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建筑幕墻用鋁合金型材
【摘要】建筑幕墻作為現(xiàn)代大型和高層建筑的外裝飾墻體而被廣泛應用,它是由支承結構體系與面板組成的、可相對主體結構有一定位移能力、不分擔主體結構所受作用的建筑外圍護結構或裝飾性結構。鋁合金是幕墻工程中大量使用的材料,幕墻金屬桿件以鋁合金建筑型材為主(占95%以上),因其具有強度高、重量輕、穩(wěn)定性強、耐腐蝕性強、可塑性好、變形量小、無污染、無毒、防火性強,使用壽命長(可達50~100年),回收性好,可回爐重煉等優(yōu)點。因此,鋁合金型材的使用選擇,表面處理,截面設計,機械加工對于幕墻性能的優(yōu)劣起著十分重要的作用。
【關鍵詞】牌號及狀態(tài);表面處理;截面設計;鋁型材加工
1. 前言
鋁合金是以鋁為基的合金總稱。建筑幕墻用鋁合金型材,就是以鋁合金為材料,按照滿足實現(xiàn)建筑幕墻功能要求的鋁型材截面,由專門模具擠壓成型的鋁型材。
2. 建筑幕墻用鋁合金型材的鋁合金牌號及狀態(tài)
根據(jù)《變形鋁及鋁合金牌號表示方法》(GB/T16474-1996),鋁合金牌號分為四位數(shù)字體系牌號和四位字符體系牌號兩種牌號,牌號系列共有9種系列;鋁合金的基礎狀態(tài)代號用一個英文大寫字母表示,基礎狀態(tài)分為5種。根據(jù)建筑幕墻對支承構件的性能要求,建筑幕墻常選用6系列(以鎂和硅為主要合金元素并以Mg2Si相為強化相的鋁),熱處理狀態(tài)為T(熱處理后,經(jīng)過(或不經(jīng)過)加工硬化達到穩(wěn)定狀態(tài)的產(chǎn)品)品種鋁型材,如:6063-T5,6063-T6,6061-T5,6061-T6等牌號狀態(tài)鋁型材。
3. 建筑幕墻用鋁合金型材表面處理
建筑幕墻用鋁型材表面處理方式通常有陽極氧化、電泳涂漆、粉末噴涂、氟碳噴涂等方式。
(1)陽極氧化型材:對于建筑幕墻用陽極氧化鋁型材,應符合GB/T5237.2-2000的有關規(guī)定,要求不低于AA15級(局部膜厚≥12μm,平均膜厚≥15μm)。
(2)電泳涂漆型材:對于建筑幕墻用電泳涂漆鋁型材, 應符合GB/T5237.3-2000的有關規(guī)定,復合膜厚等級均應達到B級要求(局部膜厚≥16μm)。
(3)粉末噴涂型材:粉末噴涂時鋁合金型材經(jīng)表面預處理形成化學轉化膜后,利用離子吸附作用噴涂一層熱固性飽和聚酯粉末,再經(jīng)過加熱固化的表面處理方法。應符合GB/T5237.4-2000的有關規(guī)定,質保年限不低于10年,膜厚t滿足40μm≤t≤120μm。
(4)氟碳噴涂型材:氟碳噴涂是鋁合金型材經(jīng)表面預處理形成化學轉化膜后,利用離子吸附作用噴涂一層聚偏二氟乙烯漆,再經(jīng)過加熱固化的表面處理方法。應符合GB/T5237.5-2000的有關規(guī)定,氟碳三涂,局部膜厚≥34μm,平均膜厚≥40μm。
4. 建筑幕墻用鋁合金型材截面設計
(1)建筑幕墻使用的鋁合金型材,既要求滿足整體結構的強度,又要求滿足一定的連接功能等要求,因此,建筑幕墻用鋁型材截面相對較復雜。型材的截面設計應包括:功能設計,工藝設計,裝飾設計,效益設計等內容。在現(xiàn)階段的型材截面設計中,設計者往往只注重型材功能設計,而忽略了其它相關設計要求,這將導致加工難度大,成本不必要增加等問題。因此,在設計型材截面時,在滿足強度,功能要求的情況下,既要考慮裝飾效果,又要考慮方便擠壓加工。
(2)鋁型材的截面通常分為實心、空心和半空心三類。
(3)用型材截面的最小外圓直徑表示型材截面大;對于一臺擠壓機而言,能夠擠壓的最大外圓直徑是有限的,因此,在進行型材截面設計時,設計人員首先應確定型材生產(chǎn)廠家的設備生產(chǎn)能力。對于建筑幕墻用到的一些較大截面型材,在無法一次成型生產(chǎn)的情況下,應采取拼接截面設計,以實現(xiàn)其功能要求。
(4)建筑幕墻使用的鋁合金型材一般采用斷熱鋁型材,通過改變傳熱系數(shù)以滿足保溫隔熱要求。斷熱鋁型材根據(jù)加工工藝可分為兩大類:滾壓嵌入式和注膠式。
5. 建筑幕墻用鋁合金型材加工
建筑幕墻用鋁合金型,在型材擠壓成型定尺切斷后,在幕墻生產(chǎn)組裝前需進行機械加工,型材尺寸及形位允許偏差應達到高精級或超高精級。
建筑幕墻用鋁合金型材構件的加工應符合下列要求:
(1)鋁合金型材截料之前應進行校直調整。
(2)橫梁長度允許偏差不應超過±0.5mm,立柱長度允許偏差不應超過±1mm,端頭斜度允許偏差不應超過±15'。
(3)截料端頭不應有加工變形,并應去除毛刺。
(4)孔位的允許偏差為±0.5mm,孔距的允許偏差為±0.5mm,累計偏差不應超過±1mm。
(5)鉚釘?shù)耐ǹ壮叽缙顟犀F(xiàn)行國家標準《鉚釘用通孔》GB 152.1的規(guī)定。
(6)沉頭螺釘?shù)某量壮叽缙顟犀F(xiàn)行國家標準《沉頭螺釘用沉孔》GB 152.2的規(guī)定。
(7)圓柱頭、螺栓的沉孔尺寸偏差應符合現(xiàn)行國家標準《圓柱頭、螺栓用沉孔》GB 152.3的規(guī)定。
(8)螺紋孔的加工應根據(jù)實際設計要求進行加工,尺寸及行為公差滿足孔偏差要求。
(9)鋁合金構件的彎加工應符合如下要求:鋁合金構件宜采用拉彎設備進行彎加工;彎加工后的構件表面應光滑,不得有皺折、凹凸、裂紋。
6. 結語
建筑幕墻選用的鋁合金型材,在材料選擇,表面處理,截面設計,機械加工時應進行綜合考慮,既應安全可靠,又要物盡其用,經(jīng)濟合理;滿足使用及功能要求,達到預期的經(jīng)濟效益。
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