浅谈单元式幕墙挂件支座系统的设计形式

黄传兴

上海杰思工程实业有限公司200020

摘要：近些年以来，随着社会的飞速发展，全球各个城市的天际线不断移主，超高层建筑规模正在致力于迅速实现扩大。建筑幕墙以其轻盈、现代等特点在整个过程中占据着不可或缺的地位，而单元式幕墙又因其工厂化程度高、加工精度高、安装工期短等特点成为超高层建筑乃至高层建筑幕墙工程的必要选择。

关键词：单元式幕墙；挂件支座系统；设计形式

1.引言

在当前现有的各种类型建筑幕墙中，单元式幕墙相比而言体现为相对较高的施工运用频率。这主要是因为，单元式幕墙具备优良的支撑性以及坚固性，同时也有助于简化幕墙安装的整个操作流程。但是不应当忽视，单元式幕墙本身包含了多种多样的幕墙结构部件，其中关键性的部件就应当包含单元式的挂件支座。通过安装上述的幕墙支座系统，应当能够显著优化单元式幕墙具备的整体性能，进而全面消除了幕墙系统涉及到的各种安全隐患。由此可见，挂件支座系统是否体现为较高层次的合理性，其在根本上决定着整个幕墙结构应有的安全效能。

2.单元式幕墙挂件支座系统设计的基本思路

在当前现有的各种幕墙类型中，单元式幕墙构成了其中最为关键的幕墙种类。具体而言，单元式幕墙包含特定规格的幕墙单元板块，对于多种多样的单元板块应当能够将其衔接成为整体。在加工幕墙单元板块时，应当借助组装的方式来全面结合幕墙面板、龙骨以及其他结构部件，在此前提下将其制成完整度较高的幕墙板块整体。通过实现上述的操作以后，应当将单元板块运输至特定的幕墙安装地点，运用现场吊挂的方式来组装幕墙建筑物的整体。

因此可见，单元式幕墙涉及到相对较高的幕墙加工精度以及高水准的工厂化程度，运用单元式幕墙的措施有助于缩短安装整个幕墙消耗的总时间。针对单元式幕墙具体在组装时，通常都要依赖于挂件支座来进行全方位的组装处理。此外，挂件支座设有三维调节的部件，其能够全面监控板块加工以及土建安装等各个流程的误差，对于上述误差予以及时纠正。从目前现状来看，多种多样的幕墙支座挂件都应当包含相应的三维调节性能。

单元式幕墙不仅符合最低限度的尺寸要求，同时也要保障其具备应有的平整度、水密性、气密性及抗风压变形性能。通过运用平整度调节的方式，应当能够在幕墙支座的相应位置上妥善安装某些幕墙连接件。如果要优化设计整个挂件支座体系，那么关键需要落实于调整当前的挂件角度。只有在全面关注幕墙设计细节的前提下，针对幕墙设计能够达到的综合水准才能显著进行优化与提升。

3.单元式幕墙挂件支座系统具体的设计形式

由于土建施工精度不高，为了更好的吸收主体结构的偏差，满足三维调节性能，单元幕墙挂件支座系统主要由四部分组成，分别为预置在主体结构上的埋件，安装在埋件上的支座，安装在单元板块上的挂件，以及高度微调的高低调节螺栓（图1）。

单元幕墙挂件支座系统主要根据其安装在主体结构上的位置不同分类，主要为两大类。一类是安装在主体结构梁（板）的顶面，幕墙埋件呈水平放置状态，简称为顶埋挂件（图1）；另一类则安装在主体结构梁（板）的侧面，幕墙埋件呈垂直放置状态，简称为侧埋挂件（图2）。这里的顶埋、侧埋指的是幕墙预埋件的安装位置，根据建筑、结构的不同情况分别预置在主体结构的不同位置上，以满足幕墙单元板块安装的要求。

图1

图2

3.1．顶埋挂件支座系统

3.1.1顶埋挂件支座系统的埋件是放置在结构梁（板）的顶面，通过底座即可实现进出、左右、高低的三向调节，以消除主体结构施工时产生的误差，通过挂件上调节螺栓的微调以实现单元板块的正常施工。

3.1.2安装在结构梁（板）的顶面的挂件支座系统需要同时满足以下两个方面才可以选择：

1）建筑室内完成面（地板或窗台板）距离结构面具有一定高度空间（图1），通常要在150mm左右，这样才能保证放置在结构面上的挂件支座系统不会影响到室内装修，达到预期的效果。

