背栓锚固技术在幕墙结构中的应用开放式对流保温节能幕墙背挂体系利用机械锁定的锚固原理,采用专用钻孔设备,以实现在薄板基材中无附加应力的锚固背栓锚固技术在幕墙结构中的应用FZP可更换式幕墙背挂系统:幕墙背挂系统的发明背景幕墙背挂系统的发明背景原有体系的结构缺陷–板材受力相互影响,结构耐久性差–安装质量影响较大,造成设计控制破坏与实际破坏状态不相符–密封胶与结构使用年限不同,造成外观破坏建筑对幕墙的功能要求:-外围护及装饰作用;–提高保温节能功效;–维护建筑物长期的正常使用功能,降低维护费用。幕墙的功能要求幕墙板材在湿贴和通风式干挂情况下热量传递的比较ATTi=Ti'iTTATiTA'Ti雨水对开放式幕墙系统的影响锚固承载机理•凸型结合(机械锁定)通过体形结合产生膨胀无应力结合•化学粘结结合通过化学胶粘结作用产生无应力结合•摩擦结合通过膨胀作用产生摩擦力:1.,.,2.,3.,,4.,3-4,5.,,.,.6.,.7.,8.,,,轴心力作用下石材的破坏形式破坏截面为锥形时,极限拉拔力最大。F锥形破坏截面图FZP的承载性能埋深hv(mm)极限拉拔力F=17·σ0.6·hv1.7/1000(KN)抗弯强度σ(N/mm2)10121582.94.05.9103.34.66.7123.75.17.5144.15.68.2164.56.18.9184.86.59.6205.17.010.2适用条件:6.5≤σ≤20N/mm210≤hv≤18mmFZP系统与插销系统比较dFZP结构性能检测报告FZP结构性能检测报告齐平式锚栓扩压环锥形螺杆间隔套筒材料:A4不锈钢锚栓与石材板背面保持齐平定值间距式锚栓扩压环(A4不锈钢)间隔套筒(A4不锈钢)锥形螺杆(A4不锈钢)六角定距螺母(A4不锈钢或铝合金)成孔安装过程齐平式锚栓间距式锚栓钻圆柱形直孔底部拓孔放入锚栓安装锚栓钻圆柱形直孔底部拓孔放入锚栓安装锚栓钻头检测工具后切式孔形量规孔直径量规游标卡尺带测量表的快速量规转角连接件•锚栓采用齐平式•角连接件需要通过强度计算•可适用于不同板高的相互连接•可采用开放体系,挂件不可见幕墙背挂系统的后支撑体系--系统1号•龙骨系统具有吸收或避免由于地震作用或温差引起的附加应力的功能。•一个整体板面的竖向荷载仅由上面两个锚栓承担。•根据板块分格大小、板面荷载等,以图表方式迅速确定龙骨排列。幕墙背挂系统的后支撑体系--柱方案锁扣式FZP锚栓幕墙背挂系统的后支撑体系--镀锌钢材系统FZPFZP幕墙背挂系统的后支撑体系--其他方案小型手提设备BSN100型–适用于石材板、陶瓷板等成孔扩底。–主要用于现场临时补孔、试验成孔,成孔深度以板材背面为基准,所以不具备消除板材厚度误差的功能。台式手控设备SBN500型–适用于石材板、陶瓷板等成孔扩底。–主要用于施工现场的集中加工,一次可完成两个钻孔扩底工作,成孔效率高,移动性强,经济耐用。数字程控加工设备GNS800型–适用于各类板材的成孔扩底,包括玻璃,可实现钻孔的自动操作。–主要用于专业板材加工企业或大型幕墙施工企业的工厂化施工,具有钻孔前对板材误差的监控功能,设备可联网实现24小时运行监控,达到无停顿工作效果。数字程控加工设备GNS801型–适用于各类板材的成孔扩底,包括玻璃,可实现全过程的自动操作。–主要用于专业板材加工企业或大型幕墙施工企业的工厂化流水线施工,具有钻孔前对板材误差的监控功能,设备可联网实现24小时运行监控,达到无停顿工作效果。安装工具手工安装工具FZEASV锚栓安装机NSG拉铆枪背挂系统的力学测试---背挂系统抗震性能测试背挂系统的力学测试---背挂系统抗震性能测试抗震设防三个水准的各种参数烈度水准参数项目第一水准烈度(多遇烈度)第二水准烈度(基本烈度)第三水准烈度(罕遇烈度)烈度-1.55度基准+1度地震作用1/3127度0.0350.1(0.15)0.228度0.070.2(0.30)0.40设计基本地震加速度(g)9度0.140.40.62背挂工艺在其它幕墙材料中的应用陶瓷板锚栓:FZP-K陶瓷板锚栓:FZP-K锥形螺杆(A4不锈钢)扩压环(A4不锈钢)间隔垫圈(聚酰胺)定距螺母(铝合金)钻圆柱形直孔底部拓孔安置锚栓扭矩控制扩压成孔安装过程:FZP-K的承载性能板材种类板厚锚固深度锚杆直径极限抗拉荷载通体陶瓷板12mm7mmM62.0KN釉面陶瓷板11mm7mmM61.7KN陶土板16