建筑
玻璃幕墻受到廣大建筑師的青睞，在國(guó)內(nèi)的公共建筑中應(yīng)用量很大。在
鋁合金玻璃幕墻設(shè)計(jì)中，為滿足建筑通風(fēng)及消防安全需要，玻璃幕墻應(yīng)設(shè)置開啟扇，不論是
框架式玻璃幕墻還是
單元式玻璃幕墻，開啟扇形式通常為上懸式開啟。為實(shí)現(xiàn)此種開啟方式，目前采用兩種方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，一種是采用摩擦型
鉸鏈（即通常所說(shuō)的
四連桿或五連桿）作為開啟扇承重
構(gòu)件，配以限位風(fēng)撐實(shí)現(xiàn)上懸式開啟；另一種是采用
掛鉤式
鋁型材，
鋁型材作為開啟扇承重構(gòu)件，配以限位風(fēng)撐實(shí)現(xiàn)上懸式開啟。在實(shí)際工程應(yīng)用中，高層、
超高層建筑越來(lái)越多，幕墻開啟扇也出現(xiàn)了如開啟扇
脫落等很多問(wèn)題，本文就結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)這兩種開啟方式出現(xiàn)的脫落問(wèn)題做一些簡(jiǎn)要介紹和探討。
一、采用摩擦型鉸鏈開啟扇設(shè)計(jì)
當(dāng)采用摩擦型鉸鏈作為開啟扇承重構(gòu)件時(shí)，如出現(xiàn)開啟扇松脫現(xiàn)象，通常有以下幾個(gè)原因；
1、 鉸鏈承重不夠
破壞現(xiàn)象：鉸鏈損壞
原因分析及解決方法：首先應(yīng)根據(jù)開啟扇尺寸，計(jì)算出開啟扇重量，以開啟扇寬度900mm，寬度1500mm，玻璃厚度6mm+12A+6mm為例，計(jì)算出開啟扇重量為G=500N，
節(jié)點(diǎn)形式如下圖所示。
根據(jù)此開啟扇重量與
五金件廠家提供的鉸鏈承重?cái)?shù)據(jù)，可相應(yīng)選擇四聯(lián)稈尺寸為16吋（根據(jù)某
五金件廠家產(chǎn)品數(shù)據(jù)，16吋鉸鏈可承重65kg）。
2、 鉸鏈與鋁型材之間連接不可靠
破壞現(xiàn)象：不銹鋼螺釘或拉鉚釘脫落
原因分析及解決方法：鉸鏈與鋁
合金型材之間的連接，在實(shí)際工程實(shí)例中，有采用不銹鋼沉頭螺釘?shù)模灿胁捎貌讳P鋼拉鉚釘?shù)摹Ｔ陂_啟扇部位，往復(fù)開啟，對(duì)連接點(diǎn)來(lái)說(shuō)，是一交變
荷載，采用不銹鋼
自攻釘，易松動(dòng)，存在安全隱患。故建議采用不銹鋼拉鉚釘。如出現(xiàn)不銹鋼拉鉚釘脫落現(xiàn)象，主要是由于不銹鋼拉鉚釘長(zhǎng)度選擇不合適，拉鉚釘長(zhǎng)度選擇應(yīng)根據(jù)《五金手冊(cè)》中，
抽芯鉚釘長(zhǎng)度來(lái)確定。
如型材壁厚L1=2mm，不銹鋼鉸鏈厚度L2=1.5mm，則
鉚接件厚度為
L=2+1.5=3.5mm
當(dāng)選擇L5mm的拉鉚釘時(shí)，根據(jù)《實(shí)用五金手冊(cè)》拉鉚釘長(zhǎng)度
Lmax= L+6mm=3.5+6mm=9mm
Lmin= L+4mm=3.5+4mm=7.5mm
拉鉚釘長(zhǎng)度應(yīng)為8mm。拉鉚釘過(guò)短會(huì)出現(xiàn)拉不上的現(xiàn)象，拉鉚釘過(guò)長(zhǎng)又會(huì)出現(xiàn)拉不緊的現(xiàn)象。故當(dāng)采用拉鉚釘作為連接構(gòu)件時(shí)，其長(zhǎng)度選擇至關(guān)重要。
3、 開啟框、扇鋁型材局部承壓不夠
破壞現(xiàn)象：不銹鋼拉鉚釘連接處鋁型材被拉壞
原因分析及解決方法：在鉸鏈連接處，由于不銹鋼的
彈性模量E=206x105N/mm
