-
Điện thoại:+86-15996094444
-
E-mail:
Hỏi bây giờ
+86-15996094444
Hỏi bây giờ
Các bộ phận nhúng vào tường rèm là các cụm neo thép được lắp đặt sẵn được đúc vào khung kết cấu chính của tòa nhà - cột, dầm, tấm hoặc tường cắt - trước khi bắt đầu lắp đặt tấm ốp. Chúng cung cấp các điểm kết nối cơ học cố định mà từ đó toàn bộ hệ thống tường rèm được treo và giằng chống lại tải trọng gió, địa chấn, tĩnh và nhiệt. Nếu không có các bộ phận nhúng được thiết kế và định vị chính xác thì không có hệ thống tường rèm nào có thể được gắn một cách an toàn hoặc lâu dài vào cấu trúc của tòa nhà. Chúng là thành phần đầu tiên của hệ thống mặt tiền được lắp đặt và quan trọng nhất, tuy nhiên chúng sẽ được che giấu vĩnh viễn sau khi quá trình xây dựng hoàn tất.
Để giải quyết trực tiếp các câu hỏi liên quan: tường rèm trước đây được sử dụng làm lớp vỏ phòng thủ bên ngoài không chịu lực trên các công trình kiên cố và cách sử dụng hiện đại bắt nguồn từ nguyên tắc tương tự về lớp vỏ không chịu trọng lượng của tòa nhà. Các bức tường rèm hiện đại chủ yếu có khung bằng kim loại (nhôm, đôi khi là thép) nhưng không phải là "kim loại" theo nghĩa các tấm kim loại rắn - chúng là hệ thống tổng hợp của khung, kính và tấm chèn. Tường rèm không có kết cấu: chúng chỉ mang trọng lượng bản thân và truyền tải trọng đó cộng với tải trọng ngang vào khung kết cấu thông qua các bộ phận nhúng và hệ thống giá đỡ.
Thuật ngữ "bức tường rèm" bắt nguồn từ kiến trúc quân sự thời trung cổ. Bức tường rèm là phần tường phòng thủ bên ngoài chạy giữa hai tòa tháp hoặc pháo đài kiên cố - một "tấm màn" được treo giữa các điểm neo cấu trúc. Nó không chịu tải trọng trên mái hoặc sàn; vai trò của nó hoàn toàn là bao vây và bảo vệ. Đặc điểm xác định này - một bức tường trải dài giữa các kết cấu hỗ trợ mà bản thân nó không mang tính kết cấu - được đưa trực tiếp vào định nghĩa kiến trúc hiện đại.
Trong xây dựng hiện đại, tường rèm là một hệ thống ốp nhẹ, phi cấu trúc bao quanh bên ngoài tòa nhà nhưng không chuyển tải trọng sàn và mái của tòa nhà. Nó được thực hiện vào đầu thế kỷ 20 nhờ sự phát triển của khung kết cấu thép và bê tông cốt thép, cho phép các tòa nhà đứng hoàn toàn trên bộ khung bên trong mà không yêu cầu bức tường bên ngoài phải chịu bất kỳ tải trọng kết cấu nào. Mặt tiền tường rèm hoàn toàn bằng kính đầu tiên trong kiến trúc hiện đại xuất hiện ở Tòa nhà Hallidie, San Francisco (1918). Đến những năm 1950, công nghệ ép đùn nhôm đã làm cho hệ thống này được áp dụng rộng rãi và ngày nay hệ thống tường rèm bao phủ phần lớn các tòa nhà cao tầng thương mại trên toàn cầu.
Các bộ phận nhúng neo các hệ thống này vào khung cấu trúc thể hiện tính liên tục về mặt kỹ thuật giữa nguyên tắc thời trung cổ - lớp vỏ không chịu tải kéo dài được giữ bởi các điểm neo trong cấu trúc - và biểu hiện kỹ thuật hiện đại của nó.
Hệ thống tường rèm hiện đại chứa hàm lượng kim loại đáng kể nhưng không phải là tường kim loại theo nghĩa đồng nhất. Nó là một tổ hợp hỗn hợp trong đó các bộ phận khung kim loại chịu tải kết cấu bên trong hệ thống, trong khi các vật liệu chèn vào khác nhau - kính, tấm composite nhôm, đá, đất nung hoặc tấm cách nhiệt - lấp đầy khoảng trống giữa các bộ phận khung để tạo ra lớp vỏ bọc thời tiết.
