铝板幕墙的板块为什么会变形呢？笔者认为有以下几点主要因素造成的：
1、板块没有边肋和中肋，风压和空气涨力下造成变形。
这种变形现象多出现在采用铝塑复合板为面板的幕墙上。建筑业主为了省钱，选用不正规的生产厂家。厂家为获较高利润，什么边肋、中肋一律不用。将铝塑板折成盒状，直接用螺钉拧在框架上，板块缝隙抹上胶就算完工。这样幕墙的板块强度根本就不够，板块在正负风压作用下产生向里向外的疲劳性挠度变形，使板面尺寸增长。反映比较突出的向阳面的幕墙，由于施工工艺是采用保温暖墙的形式将板块缝隙全部用胶密封严实，板面与结构墙间隔里的空气在阳光效应下升温，板块在空气涨力作用下造成向外变形变形。
2、板块与幕墙结构框架固定，热应力无法释放产生变形。
铝板幕墙在季节温差较大地区，在春初秋末气温较低的季节，这时的阳光照射热效很强，特别是颜色较深的铝板升温较大，铝板在不同温度下，每米长度上的热膨胀值较大
幕墙框架在里面，阳光影响较弱，铝板与框架最大时可产生80℃以上的温差，在铝板尺寸较大时便会出现较大的线性膨胀差。如果幕墙板块结构采用折边，将铝板用螺钉固定在框架上的结构(见图三)，将造成铝板板面的热应力无法释放，迫使板面屈服，在空气作用下向外出现变形现象。
这种变形现象所示是相当大的，尤其是铝板里面的幕墙框架采用钢型材(词条“钢型材”由行业大百科提供)时，因铝的热膨胀系数一般为钢的2倍，所以同尺寸板产生的挠度将为表中数值的2倍。
笔者发现有的生产厂家在固定板块的角码上，沿板块的长或宽方向将固定板块的螺钉孔加工成长孔(见图四)，但板安装后仍然出现变形现象，并且这种连接方式达不到幕墙平面内变形的要求。
3、面板与边肋装配时产生应力变形
有的生产厂家为解决铝板板块板面的热应力变形，特别是面板采用铝塑复合板时，在单元板块的周边加了一圈边肋框，从生产工艺上是面板在刨槽机上按板块折边尺寸刨槽折边成盒状。另一条线是将边肋型材按板块需要尺寸截断组装成边肋框。然后边肋框装入盒状面板，用抽芯铆钉将两体固定。在工作现场经常发现因面板刨槽折边有偏差，边肋型材组装成框有偏差，两体相配合时常出现不是框小就是板折边尺寸过大(如图五所示)。为保工期、不费料，往往强行装配，造成板面产生装配应力，不是边肋变形就是板面受压变形。这种板块在温度和空气膨胀力作下产生向外的变形现象。
铝板幕墙变形的整治办法
幕墙产品设计的最基本原则应当是,除保证强度外,无论是结构框架还是饰面应采用嵌入体的结构设计,决不允许产生热应力。如果产生热应力将造成构件变形和破坏。要达到不产生热应力，各配合部位就要留出一定的空隙，设计者必须有恰到好处的结构或密封材料，来保证产品的气密性和水密性。这是幕墙设计成功的关键所在。
1.铝板幕墙板块与框架必须为浮动连接
中国自从改革开放以来，各方面都在产生日新月异的变化，尤其建筑业，更是蓬蓬勃勃的先前发展。各地新式大楼如雨后春笋般不断涌现，而且越建越高。要满足超高层使用的幕墙，从结构上：一是不能产生热应力,二是要满足超高层建筑(词条“超高层建筑”由行业大百科提供)因自振和在风荷载(词条“风荷载”由行业大百科提供)作用下振幅加大,造成的幕墙平面内变形的要求,而且在防震设计时，要按不同建筑结构类型弹性计算的位移控制值的3倍进行设计。比如在地震设防地区，有一栋层间高3.4m的框架结构超高层建筑，幕墙的位移必须满足25.5mm的要求。这就要求幕墙板块在满足强度要求的前提下，必须与结构框架为浮动连接，这两图只是板块连接的一种形式，在产品设计时可以设计多种结构。但不论采用什么形式的结构，设计原则是板块连接结构一定能吸收材料因温差产生的热应力和地震产生的平面内变形要求。
