專利名稱：四位內(nèi)嵌式玻璃幕墻窗的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于一種建筑的外維護(hù)結(jié)構(gòu)，特別設(shè)計(jì)一種四位內(nèi)嵌式玻璃幕墻窗。
技術(shù)背景建筑門(mén)窗、幕墻是建筑的外維護(hù)結(jié)構(gòu)，承擔(dān)著防風(fēng)、防雨、保溫、通風(fēng)、采光、隔聲等多項(xiàng)功能要求。玻璃幕墻窗的設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量直接影響我們的生活質(zhì)量，缺乏質(zhì)量保證的玻璃幕墻窗產(chǎn)品甚至危及到我們的生命和財(cái)產(chǎn)安全。當(dāng)前，門(mén)窗幕墻行業(yè)生產(chǎn)的傳統(tǒng)產(chǎn)品存在如下一些弊端一、如圖Ι-a、圖Ι-b所示玻璃幕墻主要有型材骨架和維護(hù)面板1 (玻璃)組成。 龍骨框架通過(guò)鋼制轉(zhuǎn)接件與主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接。豎向主骨架(立柱)3與橫向次骨架(橫梁)2通過(guò)托橫梁角碼進(jìn)行組裝形成幕墻的框架結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)的玻璃幕墻采用的托橫梁角碼為L(zhǎng)形鋁合金角碼4，通過(guò)兩個(gè)連接螺釘5將角碼固定在立柱上，橫梁搭接在相鄰兩個(gè)立柱側(cè)面的托橫梁角碼上，再通過(guò)兩個(gè)連接螺釘6將托橫梁角碼和橫梁連接在一起防止橫梁晃動(dòng)；托橫梁角碼對(duì)橫梁的作用力是單面向上約束的，而幕墻的玻璃在重力作用下施加給橫梁一個(gè)偏心垂直向下的力，該偏心作用力會(huì)使橫梁產(chǎn)生向玻璃重力方向翻轉(zhuǎn)的趨向，橫梁翻轉(zhuǎn)趨向主要靠連接托橫梁角碼和橫梁的兩個(gè)螺釘來(lái)抵抗約束的，螺釘連接點(diǎn)上鋁型材承受集中荷載較大會(huì)產(chǎn)生變形而導(dǎo)致橫梁翻轉(zhuǎn)，尤其現(xiàn)階段幕墻大部分采用中空玻璃，這種翻轉(zhuǎn)更為明顯，這就嚴(yán)重影響了玻璃幕墻的安裝質(zhì)量，玻璃幕墻窗的玻璃表面高低不一，平整度難以保證，外觀質(zhì)量較差。二、如圖3、圖5、圖7所示傳統(tǒng)的玻璃幕墻開(kāi)啟扇9采用鉸鏈四聯(lián)桿10通過(guò)螺釘安裝于開(kāi)啟框11上，螺釘和鋁型材孔壁之間屬集中力作用，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的使用和風(fēng)荷載作用，鋁合金連接點(diǎn)孔壁會(huì)在長(zhǎng)期重力靜荷載和風(fēng)壓及使用者開(kāi)關(guān)幕墻扇時(shí)的反復(fù)動(dòng)荷載作用下產(chǎn)生嚴(yán)重變形，這種變形會(huì)隨著時(shí)間的推遲越來(lái)越大直至螺釘脫落，國(guó)內(nèi)就有類似的開(kāi)啟窗扇因螺釘松脫導(dǎo)致整扇窗脫落的情況出現(xiàn)，甚至危及人的生命安全，這種情況的產(chǎn)生給我們幕墻企業(yè)和設(shè)計(jì)師以極大的警示。