鋁單板折彎機(jī)的尺寸為6m，這決定了該設(shè)備折彎長(zhǎng)度不大于6m。若特殊情況下需制造大于6m的工件，可以考慮刨槽處理，即在鋁板上開槽然后使用手工折彎。鋁單板在大板幅的情況下容易變形，且刨槽后鋁單板強(qiáng)度下降，使用刨槽方式折邊時(shí)需嚴(yán)格計(jì)算。
3.刨槽折邊
在正常折彎機(jī)上無法實(shí)現(xiàn)折彎的情況下（如超長(zhǎng)或刀具空間不足），有時(shí)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，然后由人工進(jìn)行折彎。此方式可彌補(bǔ)一部分折彎設(shè)備的不足，但也存在很多缺陷。由于人工折彎時(shí)施力不均勻，可能出現(xiàn)折角不齊的現(xiàn)象；去除一部分板材，折彎處強(qiáng)度明顯下降，使用時(shí)需重新計(jì)算；折彎后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。
4.折邊圓角
鋁單板在折彎時(shí)內(nèi)側(cè)受壓，外側(cè)受拉，兩側(cè)都會(huì)產(chǎn)生圓角且半徑不等，設(shè)計(jì)中通常認(rèn)為鋁單板折彎后材質(zhì)均勻、強(qiáng)度不變，板中線的圓角半徑等于板厚。以3mm厚鋁單板折彎90°為例，中線圓角R中=3,外側(cè)陽角R外=3+3/2=4.5,內(nèi)側(cè)陰角r=3-3/2=1.5。此數(shù)據(jù)僅作參考用，實(shí)際尺寸因設(shè)備、工藝、工人技術(shù)等因素會(huì)有所變化。
4、鋁單板的焊接
大多數(shù)鋁單板采用了焊接工藝，如折邊交接的部位、折邊后有缺口需補(bǔ)鋁板的部位、加強(qiáng)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(fù)責(zé)深化。需要幕墻設(shè)計(jì)人員注意的是，如果在鋁單板設(shè)計(jì)時(shí)遇到必須焊接的情況，需考慮焊縫的位置安排。焊接時(shí)受高溫影響鋁單板會(huì)產(chǎn)生變形，雖然焊接完成后要對(duì)焊縫處進(jìn)行磨平及補(bǔ)膩?zhàn)犹幚恚珖娡亢蟮男Ч廊挥休^大區(qū)別。所以應(yīng)盡量避免將焊縫暴露于明顯位置。
5、鋁單板的加強(qiáng)筋
鋁單板工件一般需要加強(qiáng)筋來增加強(qiáng)度。
1.加強(qiáng)筋的設(shè)置數(shù)量要求是：
a.板長(zhǎng)邊尺寸H≦0.8m時(shí)，不設(shè)，
b.0.8m≦H≦1.2m時(shí)，加強(qiáng)筋數(shù)量n=1，
c.1.2m≦H≦1.8m時(shí)，加強(qiáng)筋數(shù)量n=2，
d.1.8m≦H≦2.4m時(shí)，加強(qiáng)筋數(shù)量n=3，
e.2.4≦H≦3.2m時(shí)，加強(qiáng)筋數(shù)量n=4。
2.加強(qiáng)筋設(shè)置沿長(zhǎng)邊H方向均布，間距不大于0.8m。
3.加強(qiáng)筋可使用U型槽鋁、L型角鋁或特殊鋁型材等，截面尺寸應(yīng)滿足計(jì)算要求。固定方式多采用植釘植入鋁板背面，螺接固定加強(qiáng)筋。植釘一般采用焊接或粘接植入。
鋁單板的設(shè)計(jì)成果看似簡(jiǎn)單，然而設(shè)計(jì)過程卻十分復(fù)雜。從材料到噴涂，從鈑金到焊接，直到安裝維護(hù)都需要以專業(yè)的角度做出合理的安排。
幕墻工程用鋁單板的設(shè)計(jì)需遵循設(shè)計(jì)合理、加工方便、安裝簡(jiǎn)單等原則。以下是提出設(shè)計(jì)時(shí)的一些常識(shí)性問題。
1、鋁單板的規(guī)格
寬度方向：通常鋁板廠家的鋁單板原料為成卷進(jìn)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(yīng)優(yōu)先考慮1.5m及以下規(guī)格，因?yàn)榇艘?guī)格價(jià)格最低，供貨周期最短。板幅過寬不但價(jià)格提高，而且隨著尺寸的加大，其變形能力增加，容易造成工件表面變形、安裝后失穩(wěn)等后果。
長(zhǎng)度方向：由于一般折彎設(shè)備長(zhǎng)度最大為6m，所以不建議加工6m以上長(zhǎng)度的鋁單板工件。
2、鋁單板之間板縫的確定
建筑幕墻可針對(duì)主體結(jié)構(gòu)有一定位移能力，所以幕墻用鋁單板板塊間的拼接常使用分縫處理。鋁單板立面由分縫處斷開成獨(dú)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.板縫的寬度取決于視覺效果、安裝工藝、密封要求等。視覺上板縫寬度應(yīng)該與建筑風(fēng)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。
2.板縫深度一般都會(huì)大于鋁板折邊長(zhǎng)度，但也要設(shè)計(jì)合理。板縫淺時(shí)要考慮是否滿足規(guī)范要求的最小打膠厚度，膠條是否可以安裝。板縫深時(shí)則要考慮安裝工具的操作范圍。具體的深度需要結(jié)合實(shí)際安裝形式、條件來確定。