| thành phần | Vật liệu điển hình | chức năng | Nội dung kim loại |
|---|---|---|---|
| Mullions (các thành phần khung dọc) | Nhôm ép đùn 6063-T5/T6 | Các thành phần nhịp chính, mang tải trọng chết của tấm chèn | 100% kim loại |
| Transoms (các thành phần khung ngang) | Nhôm ép đùn 6063-T5/T6 | Hạn chế tải ngang từ kính/tấm | 100% kim loại |
| Tấm kính tầm nhìn | IGU đôi hoặc ba, được phủ low-E | Chiếu sáng ban ngày, rào cản nhiệt, loại trừ thời tiết | Không có (thanh đệm kính) |
| Tấm Spandrel | Nhôm composite, thủy tinh, đá, đất nung | Che giấu tấm sàn, tạo dải mờ | Một phần (nhôm composite) hoặc không có |
| Dấu ngoặc neo | Thép không gỉ hoặc mạ kẽm nhúng nóng | Gắn thanh vào phần nhúng; cung cấp điều chỉnh 3 trục | 100% kim loại |
| Các bộ phận nhúng | Thép carbon (HDG) hoặc thép không gỉ 316L | Chuyển tất cả tải trọng của tường rèm vào cấu trúc chính | 100% kim loại |
| Vòng đệm và chất bịt kín | EPDM, silicon, polyurethane | Niêm phong thời tiết, ngắt nhiệt, cách âm | không có |
Hệ thống khung - song cửa và ngang - hầu như đều được làm bằng nhôm trong thực tế hiện đại. Các phần ép đùn bằng hợp kim nhôm 6063 kết hợp tỷ lệ cường độ trên trọng lượng cao, khả năng chống ăn mòn tuyệt vời và độ phức tạp mặt cắt ngang không giới hạn từ một khuôn ép đùn duy nhất. Thanh chắn tường rèm tiêu chuẩn cho nhịp từ sàn đến sàn 4 mét chịu được tải trọng gió 1,5–3,0 kPa trong một phần có trọng lượng khoảng 3–5 kg/m - hiệu quả về kết cấu mà không vật liệu ép đùn kim loại nào khác có thể sánh được với chi phí tương đương.
Tường rèm không có cấu trúc theo nghĩa kỹ thuật chính xác: nó không chịu bất kỳ tải trọng sàn, tải trọng mái hoặc trọng lượng của các bộ phận xây dựng khác. Khung kết cấu chính - bê tông hoặc thép - đứng vững và hoạt động hoàn toàn độc lập với bức tường rèm. Tuy nhiên, "phi cấu trúc" không có nghĩa là "không tải" — hệ thống tường rèm chịu tải trọng thiết kế đáng kể phải được thiết kế cẩn thận và chuyển vào cấu trúc thông qua bộ phận nhúng và hệ thống giá đỡ.
Tải trọng ngang chiếm ưu thế trên bất kỳ hệ thống tường rèm nào. Áp lực gió thiết kế trên mặt tiền nhà cao tầng thường dao động từ 1,0 đến 4,0 kPa trên các khu vực khuôn mặt chính, tăng lên 6,0 kPa ở các góc và cạnh của tòa nhà. Cả áp suất dương (hướng vào trong) và áp suất âm (hút ra ngoài) phải được chống lại bởi hệ thống neo nhúng, hệ thống này phải chịu được sự đảo chiều tải trọng mà không bị hư hỏng do mỏi trong suốt tuổi thọ thiết kế của tòa nhà (thường là 50 năm).
Trọng lượng bản thân của cụm tường rèm - kính, khung, tấm, chất bịt kín và vật cố định - được truyền theo phương thẳng đứng qua các thanh giằng tới các điểm neo của tấm sàn. Một bảng điều khiển đơn vị bằng kính hai lớp tiêu chuẩn có chiều dài khoảng 30–40 kg/m2 tổng trọng lượng của bảng điều khiển chuyển tải trọng chết của 15–25 kN mỗi tầng cho một vịnh rộng 6 mét điển hình ở độ cao từ sàn đến sàn là 4 mét. Các neo chịu tải (thường chỉ ở mép bản) có cấu trúc khác biệt với các neo hạn chế chỉ chịu tải trọng ngang.
Nhôm nở ra ở 23 × 10⁻⁶ /°C - xấp xỉ gấp đôi tốc độ của kết cấu bê tông mà nó được gắn vào. Một thanh nhôm dài 4 mét trong phạm vi nhiệt độ sử dụng 60°C sẽ di chuyển 5,5 mm so với khung kết cấu. Hệ thống khung và bộ phận nhúng phải phù hợp với chuyển động vi sai này mà không gây ra ứng suất ở mặt tiền hoặc kết cấu. Điều này đạt được thông qua các lỗ có rãnh và các kết nối trượt được điều khiển bằng ma sát trong cụm giá đỡ chứ không phải bằng cách hạn chế chuyển động nhiệt một cách cứng nhắc.