另有部分幕墻的開(kāi)啟扇采用簡(jiǎn)易的掛鉤型材14上掛結(jié)構(gòu)(圖八)，可以減少鉸鏈四聯(lián)桿的應(yīng)用降低了工程成本，并且鋁型材受力部位變形小，但因?yàn)槿鄙俦匾姆烂摬劢Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在使用者開(kāi)關(guān)窗扇時(shí)也出現(xiàn)過(guò)開(kāi)啟扇9脫落的嚴(yán)重質(zhì)量安全問(wèn)題。3、玻璃幕墻窗扇的玻璃是通過(guò)中性硅酮結(jié)構(gòu)膠15粘接到鋁型材扇料上的(圖8)， 硅酮結(jié)構(gòu)膠主要成分SiO2,玻璃的主要成分也是SiO2,這樣硅酮結(jié)構(gòu)膠與玻璃的相容性和粘接穩(wěn)定性是可靠的；而硅酮結(jié)構(gòu)膠與鋁型材的相容性和粘接穩(wěn)定性受型材表面處理形式的影響比較大，早期的玻璃幕墻使用的鋁型材表面處理以陽(yáng)極氧化為普遍，經(jīng)過(guò)陽(yáng)極氧化處理的鋁型材表面形成一層致密的鋁的氧化膜即AL2O3 ；經(jīng)試驗(yàn)研究及歷年的工程使用證實(shí)以S^2為主要成分的結(jié)構(gòu)膠同表面附有致密的AL2O3的鋁型材之間的相容性和粘接穩(wěn)定性是可靠的，從未發(fā)現(xiàn)粘接在陽(yáng)極氧化鋁型材上的玻璃脫落的案例。隨著科技水平的不斷發(fā)展，建筑鋁型材的表面處理又出現(xiàn)了粉末噴涂、氟碳噴涂、電泳涂漆等多種工藝形式，這幾種處理形式可以滿足建設(shè)方和建筑師對(duì)鋁型材顏色的多樣化選擇；目前使用較為廣泛的是粉末噴涂和氟碳噴涂，在滿足了建設(shè)方和建筑師對(duì)鋁型材顏色的多樣化選擇的同時(shí)，又出現(xiàn)了結(jié)構(gòu)安全上的新問(wèn)題；因?yàn)榉勰﹪娡亢头紘娡渴歉叻肿硬牧吓c硅酮結(jié)構(gòu)膠的相容性和粘接穩(wěn)定性是不可靠的，國(guó)內(nèi)就曾多次出現(xiàn)過(guò)幕墻玻璃因結(jié)構(gòu)膠與噴涂鋁型材不相容而脫落的報(bào)道。4、以往的框架式玻璃幕墻施工是通常先將幕墻的主次龍骨安裝的建筑主體結(jié)構(gòu)上，然后由室外側(cè)安裝幕墻窗的面板材料——玻璃(圖8)，最后安裝玻璃壓板16、裝飾扣蓋 17和玻璃墊塊18，這種玻璃安裝方式需要有腳手架或施工吊籃等施工設(shè)施配合才能完成， 后期的玻璃安裝對(duì)施工措施的依賴性很強(qiáng)，再加上外檐施工時(shí)交叉作業(yè)比較多，這樣會(huì)嚴(yán)重影響施工進(jìn)度，降低勞動(dòng)效率，同時(shí)還伴隨著施工安全隱患。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，而提供一種四位內(nèi)嵌式玻璃幕墻窗，該產(chǎn)品可以解決橫梁嚴(yán)重翻轉(zhuǎn)、開(kāi)啟窗扇脫落及玻璃剝落的問(wèn)題，提高了幕墻板塊的安裝質(zhì)量和幕墻構(gòu)件的安全度；并且可以實(shí)現(xiàn)玻璃內(nèi)側(cè)安裝，降低了對(duì)腳手架、施工吊籃等設(shè)備設(shè)施的依賴性，便于安裝及日常使用維護(hù)過(guò)程中的玻璃拆換。