3.板縫的留設(shè)還需考慮到干涉因素、安裝順序以及安裝工具和工藝。
3、鋁單板的折邊
《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ 133-2001規(guī)定：?jiǎn)螌愉X板在制作構(gòu)件時(shí)，應(yīng)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(qiáng)筋，對(duì)面板起到加強(qiáng)作用防止變形。下面就設(shè)計(jì)鋁單板折邊時(shí)應(yīng)考慮到的一些因素做簡(jiǎn)要分析。
1.折邊的大小
折邊的最小值需考慮折彎機(jī)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(shè)備在轉(zhuǎn)彎時(shí)規(guī)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+3=12.5mm。
折邊的最大尺寸應(yīng)參照與鋁板供應(yīng)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(qū)域內(nèi)屬于供貨廠家免費(fèi)制作的范圍，不計(jì)入費(fèi)用。大于此數(shù)值則被視為面板而非折邊。常見折邊免費(fèi)取值為23mm或25mm。
2.折邊的長(zhǎng)度
常用鋁單板折彎機(jī)的尺寸為6m，這決定了該設(shè)備折彎長(zhǎng)度不大于6m。若特殊情況下需制造大于6m的工件，可以考慮刨槽處理，即在鋁板上開槽然后使用手工折彎。鋁單板在大板幅的情況下容易變形，且刨槽后鋁單板強(qiáng)度下降，使用刨槽方式折邊時(shí)需嚴(yán)格計(jì)算。
3.刨槽折邊
在正常折彎機(jī)上無法實(shí)現(xiàn)折彎的情況下（如超長(zhǎng)或刀具空間不足），有時(shí)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，然后由人工進(jìn)行折彎。此方式可彌補(bǔ)一部分折彎設(shè)備的不足，但也存在很多缺陷。由于人工折彎時(shí)施力不均勻，可能出現(xiàn)折角不齊的現(xiàn)象；去除一部分板材，折彎處強(qiáng)度明顯下降，使用時(shí)需重新計(jì)算；折彎后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。
4.折邊圓角
鋁單板在折彎時(shí)內(nèi)側(cè)受壓，外側(cè)受拉，兩側(cè)都會(huì)產(chǎn)生圓角且半徑不等，設(shè)計(jì)中通常認(rèn)為鋁單板折彎后材質(zhì)均勻、強(qiáng)度不變，板中線的圓角半徑等于板厚。以3mm厚鋁單板折彎90°為例，中線圓角R中=3,外側(cè)陽角R外=3+3/2=4.5,內(nèi)側(cè)陰角r=3-3/2=1.5。此數(shù)據(jù)僅作參考用，實(shí)際尺寸因設(shè)備、工藝、工人技術(shù)等因素會(huì)有所變化。
4、鋁單板的焊接
大多數(shù)鋁單板采用了焊接工藝，如折邊交接的部位、折邊后有缺口需補(bǔ)鋁板的部位、加強(qiáng)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(fù)責(zé)深化。需要幕墻設(shè)計(jì)人員注意的是，如果在鋁單板設(shè)計(jì)時(shí)遇到必須焊接的情況，需考慮焊縫的位置安排。焊接時(shí)受高溫影響鋁單板會(huì)產(chǎn)生變形，雖然焊接完成后要對(duì)焊縫處進(jìn)行磨平及補(bǔ)膩?zhàn)犹幚恚珖娡亢蟮男Ч廊挥休^大區(qū)別。所以應(yīng)盡量避免將焊縫暴露于明顯位置。
5、鋁單板的加強(qiáng)筋
鋁單板工件一般需要加強(qiáng)筋來增加強(qiáng)度。
1.加強(qiáng)筋的設(shè)置數(shù)量要求是：
a.板長(zhǎng)邊尺寸H≦0.8m時(shí)，不設(shè)，
b.0.8m≦H≦1.2m時(shí)，加強(qiáng)筋數(shù)量n=1，
c.1.2m≦H≦1.8m時(shí)，加強(qiáng)筋數(shù)量n=2，
d.1.8m≦H≦2.4m時(shí)，加強(qiáng)筋數(shù)量n=3，
e.2.4≦H≦3.2m時(shí)，加強(qiáng)筋數(shù)量n=4。
2.加強(qiáng)筋設(shè)置沿長(zhǎng)邊H方向均布，間距不大于0.8m。
3.加強(qiáng)筋可使用U型槽鋁、L型角鋁或特殊鋁型材等，截面尺寸應(yīng)滿足計(jì)算要求。固定方式多采用植釘植入鋁板背面，螺接固定加強(qiáng)筋。植釘一般采用焊接或粘接植入。
鋁單板的設(shè)計(jì)成果看似簡(jiǎn)單，然而設(shè)計(jì)過程卻十分復(fù)雜。從材料到噴涂，從鈑金到焊接，直到安裝維護(hù)都需要以專業(yè)的角度做出合理的安排。