2）单元板顶横梁底边距主体结构梁（板）有足够的空间安装挂件支座系统，一般在100mm~150mm之间，或者更大的空间。

3.1.3顶埋挂件支座系统中材料的选择

1）埋件基本都采用槽式埋件，因为槽式埋件具有体积小、重量轻、承载能力高和易于调整的特点，安装时使用T形螺栓即可满足固定要求，免去现场焊接，与原板式预埋件相比缩短了安装工期。还有一点要注意的是埋件的安装位置距离结构外边缘要大于150mm。

2）支座多采用钢加工件，相比铝型材厚度薄、承载能力高、更加经济。如项目对品质要求较高，也可采用铝合金底座。

3）为了满足三维调整、安装的要求，挂件系统有着特殊的形状截面要求，多采用铝型材制成，更方便工厂加工。部分项目为了降低成本亦可用角钢代替铝合金挂架，但是此种方案在吊挂单元板块时需要安装高低紧固螺栓，施工便利性较差，一般不建议采用。

3.2．侧埋挂件支座系统

3.2.1侧埋挂件支座系统的埋件是放置在结构梁（板）的侧面，通过底座只能实现左右、高低的双向调节，需要再借助组合件实现进出调节，方可消除主体结构施工时产生的误差，通过挂件的微调以实现单元板块的正常施工。

3.2.2安装在结构梁（板）的侧面的挂件支座系统主要是因为需要满足以下几个方面必须选择的：

1）建筑室内完成面（地板或窗台板）距离结构面之间间距很小，或为了更好的利用室内空间，窗台板也无法做的更大时，这时无法在结构梁（板）的顶面安装挂件支座，一般都要选择侧埋挂件支座系统。

2）由于建筑设计要求的层间横向分格位置比较接近结构标高，导致单元板块顶横梁底到结构之间距离过小，没有足够空间将挂件支座系统安装在结构面上，此时一般都要选择侧埋挂件支座系统。

3）有时有的建筑结构外沿会做一个高度100mm左右的反梁（图2），为了不破坏反梁的连续性，这样即使结构梁（板）面与建筑完成面有足够的空间也需要选择侧埋挂件支座系统。

4）在主体结构为钢结构的工程中，结构板一般比较薄弱，不适合放置顶部埋件，这时也就只能选择侧埋挂件支座系统。

3.2.3侧埋挂件支座系统中材料的选择

1）埋件基本多采用槽式埋件。为了降低成本板式埋件也是很好的选择，但是在安装支座的时候会增加现场焊接的工作量。

2）支座多采用钢加工件，利用角钢、槽钢等型钢加工制作而成。也可采用铝合金底座（图3），图3这种系统是通过一块铝合金板代替高底调节螺栓来实现高低微调。因为铝合金与钢材无法直接焊接，所以在选择铝合金底座的时候就只能选择槽式埋件。

图3

3）挂件系统多采用铝型材制成，但与顶埋挂件不同的时，侧埋挂件竖向有着更大的空间安装，可以适应大分格单元板块的需求。

3.3．两种挂件支座系统的对比分析

1）由于顶埋挂件支座系统安装与结构面的顶面，从施工安装便利性及使用期的日常维护便利性考虑，有更大的操作空间，有很大的优势；侧埋挂件支座系统安装在结构梁（板）与单元板块之间狭小的缝隙中，在施工和维护时有很大的难度。

2）顶埋挂件支座系统要求的结构梁高（板厚）较小，一般在150mm以上，而侧埋挂件支座系统要求较高，梁高要300mm及以上。

3）由于顶埋挂件支座系统的支座本身就可以满足进出偏差调整的要求，相比侧埋挂件支座系统更简单，省去了专设进去调整转接件的需求。

4）顶埋挂件支座系统要求比较高，必须要满足3.1.2中的两点方可选择，而侧埋挂件支座系统则可以适应各类建筑结构体系。

4.结束语：

经过综合分析可知，单元式幕墙的挂件支座系统在整个单元幕墙系统中是不可或缺的，起到举足轻重的作用。针对不同的工程、不同的幕墙系统以及不同的建筑结构形式有必要因地制宜选择合适的挂件支座系统类型。挂件支座系统的设计首先要考虑的是满足结构受力要求，然后还需要从经济、降低施工难度等方面出发进行细节方面的优化设计，包括组合方式、受力形式，以满足幕墙系统在整个生命周期中的正常运转使用。

参考文献：

[1]JGJ102-2003玻璃幕墙工程技术规范

[2]GB/T21086-2007建筑幕墙

[3]赵西安建筑幕墙工程手册中国建筑工业出版社2002

[4]张芹新编建筑幕墙技术手册山东科学技术出版社2004