2.铝板幕墙板块消除装配应力
铝板幕墙的板块如果不加边肋，采用焊接、铆接或直接在板上冲压成型的角码(见图四所示)，就是角码的固定螺钉孔开成长孔,也解决不了热应力造成的变形问题.一个工程用的板块数量较多,板块尺寸有的差异较大,板块的最大热膨胀量因板块的长宽尺寸不同,不是沿板的长宽方向变化,而是按三角形函数的正切函数值变化,不可能将工程用的每块板的周边上的每个角码,都用计算机按角码所在板的位置计算出可能膨胀的方向,按这个方向去开每个角码的斜长孔。另一个因素是固定板块的螺钉必须拧紧，铝板在没有边肋的情况下，折边处的强度很弱，很难把热应力传到角码上，让角码按温差蠕动吸收热膨胀量。因此这种角码上开长孔的办法解决不了铝板变形的问题。
要想解决铝板不变形，板块与框架结构必须为浮动连接。要想将热应力传递到板的折边边缘，必须要在板块的折边处增设边肋进行补强，就是采用3mm厚的单铝板在季节温差较大的地区也要设置边肋补强。为保证折边的铝板不产生图三、装配应力，并保证铝板块的制作质量，边肋框应设计为长宽可伸缩结构。从公差与配合术语上讲，板块折成盒状的尺寸为基准孔，由边肋框的伸缩来配合折边板，边肋框四个角的部位采用插接件连接(如图八3节点所示)。边肋框的横竖杆件与插接件两端各留2mm间隙,框的长宽调整量为4mm,这4mm足可以吸收板折边与框组装的加工偏差,可消除图五的配合不当影响质量的现象。这个可伸缩的边肋框不仅对热应力传导进行补强，而且还可以吸收边肋在面板里边因微小温差造成的热应力变形，从而消除铝板的变形现象，保证整体铝板幕墙的平整度
3.铝板幕墙板块的补强中肋应为浮动连接
铝板幕墙板块的补强中肋与面板的连接大约有三种方式(见图九)：结构胶粘接、超强胶带粘接、栽焊螺钉固定，其共同的特点都是将中肋与面板固定死，中肋两端多数与边肋框固定。
面板直接受阳光照射，补强肋在板的里面，尤其是有一层粘接胶隔离后，与面板因温差出现热应力，限制了面板沿补强肋轴向方向的膨胀。如果补强肋两端与边框肋固定，又限制了面板沿补强肋径向方向的膨胀，易造成粘接剂和连接件受剪破坏而降低耐久年限。
铝板幕墙板块的补强中肋与板;连接采用图八1、2节点，安装顺序是先将补强中肋两端的角码用抽芯铆钉或自功螺钉与边肋框固定，然后将补强中肋由上向下卡入固定角码，再用高强粘接胶沿补强中肋长度各三分之一处各粘一个压板，将补强中肋压住。注意补强中肋上部与压板要留出2mm间隙，补强中肋端头与角码间也必须留出2mm间隙，这种浮动连接结构面板与中肋不会产生热应力，即达到了补强作用又保证了面板的平整。
补强中肋的设计
外形要求：有利于结露水向下滚落，达到y轴最大惯性矩
刚度计算：单跨中肋在正风压作用下按简支梁受梯形荷载计算，在负风压作用下按简支梁受三个均布集中力计算，其挠度不应大于中肋跨度的1/300。
压板的设计
外形要求：有利于结露水向下滚落，有足够的刚度
粘接胶：国产NJ-1系列高强型粘接胶
其性能：抗拉强度34N/mm2(金属与金属粘接)。抗剪强度36N/mm2(金属与金属粘接)。固化温度20℃以下15-50分，20℃以上1-20分，2-3小时达到最大强度。 |