如上構(gòu)思，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種四位內(nèi)嵌式玻璃幕墻窗，由型材骨架、 玻璃和開(kāi)啟扇組成；立柱和橫梁通過(guò)雙丁字形內(nèi)嵌式托橫梁角碼內(nèi)嵌于橫梁中組裝形成幕墻的型材骨架，型材框架通過(guò)鋼制轉(zhuǎn)接件與主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接；其特征在于將橫梁和立柱型材分解成若干分部組件，即將橫梁和立柱分解成主體結(jié)構(gòu)型材和玻內(nèi)蓋板；雙丁字形內(nèi)嵌式托橫梁角碼內(nèi)嵌于橫梁型腔內(nèi)，并固裝在立柱上；開(kāi)啟框上裝有開(kāi)口式合頁(yè)槽，開(kāi)啟扇上的合頁(yè)軸內(nèi)嵌于該合頁(yè)槽內(nèi)；開(kāi)啟扇拆解為兩個(gè)部分，一部分為經(jīng)過(guò)表面噴涂處理的開(kāi)啟扇主體，另一部分為經(jīng)表面陽(yáng)極氧化處理后的玻璃粘接條；玻璃粘接條內(nèi)嵌卡接在開(kāi)啟扇主體的型槽中。 上述雙丁字形內(nèi)嵌式托橫梁角碼通過(guò)穿透螺栓固定在立柱上。上述合頁(yè)軸的直徑大于開(kāi)口式合頁(yè)槽的最小開(kāi)口尺寸。本實(shí)用新型具有如下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果1、內(nèi)嵌式托橫梁角碼的雙向約束控制橫梁翻轉(zhuǎn)得力有效。本幕墻系統(tǒng)中內(nèi)嵌式托橫梁角碼一改傳統(tǒng)的L形角碼的單向約束形式，采用雙丁字形結(jié)構(gòu)角碼，并通過(guò)穿透螺栓固定在立柱上，可實(shí)現(xiàn)對(duì)橫梁的上下兩個(gè)方向的約束，并且傳遞給橫梁的作用力是均布荷載，橫梁的單位面積承受的作用比集中力小的多，不會(huì)產(chǎn)生變形；在這種緊密配合結(jié)構(gòu)形式的作用下，橫梁的翻轉(zhuǎn)得到極大的改善，施工質(zhì)量和外觀效果明顯提高。2、開(kāi)啟窗合頁(yè)軸內(nèi)嵌于開(kāi)口式合頁(yè)槽中的設(shè)計(jì)解決了開(kāi)啟扇脫鉤帶來(lái)的安全隱患問(wèn)題。本系統(tǒng)幕墻產(chǎn)品采用開(kāi)口式合頁(yè)槽將開(kāi)啟扇安全地掛接到開(kāi)啟框上(圖4、圖6)， 開(kāi)啟扇上邊扇承受的水平風(fēng)荷載和垂直重力荷載為均布荷載，比鉸鏈四聯(lián)桿承受的集中荷載有利，鋁型材受力部位應(yīng)力和變形非常小，不會(huì)產(chǎn)生開(kāi)啟扇脫扇的危險(xiǎn)。本產(chǎn)品的合頁(yè)軸只能從合頁(yè)槽的端頭穿入不能直接掛接到合頁(yè)槽(圖4)，可以保證合頁(yè)軸和合頁(yè)槽的密切配合；合頁(yè)槽開(kāi)口部位最小尺寸為3. 76mm，而合頁(yè)軸的直徑為 4. 3mm，合頁(yè)軸直徑比合頁(yè)槽最小開(kāi)口尺寸大0. 54mm，這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能保證合頁(yè)軸不會(huì)脫出合頁(yè)槽，這種開(kāi)啟窗扇的防脫落掛鉤設(shè)計(jì)，可以節(jié)省鉸鏈，降低工程成本，保證開(kāi)啟靈活， 節(jié)省維護(hù)費(fèi)用；安全可靠的防脫設(shè)計(jì)讓安裝者放心、讓使用者省心、開(kāi)啟窗扇可以實(shí)現(xiàn)室內(nèi)側(cè)安裝，受施工條件制約少，操作方便快捷。