浅析大截面铝合金装饰条的装配方法

浅析大截面铝合金装饰条的装配方法更新时间：2012-04-2511:01出处：铝博士网浏览次数：1008|文字大小：大中小谭景钊，于志龙，谢勇锋（广东坚美铝型材厂有限公司，广东佛山528231）摘要：大截面铝合金装饰条装配方法是否合理是确保装饰条使用安全及施工便利的关键所在。本文主要分析了装饰条与底板、立柱的装配方法及装饰条间互相装配的方法,指出了各种装配方法的特点及利与弊。关键词：大截面；装饰条；装配方法1.前言随着我国经济腾飞，铝合金行业的不断发展，铝合金建筑型材在建筑业上的应用越来越广泛。为了更好地满足建筑外立面要求，夸张的装饰条设计成为了建筑设计师们的首选，大截面铝合金装饰条因加工简单、加工精度高、安装方便、表面质量好而受到众多建筑设计师的青睐。现在市场上流行的大截面铝合金装饰条形状各异，组合方式多变，而且装饰条的外形尺寸也越来越大，部分装饰条的外形尺寸已超过了1000mm，需要多款型材互相组合来实现。大截面铝合金装饰条装配方法是否合理是确保装饰条使用安全及施工便利的关键所在。在这里，我们主要分析一下装饰条与底板、立柱的装配方法及装饰条间互相装配的方法，两者具有很多相似之处，可互相借鉴。2.常用的装配方法现在常用的装配方法主要有扣接式、分体拼接式、插接式、卡接式四种，各种装配方法均有各自的特点及利与弊。2.1扣接式扣接式是应用最广泛、应用时间最长的装配方法，主要分为直扣式（如图1所示）和旋扣式（如图2所示）两种。图1(a)常规直扣式图1(b)改进后直扣式直扣式主要应用在小装饰条的连接上，因小装饰条型材尺寸较小，型材壁厚较薄（通常按1.0-1.2mm左右生产），型材具有较大的弹性，能有效地实现连接功能，实用性较强。随着装饰条外形尺寸的不断增大，部分设计师也将此装配方法应用在大截面铝合金装饰条的连接上，由于型材挤压工艺的限制，型材的壁厚将随着装饰条外形尺寸及生产难度的增大而不断增大，型材的弹性随之下降，特别是截面外接圆超过230mm的型材，型材的壁厚往往不得少于2.5mm，此时型材的弹性已明显减少，虽然可以通过增大其悬臂（A）来提高型材弹性，但作用始终是有限的。如果扣接量过大，装饰条往往难以装配；如果扣接量过小，装饰条在外部风压及自重作用下容易脱落，存在安全隐患。因此，在现场施工过程中往往会采取一些加固措施，以保证其连接的牢固性。直扣式应用在大截面铝合金装饰条装配上需慎重，建议用分体拼接式代替。正是基于上述考虑，慢慢演变出如上图1（b）所示的装配方式，其设计原理与常规的直扣式基本一致，只是在其基础上进行了相应的优化设计，把扣接卡脚适当加长，并将加长部分设计成带斜度的肋，在装配过程中起过渡作用，有利于装饰条的装配。同时，加长的卡脚有利于进行加固工作，可根据装饰条的松紧程度加装固定螺丝，操作便利。直扣式的设计要点在于：通过合理增大悬臂值（A）来提高型材的弹性变形量，设置合理的扣紧量，同时还要根据不同的表面处理方式来设定装配间隙，以确保装饰条装配的合理性。那么，悬臂值（A）是不是越大越好呢？当然不是啦！因为悬臂值（A）越大，装配尺寸（B）的偏差就越大，偏差过大就难以保证型材的装配，因此，建议悬臂值（A）最好能控制在20mm-50mm之间，而扣接量最好能控制在0.5mm-1.5mm之间。旋扣式（如图2所示）的设计原理是：先将装饰条的卡脚卡入另一型材的卡槽内，然后以卡脚端点为着力点进行旋压，使装饰条能顺利扣接上。此设计能有效地减少装饰条自重对扣接强度的影响，同时也能减少装配时所需的压紧力，并能有效地增大装配的扣接量，提高其安全性，特别适合横向装饰条装配使用。同时，加长的卡脚有利于进行加固工作，可根据装饰条的松紧程度加装固定螺丝，操作便利。其设计要点在于：卡槽必须保证有足够的搭接量来承受装饰条的自重，而且有足够的间隙实现装饰条旋转而不受到任何的干涉。图2旋扣式2.2分体拼接式分体拼接式是通过螺栓将装饰条与另一型材连接在一起，然后在凹槽处加扣盖板将螺栓遮挡起来，以保证装饰条的外观质量，具体如下图3所示。图3分体拼接式因为分体拼接式是通过螺栓进行连接，因此连接强度特别好、安全性高、拆装便利，相对扣接式有较明显的优势，特别适用于超大截面铝合金装饰条。其设计要点在于根据不同的表面处理方式与装配长度来设定装配间隙（C）。装配长度越长，装配间隙（C）越大；从阳极氧化－氟碳喷漆－粉末喷涂装配间隙（C）依次增大。同时，最好在图中所示D处设置小斜角，减少装饰条装配初期型材间的干涉，有利于装饰条的安装。2.3插接式插接式主要应用于大截面铝合金装饰条间的连接，具体装配方式如图4所示。插接式具有连接强度好的特点，但其弊端也是非常明显的。因插接式必须将型材从另一型材的一端插入，然后贯穿整个型材到达另一端，整个过程均是面对面的干涉，而且装配长度往往比较长（有时甚至长达6M），导致现场装配的难度非常大。图4(a)常规插接式图4(b)改进后插接式插接式具有连接强度好的特点，但其弊端也是非常明显的。因插接式必须将型材从另一型材的一端插入，然后贯穿整个型材到达另一端，整个过程均是面对面的干涉，而且装配长度往往比较长（有时甚至长达6M），导致现场装配的难度非常大。与此同时，此装配设计对型材的精度要求非常高，即使按照国标《铝合金建筑型材》GB5237.1-2008超高精级要求执行，也难以满足装配的要求，型材只要有一点弯曲变形或扭拧就无法装配，因此建议尽量不要采用此装配方式，可用卡接式代替。如果必须采用插接式，建议对装配进行必要的优化设计，然后根据型材的生产难度、表面处理方式、装配长度来预留适当间隙，而且最好按“宁松匆紧”的原则来进行设计。如上图4（b）所示，通过在装配卡脚上增加凸点设计，使装配过程实现点对面的干涉，能有效地减少装配过程中产生的阻力，在保证装配的前提下减少了装配的难度。同时，凸点部位容易打磨，为装配紧的型材提供了补救措施，只需对凸点部分进行简单的打磨工作便能有效地解决装配紧的问题，可修正性强。2.4卡接式卡接式(如图5所示)的设计原理是通过型材上同向的卡脚与另一型材进行卡接，然后通过螺栓进行连接，具有加工便利、连接强度好的特点，广泛用于装饰条与底板、立柱的装配及装饰条间的互装。此连接方式采用卡入式设计，实现装配过程点对点的干涉，而且卡脚及卡槽均采用带斜角设计，有利于实现装配过程从松到紧的过渡，有利于保证装配的可操作性。如果在下图5中的A处加装一个固定卡件，使装饰条处于完全卡紧的状态，能有效地防止因螺栓失效而造成装饰条脱落的危险，提高装配的可靠性。图5卡接式3.结束语综上所述，通过选用合理的装配方法及对装配进行优化设计，能有效地保证大截面铝合金装饰条的装配安全性及可操作性。