Curtain Wall Embedded Dele | Indstøbte ankre og beslag

Hvad blev gardinvægge brugt til - fra middelalderforsvar til moderne facader

Udtrykket "gardinmur" stammer fra middelalderens militærarkitektur. En gardinmur var den del af den ydre forsvarsmur, der løb mellem to befæstede tårne ​​eller bastioner - et "gardin" hang mellem strukturelle ankerpunkter. Den bar ingen tag- eller gulvbelastninger; dens rolle var udelukkende at indeslutte og forsvare. Denne definerende egenskab - en væg, der spænder mellem strukturelle understøtninger uden selv at være strukturel - føres direkte ind i den moderne arkitektoniske definition.

I moderne byggeri er en gardinvæg et let, ikke-strukturelt beklædningssystem, der omslutter en bygnings ydre, men som ikke overfører nogen af ​​bygningens gulv- og tagbelastninger. Det blev gjort praktisk i det tidlige 20. århundrede ved udviklingen af ​​stål og armeret beton strukturelle rammer, som gjorde det muligt for bygninger at stå helt på deres indre skelet uden at kræve, at ydervæggen bærer nogen strukturel belastning. Den første fuldt glaserede gardinvægsfacade i moderne arkitektur dukkede op i Hallidie Building, San Francisco (1918). I 1950'erne gjorde aluminiumsekstruderingsteknologi systemet universelt anvendeligt, og i dag beklædte gardinvægsystemer størstedelen af ​​kommercielle højhuse globalt.

De indlejrede dele, der forankrer disse systemer til den strukturelle ramme, repræsenterer den tekniske kontinuitet mellem middelalderprincippet - en spændende ikke-bærende hud fastholdt af ankerpunkter i strukturen - og dets moderne ingeniørudtryk.

Er gardinvæg i metal — materialer, komponenter og systemsammensætning

Et moderne gardinvægsystem indeholder et betydeligt metalindhold, men er ikke en metalvæg i homogen forstand. Det er en kompositkonstruktion, hvor metalrammeelementer bærer strukturel belastning i systemet, mens forskellige fyldmaterialer - glas, aluminiumkompositpaneler, sten, terracotta eller isolerede spandrel-paneler - udfylder hulrummene mellem rammeelementerne for at give vejrbeskyttelsen.

Indfatningssystemet - stolper og agterspejle - er næsten universelt aluminium i moderne praksis. Ekstruderede sektioner af aluminiumslegering 6063 kombinerer et højt styrke-til-vægt-forhold, fremragende korrosionsbestandighed og ubegrænset tværsnitskompleksitet fra en enkelt ekstruderingsmatrice. En standard gardinvægstolpe til en 4 meter plade-til-plade spændvidde håndterer vindbelastninger på 1,5-3,0 kPa i en sektion, der vejer ca 3-5 kg/m — en strukturel effektivitet, som intet andet metallisk ekstruderingsmateriale kan matche til sammenlignelige omkostninger.

Er gardinvæggen strukturel — belastningsstier og indlejret delteknik

En gardinvæg er ikke-strukturel i præcis teknisk forstand: den bærer ikke gulvbelastninger, tagbelastninger eller vægten af andre bygningselementer. Den primære strukturelle ramme - beton eller stål - står og fungerer helt uafhængigt af gardinvæggen. Men "ikke-strukturel" betyder ikke "ubelastet" - et gardinvægsystem bærer betydelige designbelastninger, der skal omhyggeligt konstrueres og overføres til strukturen gennem den indlejrede del og beslagsystemet.

Curtain Wall Embedded Dele — Typer, design og installationskrav

Indstøbte dele til gardinvægge er ikke en enkelt produktkategori, men en familie af ankertyper, der er udvalgt baseret på det strukturelle underlag, designets belastningsstørrelse, påkrævet justerbarhedsområde og konstruktionsprogrammets begrænsninger. De fire hovedtyper i den nuværende praksis er:

• Indstøbte kanaler (Halfen, Jordahl eller tilsvarende): En kontinuerlig varmvalset stålkanal med T-boltslidser, støbt ind i betonpladen eller søjlefladen under udstøbningen. Kanalen giver uendelig positionsjustering langs dens længde og en defineret belastningskapacitet pr. længdeenhed. Indstøbte kanaler er den foretrukne indlejrede del til højhuse samlet gardinvæg på nybyggeri - de gør det muligt at finjustere beslagets position, efter at rammen er blevet opmålt, og tilpasser konstruktionens as-built position. Belastningskapacitet spænder fra 25 kN til 80 kN forskydning pr. ankerbolt afhængig af kanalsnit og betonstyrke.
• Svejste pladeindstøbte dele (stålfrontplade med forskydningsbolte eller ankerstænger): En flad stålplade med påsvejsede forskydningsbolte eller deformerede stangankre, placeret i forskallingen og støbt ind i konstruktionselementet. Beslaget svejses efterfølgende til frontpladen på stedet. Svejste pladesystemer anvendes, hvor høje punktbelastninger er koncentreret - facadestøtte ved overførselsbjælker, facader med storformat stenpaneler eller steder, hvor beslagets geometri forhindrer brug af kanalsystemer. De kræver den højeste positionsnøjagtighed ved installation, fordi justering efter støbning ikke er mulig uden strukturelle ændringer.
• Eftermonterede ankre (kemisk eller mekanisk ekspansion): Ankre installeret ved boring i hærdet beton, efter at konstruktionsrammen er færdig. Kemiske harpiksankre og mekaniske ekspansionsankre opnår begge sammenlignelige belastninger med indstøbte systemer, forudsat at betonen har tilstrækkelig styrke, og kantafstandene opretholdes i henhold til producentens ETA (European Technical Assessment) eller ICC-ES-godkendelse. Eftermonterede ankre bruges til renoveringsprojekter, designændringer, manglende indstøbningspositioner og strukturer, hvor forskallingsadgang til indstøbte dele ikke var mulig. De indfører et betydeligt krav til kvalitetskontrol på stedet - borevinkel, hullets renhed og harpikstemperatur påvirker alle den opnåede belastningskapacitet.
• Præfabrikerede indlejrede indsatser: Fabriksstøbte stålindsatser i præfabrikerede betonelementer - anvendes i præfabrikerede rammebygninger, hvor den præfabrikerede søjle eller pladekant er fremstillet i et kontrolleret fabriksmiljø. Fabriksindstilling opnår positionstolerancer på ±2 mm , væsentligt tættere end stedstøbt beton ved ±10 mm, og producerer konsekvent pålidelig ankergeometri, der forenkler beslagdesign. Skær er typisk proprietære produkter fra præfabrikerede betonproducenters standardsortiment.

Installationstolerancer og strukturel koordinering for indlejrede dele

Positionsnøjagtigheden af indlejrede dele er afgørende for omkostningerne og programmet for installation af gardinvægge. Gardinvægsbeslagsystemet giver et begrænset justeringsområde - typisk ±20 til ±30 mm i tre akser — for at tage højde for konstruktionstolerancer i konstruktionsrammen. Hvis indstøbte dele falder uden for dette område, er udbedring påkrævet, før facadeinstallationen kan fortsætte, hvilket medfører omkostninger og forsinkelse.

Industristandardtilgangen til tolerancestyring for større gardinvægsprojekter involverer en tre-trins undersøgelsesprogram : opmåling før udstøbning (forskalling kontrolleres før beton støbt), undersøgelse efter bånd (som-bygget positioner registreret efter fjernet forskalling) og afsætningsundersøgelse (facadeentreprenørundersøgelser før montering for at identificere eventuelle positioner, der kræver udbedring). På højhusprojekter føres undersøgelsesdataene efter båndet direkte til gardinvægsfabrikanten - beslagforskydninger justeres i fabrikationsprogrammet for at kompensere for strukturelle as-built positioner i stedet for at forsøge at flytte de indlejrede dele.

Materialespecifikation og korrosionsholdbarhed af indlejrede dele

Indlejrede dele af gardinvægge fungerer i grænsefladen mellem det alkaliske betonmiljø (pH 12-13) og den ydre beslagszone, der er udsat for fugt og atmosfæriske forurenende stoffer. Materialevalg skal omhandle begge miljøer. De to vigtigste materialebaner er varmgalvaniseret kulstofstål og rustfrit stål, hver med specifikke anvendelsesbetingelser:

• Varmgalvaniseret kulstofstål (HDG til ISO 1461): Standardspecifikationen for indlejrede plader, kanaler og ankerstænger i interne eller moderate eksponeringsapplikationer. Zinkbelægningen (minimum 85 mikron ISO 1461 for sektioner over 6 mm) giver ca 40-60 års beskyttelse i et C3-korrosivt miljø (by-/industriatmosfære) gennem offer katodisk beskyttelse. HDG indlejrede dele bør ikke bruges i direkte kontakt med forskellige metaller (aluminium, kobber) uden isolering - den galvaniske potentialforskel forårsager accelereret zinkopløsning.
• Rustfrit stål (kvalitet 316L / EN 1.4404): Påkrævet til kyst- og havtilstødende applikationer, kemiske behandlingsmiljøer, svømmebassiner og enhver applikation, hvor kloridaflejring på den indlejrede dels overflade er sandsynlig. Molybdænindholdet i 316L giver kritisk modstand mod kloridgruber, der mangler i standard 304-kvalitet. Alle udsatte beslagskomponenter i havklassificerede miljøer (inden for ca. 1 km fra kysten på udsatte steder) skal være 316L som minimum. Duplex rustfri (kvalitet 2205) er specificeret til applikationer, der kræver både høj styrke og forbedret kloridmodstand - undersøiske facadestrukturer, tidevandszonearkitektur.
• Krav til bimetallisk isolering: Hvor aluminiumsgardinvægbeslag kommer i kontakt med stålindstøbte dele, skal en isolerende skive eller pude af PTFE, neopren eller anodiseret aluminium indsættes for at forhindre galvanisk korrosion. Den galvaniske potentialforskel mellem stål og aluminium i et elektrolytisk miljø (fugt med opløste salte) forårsager accelereret korrosion af aluminium - det anodiske materiale i dette par. Dette krav er specificeret i BS EN 1999-1-1 (Eurocode 9) og AAMA retningslinjer for aluminium facadeforbindelser og er ikke til forhandling i kystnære applikationer.