3、由于將開(kāi)啟扇拆解為兩個(gè)部分，一部分為經(jīng)過(guò)表面噴涂處理的開(kāi)啟扇主體，另一部分為經(jīng)表面陽(yáng)極氧化處理后的玻璃粘接條；玻璃粘接條內(nèi)嵌卡接在開(kāi)啟扇主體的型槽中，解決了玻璃粘接強(qiáng)度、穩(wěn)定性工藝要求和鋁型材色彩多樣化美觀要求之間不能共存的矛盾問(wèn)題。經(jīng)陽(yáng)極氧化的粘接條用于粘接玻璃可保證與結(jié)構(gòu)膠的相容性和粘接穩(wěn)定性，經(jīng)噴涂處理的窗扇主體型材能夠滿足建筑師對(duì)型材色彩上的多樣化選擇。4、本設(shè)計(jì)由于將傳統(tǒng)幕墻的橫梁和立柱型材分解成若干分部組件，即將橫梁和立柱分解成主體結(jié)構(gòu)型材和玻內(nèi)蓋板。幕墻安裝時(shí)現(xiàn)將橫梁和立柱主體結(jié)構(gòu)型材掛接到建筑主體結(jié)構(gòu)墻上，再把玻璃由室內(nèi)側(cè)裝進(jìn)幕墻骨架內(nèi)，最后扣裝玻內(nèi)蓋板和內(nèi)膠條，減少了施工措施和交叉作業(yè)環(huán)節(jié)帶來(lái)的諸多不便；若玻璃幕墻在使用過(guò)程中出現(xiàn)玻璃破損時(shí)，本系統(tǒng)產(chǎn)品還可以通過(guò)拆除玻內(nèi)蓋板再進(jìn)行玻璃更換而無(wú)需再重新搭設(shè)腳手架和安裝施工吊籃，使玻璃更換更為安全便捷。


圖Ι-a是傳統(tǒng)的玻璃幕墻中橫梁和立柱采用“L”形鋁合金角碼連接的示意圖。圖l_b為圖Ι-a的正面視圖。圖2_a是本實(shí)用新型的玻璃幕墻中橫梁和立柱采用內(nèi)嵌式托橫梁角碼連接的示意圖。圖2-b是圖2-a的正面視圖，其中圖2_b_l為圖2_b的A-A剖面圖，圖2_b_2是 2-b的B-B剖面圖。圖3是傳統(tǒng)的玻璃幕墻中開(kāi)啟扇與開(kāi)啟框的連接示意圖。圖4是本實(shí)用新型開(kāi)啟扇與開(kāi)啟框的連接示意圖。圖5是圖3的側(cè)視圖。圖6是本實(shí)用新型開(kāi)啟扇與開(kāi)啟框的開(kāi)啟狀態(tài)示意圖。圖7是傳統(tǒng)的玻璃幕墻中開(kāi)啟扇與開(kāi)啟框的開(kāi)啟狀態(tài)示意圖。圖8是傳統(tǒng)的玻璃幕墻中開(kāi)啟扇與開(kāi)啟框采用簡(jiǎn)易掛鉤型材連接的示意圖。圖9是本實(shí)用新型的框架分體設(shè)計(jì)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖2-a、圖2-b、圖4、圖6所示一種四位內(nèi)嵌式玻璃幕墻窗，由型材骨架、玻璃和開(kāi)啟扇組成；立柱3和橫梁2雙丁字形內(nèi)嵌式托橫梁角碼7內(nèi)嵌于橫梁型腔內(nèi)，并通過(guò)穿透螺釘8固裝在立柱上組裝形成幕墻的型材骨架。型材骨架通過(guò)鋼制轉(zhuǎn)接件與主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接。雙丁字形內(nèi)嵌式托橫梁角碼7可實(shí)現(xiàn)對(duì)橫梁的上下兩個(gè)方向的約束，并且傳遞給橫梁的作用力是均布荷載，橫梁的單位面積承受的作用比集中力小的多，不會(huì)產(chǎn)生變形；在這種緊密配合結(jié)構(gòu)形式的作用下，橫梁的翻轉(zhuǎn)得到極大的改善，施工質(zhì)量和外觀效果明顯提尚。