2而鋁合金的
彈性模量E=0.7x105N/mm
2相差近三倍，故在開啟扇尺寸較大時(shí)，鉸鏈連接處鋁型材可能會(huì)被破壞。為避免此種破壞，在鋁型材腔里加鋼襯板，可有效提高連接點(diǎn)處局部
強(qiáng)度。
二、采用鋁合金掛鉤開啟扇設(shè)計(jì)
當(dāng)采用鋁合金型材掛鉤作為開啟扇承重構(gòu)件時(shí)，如出現(xiàn)開啟扇松脫現(xiàn)象，通常有以下幾個(gè)原因；
1、 鋁合金掛鉤處無(wú)限位裝置
破壞現(xiàn)象：無(wú)限位塊，開啟扇開啟時(shí)脫落
原因分析及解決方法：采用此種結(jié)構(gòu)形式（見下圖），幕墻開啟扇重量由
上
橫龍骨承擔(dān)，開啟扇安裝是直接掛接在開啟框的鋁合金掛鉤上，當(dāng)幕墻開啟扇處于開啟狀態(tài)時(shí)，如沒有開啟限位裝置，開啟扇掛鉤有可能從開啟框掛鉤上脫落。為避免此種情況，在開啟扇安裝完畢后，必須加裝可靠的限位裝置。
2、 鋁合金上橫龍骨剛度不夠
破壞現(xiàn)象：有限位塊，開啟扇開啟時(shí)脫落
原因分析及解決方法：在實(shí)際計(jì)算中，幕墻
橫梁按
簡(jiǎn)支梁力學(xué)模型進(jìn)行設(shè)
計(jì)計(jì)算（其受力簡(jiǎn)圖見下圖）。在自重荷載下，根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè) 第二版》，橫梁
撓度df=5GkB4/384EIx
由于幕墻
固定扇處橫龍骨或開啟扇采用摩擦型鉸鏈的幕墻橫龍骨，僅承受上一塊玻璃的自重（摩擦型鉸鏈結(jié)構(gòu)形式開啟扇重量由兩邊豎骨承擔(dān)），故通常的幕墻計(jì)算軟件如匯寶幕墻計(jì)算軟件、
CADPM等，在計(jì)算自重荷載下的幕墻橫龍骨撓度時(shí)，自重荷載僅考慮上一塊玻璃自重。
當(dāng)幕墻開啟扇采用掛鉤形式時(shí)，與采用摩擦型鉸鏈不同，在掛鉤開啟處橫龍骨除承受上一塊玻璃自重，還要承擔(dān)幕墻開啟扇的自重，開啟扇上部橫龍骨在自重荷載下的撓度要遠(yuǎn)大于其它位置處橫龍骨撓度。當(dāng)開啟扇重量較大時(shí)，如橫龍骨剛度不夠，撓度
變形過(guò)大，開啟扇可能會(huì)從掛鉤上脫落。因此，當(dāng)采用掛鉤式幕墻開啟方式時(shí)，必須單獨(dú)計(jì)算開啟扇上部橫龍骨在自重下的撓度，如撓度過(guò)大，可考慮加大橫梁
截面尺寸、鋁合金橫梁內(nèi)部加鋼龍骨等構(gòu)造措施，以提高橫龍骨剛度。
三、算例
以某工程為例，比較兩個(gè)相同截面橫梁在自重荷載下的撓度。幕墻分格寬W=1200mm，開啟扇上部分格高度為H1=900mm，開啟扇高度為H2=1900mm，玻璃為6mm+12A+6mm，選用的型材
慣性矩為：Ix=214230mm4。如下圖所示：
通過(guò)以上計(jì)算，可以看出，橫梁1與橫梁2在自重荷載下的撓度分別為3.736mm和1.201mm，相差約3.1倍，當(dāng)掛鉤型材的框、扇配合的含入量小于等于3.7mm時(shí)，當(dāng)外
上懸窗扇開啟時(shí)，存在著脫落的危險(xiǎn)。并且，根據(jù)《
建筑幕墻》GB/
T21086-2007要求，df，min=3mm，故該橫梁在自重荷載作用下?lián)隙炔粷M足！必須采取措施增強(qiáng)其剛度。
參考文獻(xiàn)：
[1]《實(shí)用五金手冊(cè)》祝燮權(quán)主編 上海科學(xué)技術(shù)出版社
[2]《建筑結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算手冊(cè) 第二版》
[3]《建筑幕墻》GB/
T21086-2007
