幕墻工程鋁單板變形分析
某某幕墻工程，年末開始鋁單板安裝，2004年2月，大部分鋁單板安裝就位。2004年4月檢查發(fā)現(xiàn)，安裝時(shí)基本平整的鋁單板不同程度地出現(xiàn)表面隆起現(xiàn)象。根據(jù)公司領(lǐng)導(dǎo)指示，設(shè)計(jì)部有關(guān)人員深入施工現(xiàn)場(chǎng)，在項(xiàng)目經(jīng)理參與下，對(duì)本公司安裝的鋁單板進(jìn)行了檢查，對(duì)相鄰其他公司安裝的鋁單板進(jìn)行了對(duì)比觀察。本次檢查發(fā)現(xiàn)鋁單板隆起現(xiàn)象在鋁單板幕墻（無(wú)論是本公司，或是其他公司施工的幕墻）中普遍存在，只因安裝時(shí)間長(zhǎng)短，幕墻受太陽(yáng)照射強(qiáng)度大小，以及材料品牌不同而有所差異。據(jù)項(xiàng)目經(jīng)理反映，有些板到貨時(shí)不十分平整。經(jīng)觀察，本工程也存在個(gè)別龍骨不平導(dǎo)致幕墻局部凸凹現(xiàn)象。
我們認(rèn)為，影響幕墻鋁單板變形的主要原因是溫差和面板與龍骨兩種不同線膨脹系數(shù)材料的相互作用。合金鋁的線膨脹系數(shù)α=2.35×10-5/ 0C ， 鋼材（龍骨）的線膨脹系數(shù)α=1.20×10-5 / 0C，鋁材變形比鋼材大。在溫差作用下，鋼龍骨約束鋁單板邊框變形，以及鋁單板在彎折制作過(guò)程中外表面存在拉應(yīng)力，從而迫使板中向上隆起。當(dāng)前氣溫與安裝時(shí)溫差約為300C，邊長(zhǎng)為945mm的鋁單板計(jì)算伸長(zhǎng)0.326mm，板中計(jì)算隆起（凹陷）高度達(dá)12.4mm。實(shí)際工程中，鋁單板直接受陽(yáng)光照射，鋁單板與其后的龍骨亦存在相對(duì)溫差，板中隆起高度相對(duì)加大。相反，在外力作用下可位移的腳碼在一定程度上可以減小鋼龍骨對(duì)鋁單板邊框的約束，緩解鋁單板中部的隆起變形。鋁單板安裝時(shí)氣溫越接近年最高氣溫，板面隆起越小?，F(xiàn)場(chǎng)實(shí)況表明氣溫轉(zhuǎn)暖后安裝的鋁單板平整度比嚴(yán)冬時(shí)安裝的要好。雖然氣溫下降可能導(dǎo)致板邊向中間收縮，但不會(huì)明顯影響板面平整度。如果龍骨采用與面板相同的鋁材，在相同溫差作用下，變形相同，板面不會(huì)隆起。FAB—4東側(cè)鋁方管龍骨鋁單板幕墻證實(shí)了這一點(diǎn)。
板中加肋對(duì)減少垂直面板的風(fēng)荷載和地震荷載作用導(dǎo)致的變形效果明顯，對(duì)抑制溫差作用引起的板面隆起作用不大。前者與肋距的立方成正比，后者與肋距無(wú)關(guān)。鋁單板按構(gòu)造間距加肋可以提高板的剛度，滿足變形的構(gòu)造要求。
鋁合金板材在軋制和裝飾板制作過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生不均勻應(yīng)力，在時(shí)效作用下，應(yīng)力逐漸得到釋放，鋁單板出現(xiàn)松弛徐變，產(chǎn)生變形。
鋁單板巖棉保溫內(nèi)襯對(duì)鋁單板變形基本沒(méi)有影響。巖棉輕且疏松，它的重量和內(nèi)部連接力不致通過(guò)細(xì)軟的PVC固定釘使面板產(chǎn)生可見變形。
綜上分析，可以得出如下結(jié)論：
1.幕墻鋁單板中部隆起是不同材料的面板或龍骨在溫差作用下的必然結(jié)果。為防止溫差變形，鋁單板幕墻盡量在一年中氣溫最高時(shí)安裝。
2.鋁板材時(shí)效徐變?cè)斐傻淖冃尾豢杀苊?，因此，鋁單板不是非常好的外墻面材料。
3.鋁單板變形受材質(zhì),形狀,肋距,保溫內(nèi)襯等因素影響相對(duì)較小。