開(kāi)啟框上裝有開(kāi)口式合頁(yè)槽12，開(kāi)啟扇上的合頁(yè)軸13內(nèi)嵌于該合頁(yè)槽內(nèi)。開(kāi)啟扇拆解為兩個(gè)部分，一部分為經(jīng)過(guò)表面噴涂處理的開(kāi)啟扇主體，另一部分為經(jīng)表面陽(yáng)極氧化處理后的玻璃粘接條；玻璃粘接條內(nèi)嵌卡接在開(kāi)啟扇主體的型槽中。本系統(tǒng)幕墻產(chǎn)品采用通槽式傳條合頁(yè)將開(kāi)啟扇安全地掛接到開(kāi)啟框上(圖4、圖 6)，開(kāi)啟扇上邊扇承受的水平風(fēng)荷載和垂直重力荷載為均布荷載，比鉸鏈四聯(lián)桿承受的集中荷載有利，鋁型材受力部位應(yīng)力和變形非常小，不會(huì)產(chǎn)生開(kāi)啟扇脫扇的危險(xiǎn)。合頁(yè)軸只能從合頁(yè)槽的端頭穿入不能直接掛接到合頁(yè)槽，可以保證合頁(yè)軸和合頁(yè)槽的密切配合；合頁(yè)槽開(kāi)口部位最小尺寸為3. 76mm，而合頁(yè)軸的直徑為4. 3mm，合頁(yè)軸直徑比合頁(yè)槽最小開(kāi)口尺寸大0. 54mm，這樣的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能保證合頁(yè)軸不會(huì)脫出合頁(yè)槽，這種開(kāi)啟窗扇的防脫落掛鉤設(shè)計(jì)，可以節(jié)省鉸鏈，降低工程成本，保證開(kāi)啟靈活，節(jié)省維護(hù)費(fèi)用；安全可靠的防脫設(shè)計(jì)讓安裝者放心、讓使用者省心、開(kāi)啟窗扇可以實(shí)現(xiàn)室內(nèi)側(cè)安裝，受施工條件制約少，操作方便快捷。如圖9所示本設(shè)計(jì)將開(kāi)啟扇的結(jié)構(gòu)形式拆解為兩個(gè)部分，一部分為開(kāi)啟扇主體， 另一部分為玻璃粘接條22 ；玻璃粘接條22內(nèi)嵌卡接在開(kāi)啟扇的圓形槽口和U形槽口中，粘接條由窗扇的一端穿入，二者之間的緊密配合保證粘接條不會(huì)脫出槽口。粘接條采用表面陽(yáng)極氧化處理，窗扇主體型材為表面噴涂處理(包括粉末噴涂和氟碳噴涂)，陽(yáng)極氧化的粘接條用于粘接玻璃可保證與結(jié)構(gòu)膠的相容性和粘接穩(wěn)定性，噴涂處理的窗扇主體型材能夠滿足建筑師對(duì)型材色彩上的多樣化選擇；這種形式的結(jié)構(gòu)改進(jìn)將工藝技術(shù)與美觀藝術(shù)完整的統(tǒng)一到幕墻窗系統(tǒng)中。如圖9所示本設(shè)計(jì)將傳統(tǒng)幕墻的橫梁和立柱型材分解成若干分部組件，即將橫梁和立柱分解成主體結(jié)構(gòu)型材19、玻內(nèi)蓋板20和玻璃內(nèi)條21。幕墻安裝時(shí)現(xiàn)將橫梁和立柱主體結(jié)構(gòu)型材掛接到建筑主體結(jié)構(gòu)墻上，再把玻璃由室內(nèi)側(cè)裝進(jìn)幕墻骨架內(nèi)，最后扣裝玻內(nèi)蓋板和玻璃內(nèi)條21，減少了施工措施和交叉作業(yè)環(huán)節(jié)帶來(lái)的諸多不便；若玻璃幕墻在使用過(guò)程中出現(xiàn)玻璃破損時(shí)，本系統(tǒng)產(chǎn)品還可以通過(guò)拆除玻內(nèi)蓋板再進(jìn)行玻璃更換而無(wú)需再重新搭設(shè)腳手架和安裝施工吊籃，使玻璃更換更為安全便捷。