Trong các vùng địa chấn, khung kết cấu chịu sự trôi dạt giữa các tầng - sự dịch chuyển theo phương ngang tương đối giữa các tầng liền kề - trong một trận động đất. Hệ thống tường rèm phải đáp ứng các giá trị trôi dạt thông thường ±25 đến ±75 mm không bị nứt kính hoặc hệ thống mất chức năng loại trừ thời tiết. Kết nối bộ phận nhúng phải cho phép chuyển động của giá đỡ trong mặt phẳng này trong khi vẫn duy trì khả năng chịu tải gió ngoài mặt phẳng. Yêu cầu kép này — cứng ngoài mặt phẳng, linh hoạt trong mặt phẳng — thúc đẩy sự phức tạp của thiết kế giá đỡ tường rèm.
Các bộ phận nhúng cho tường rèm không phải là một loại sản phẩm đơn lẻ mà là một nhóm các loại neo được chọn dựa trên nền kết cấu, cường độ tải trọng thiết kế, phạm vi điều chỉnh cần thiết và các ràng buộc của chương trình xây dựng. Bốn loại chính trong thực tế hiện nay là:
Độ chính xác về vị trí của các bộ phận nhúng là rất quan trọng đối với chi phí và chương trình lắp đặt tường rèm. Hệ thống giá treo tường rèm cung cấp phạm vi điều chỉnh hữu hạn - thường là ±20 đến ±30 mm theo ba trục - để điều chỉnh dung sai kết cấu trong khung kết cấu. Nếu các bộ phận nhúng nằm ngoài phạm vi này thì cần phải khắc phục trước khi tiến hành lắp đặt mặt tiền, làm tăng thêm chi phí và độ trễ.
| Thông số dung sai | Giới hạn chấp nhận được | Hậu quả của việc vượt quá | Cách khắc phục điển hình |
|---|---|---|---|
| Vị trí trong quy hoạch (X-Y) | ±10 mm từ vị trí vẽ | Đã vượt quá phạm vi khe khung; dấu ngoặc không thể đạt đến vị trí chính xác | Tấm giá đỡ mở rộng, vấu hàn bổ sung |
| Vị trí ở độ cao (Z) | ±10 mm từ mốc chuẩn tấm | Lỗi thiết lập Mullion tích lũy theo chiều cao tòa nhà | Gói miếng chêm hoặc giá đỡ mở rộng |
| Plumb của mặt tấm nhúng | 1:200 (5 mm trong 1.000 mm) | Giá đỡ cho diện tích chịu lực của kết cấu giảm; tải lệch tâm | Tấm đóng gói bằng thép để điều chỉnh góc mặt |
| Tấm cạnh vào mặt của khung | ±15 mm từ kích thước thiết kế | Căn chỉnh mặt tiền lệch khỏi mục đích thiết kế | Điều chỉnh mốc mặt tiền; thông báo cho kiến trúc sư đăng xuất |
| Phần chèn bị thiếu hoặc sai lệch | Không khoan nhượng - phải được thay thế | Năng lực cơ cấu bị tổn hại; tải mặt tiền không được chuyển | Neo hóa chất sau khi lắp đặt tại vị trí đã xem xét |
Phương pháp tiếp cận tiêu chuẩn ngành để quản lý dung sai cho các dự án tường rèm lớn bao gồm một chương trình khảo sát ba giai đoạn : khảo sát trước khi đổ (kiểm tra ván khuôn trước khi đổ bê tông), khảo sát sau dải (các vị trí hoàn công được ghi lại sau khi tháo ván khuôn) và khảo sát bố trí (khảo sát mặt tiền của nhà thầu trước khi lắp đặt để xác định bất kỳ vị trí nào cần khắc phục). Ở các dự án cao tầng, dữ liệu khảo sát sau dải được cung cấp trực tiếp cho nhà chế tạo tường rèm - độ lệch khung được điều chỉnh trong chương trình chế tạo để bù cho các vị trí kết cấu được xây dựng, thay vì cố gắng di chuyển các bộ phận nhúng.
Các bộ phận gắn vào tường rèm hoạt động ở bề mặt tiếp xúc giữa môi trường bê tông kiềm (pH 12–13) và vùng khung bên ngoài tiếp xúc với độ ẩm và các chất ô nhiễm trong khí quyển. Lựa chọn vật liệu phải giải quyết cả hai môi trường. Hai con đường vật liệu chính là thép carbon mạ kẽm nhúng nóng và thép không gỉ, mỗi loại có điều kiện ứng dụng cụ thể:
Liên hệ với chúng tôi