mm30mm10mm13mmM6M62.2KN3.9KN锚栓的承载性能取决于板材的材料性能和锚栓埋置深度背挂工艺在其它幕墙材料中的应用纤维板及高压层压板锚栓:FZP-N纤维板及高压层压板锚栓:FZP-N扩压颈铆芯扩压端头竖向钻孔底部扩孔安置锚栓扩压安装完毕材料:A4不锈钢成孔安装过程:FZP-N的承载性能板材种类板厚锚固深度极限抗拉荷载极限抗剪荷载高压层压板HPL8mm4.0mm2.3KN5.0KN高压层压板HPL10mm6.5mm3.0KN7.0KN水泥纤维板12mm6.5mm1.6KN3.0KN水泥纤维板15mm10.0mm2.2KN5.0KNFZP-N在人造高压层压板上的应用锥形螺杆(A4不锈钢)间隔垫圈(聚酰胺)柔性护套(聚酰胺)定距螺母(铝合金)扩压环(A4不锈钢)背挂工艺在其它幕墙材料中的应用玻璃幕墙锚栓:FZP-GFZP-G的锚固原理和适用范围后切孔锚栓安装后玻璃中无膨胀应力单层玻璃夹层玻璃锚栓的锚固厚度:板厚10mm--锚固厚度6mm板厚12mm--锚固厚度7mm外力作用于锚栓后玻璃中产生反力玻璃板材的加工程序钻孔钢化玻璃热浸测试(290oC)安装锚栓12mm厚玻璃在钢化后的应力分布状况与传统穿透孔的对比直径25mm的穿透孔后扩底孔∅15/17mm,hv=7mm锚栓安装后–锚栓单点拉拔测试:10厚钢化玻璃:4.0KN12厚钢化玻璃:4.5KN–锚栓单点压力测试:10厚钢化玻璃:12.0KN12厚钢化玻璃:14.0KN–锚栓单点动载测试:10000次循环,频率3赫兹,F=100-2200N,试验后进行拉拔破坏测试,结果如下:10厚钢化玻璃:4.0KN12厚钢化玻璃:4.4KN–板面动载测试:板面尺寸1X1m2,板面4个锚栓,10000次循环,频率3赫兹10厚钢化玻璃:F=700-2200N12厚钢化玻璃:F=1100-4750N玻璃锚栓的各项力学性能测试–剪切测试:6.5KN–板面承载测试:板面尺寸1.8X1.8m2,安装边距50mm,板面4个锚栓,按如下程序逐级加载:0.5KN/m2,1.0KN/m2,1.5KN/m2,2.0KN/m2,2.5KN/m2,共进行10次循环10厚钢化玻璃:在2.5KN/m2作用下,板面最大挠度可达48mm,12厚钢化玻璃:在2.5KN/m2作用下,板面最大挠度可达65mm.玻璃锚栓的各项力学性能测试锚栓用于点支式玻璃幕墙上的星形挂件两点连接四点连接背挂工艺在光电幕墙上的应用德国西南银行(斯图加特)−板材尺寸:427x1207x30650x1680x30应用实例--低强度砂岩幕墙俄罗斯国家银行:–板材尺寸:1100X900X20–M6锚栓应用实例--寒冷地区应用实例--板材叠放及开放系统上海金茂大厦杭州红星文化大厦–板面尺寸:1200X700X25–M6锚栓应用实例--板材叠放及开放系统应用实例--开放体系深圳江苏大厦–板面尺寸:1150X795X25–M6锚栓应用实例--大型板材上海瑞吉红塔大酒店–最大板面尺寸:1500X1650X30应用实例--大型板材上海金帆大厦–板面尺寸:1200X1545X30–M8锚栓中国革命历史博物馆–板面尺寸:1000X900X40–M8锚栓应用实例--超重板材应用实例--超高建筑及单元式上海交银金融大厦(196m)–板面尺寸:1200X900X25上海中银大厦–板块尺寸:2000X600–板面设计荷载8KN/m2–每块板材两个M8锚栓应用实例--单元式应用实例--转角应用上海国际会议中心应用实例--转角应用杭州涌金广场–板面尺寸:1400X1200X30–M8锚栓应用实例--超大型建筑上海科技馆–板面尺寸:1000X1430X30背栓幕墙背挂系统优点1.优化建筑物立面,充分表达建筑师的设计意图。•板缝间无可见支承结构•可自由选择石材背面的锚栓位置•节点做法灵活,可充分展现建筑物细部构造•可以按设计要求经常更换板材2.结构体系优化,具有更高的承载力。•体系传力简捷明确,不存在因相互连接造成的不可确定性应力集中•与板材边缘固定的系统相比有数倍抗拉强度•板材所受的弯距更小,安全性更高•充分体现柔性结构的设计意图,抗震性能好3.安装施工预制化程度高,可以缩短施工时间,降低施工强度。4.采用开放体系,达到良好的防雨屏及保温节能功效,减少幕墙长期维护费用。欢迎不吝指正,谢谢聆听。注:本培训内容参考了慧鱼背挂幕墙系统的相关技术数据及技术构造