權(quán)利要求1.一種四位內(nèi)嵌式玻璃幕墻窗，由型材骨架、玻璃和開(kāi)啟扇組成；立柱和橫梁通過(guò)雙丁字形內(nèi)嵌式托橫梁角碼內(nèi)嵌于橫梁中組裝形成幕墻的型材骨架，型材框架通過(guò)鋼制轉(zhuǎn)接件與主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接；其特征在于將橫梁和立柱型材分解成若干分部組件，即將橫梁和立柱分解成主體結(jié)構(gòu)型材和玻內(nèi)蓋板；雙丁字形內(nèi)嵌式托橫梁角碼內(nèi)嵌于橫梁型腔內(nèi)， 并固裝在立柱上；開(kāi)啟框上裝有開(kāi)口式合頁(yè)槽，開(kāi)啟扇上的合頁(yè)軸內(nèi)嵌于該合頁(yè)槽內(nèi)；開(kāi)啟扇拆解為兩個(gè)部分，一部分為經(jīng)過(guò)表面噴涂處理的開(kāi)啟扇主體，另一部分為經(jīng)表面陽(yáng)極氧化處理后的玻璃粘接條；玻璃粘接條內(nèi)嵌卡接在開(kāi)啟扇主體的型槽中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四位內(nèi)嵌式玻璃幕墻窗，其特征在于上述雙丁字形內(nèi)嵌式托橫梁角碼通過(guò)穿透螺栓固定在立柱上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的四位內(nèi)嵌式玻璃幕墻窗，其特征在于上述合頁(yè)軸的直徑大于開(kāi)口式合頁(yè)槽的最小開(kāi)口尺寸。
專利摘要一種四位內(nèi)嵌式玻璃幕墻窗，由型材骨架、玻璃和開(kāi)啟扇組成。立柱和橫梁通過(guò)雙丁字形內(nèi)嵌式托橫梁角碼內(nèi)嵌式于橫梁中組裝形成幕墻的型材骨架，型材框架通過(guò)鋼制轉(zhuǎn)接件與主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接。將橫梁和立柱型材分解成若干分部組件。雙丁字形內(nèi)嵌式托橫梁角碼內(nèi)嵌于橫梁型腔內(nèi)，并固裝在立柱上；開(kāi)啟框上裝有開(kāi)口式合頁(yè)槽，開(kāi)啟扇上的合頁(yè)軸內(nèi)嵌于該合頁(yè)槽內(nèi)；開(kāi)啟扇拆解為經(jīng)過(guò)表面噴涂處理的開(kāi)啟扇主體和經(jīng)表面陽(yáng)極氧化處理后的玻璃粘接條；玻璃粘接條內(nèi)嵌卡接在開(kāi)啟扇主體的型槽中。該產(chǎn)品提高了幕墻板塊的安裝質(zhì)量和幕墻構(gòu)件的安全度；可以實(shí)現(xiàn)玻璃內(nèi)側(cè)安裝，降低了對(duì)腳手架、施工吊籃等設(shè)備設(shè)施的依賴性，便于安裝及日常使用維護(hù)過(guò)程中的玻璃拆換。
文檔編號(hào)E06B3/38GK201933957SQ20102018408
公開(kāi)日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2010年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月10日
發(fā)明者許德明 申請(qǐng)人:天津市圣方幕墻裝飾工程有限公司