建筑
玻璃幕墻受到廣大建筑師的青睞，在國內的公共建筑中應用量很大。在
鋁合金玻璃幕墻設計中，為滿足建筑通風及消防安全需要，玻璃幕墻應設置開啟扇，不論是
框架式玻璃幕墻還是
單元式玻璃幕墻，開啟扇形式通常為上懸式開啟。為實現此種開啟方式，目前采用兩種方法來實現，一種是采用摩擦型
鉸鏈（即通常所說的
四連桿或五連桿）作為開啟扇承重
構件，配以限位風撐實現上懸式開啟；另一種是采用
掛鉤式
鋁型材，
鋁型材作為開啟扇承重構件，配以限位風撐實現上懸式開啟。在實際工程應用中，高層、
超高層建筑越來越多，幕墻開啟扇也出現了如開啟扇
脫落等很多問題，本文就結合實際工作經驗，對這兩種開啟方式出現的脫落問題做一些簡要介紹和探討。
一、采用摩擦型鉸鏈開啟扇設計
當采用摩擦型鉸鏈作為開啟扇承重構件時，如出現開啟扇松脫現象，通常有以下幾個原因；
1、 鉸鏈承重不夠
破壞現象：鉸鏈損壞
原因分析及解決方法：首先應根據開啟扇尺寸，計算出開啟扇重量，以開啟扇寬度900mm，寬度1500mm，玻璃厚度6mm+12A+6mm為例，計算出開啟扇重量為G=500N，
節點形式如下圖所示。
根據此開啟扇重量與
五金件廠家提供的鉸鏈承重數據，可相應選擇四聯稈尺寸為16吋（根據某
五金件廠家產品數據，16吋鉸鏈可承重65kg）。
2、 鉸鏈與鋁型材之間連接不可靠
破壞現象：不銹鋼螺釘或拉鉚釘脫落
原因分析及解決方法：鉸鏈與鋁
合金型材之間的連接，在實際工程實例中，有采用不銹鋼沉頭螺釘的，也有采用不銹鋼拉鉚釘的。在開啟扇部位，往復開啟，對連接點來說，是一交變
荷載，采用不銹鋼
自攻釘，易松動，存在安全隱患。故建議采用不銹鋼拉鉚釘。如出現不銹鋼拉鉚釘脫落現象，主要是由于不銹鋼拉鉚釘長度選擇不合適，拉鉚釘長度選擇應根據《五金手冊》中，
抽芯鉚釘長度來確定。
如型材壁厚L1=2mm，不銹鋼鉸鏈厚度L2=1.5mm，則
鉚接件厚度為
L=2+1.5=3.5mm
當選擇L5mm的拉鉚釘時，根據《實用五金手冊》拉鉚釘長度
Lmax= L+6mm=3.5+6mm=9mm
Lmin= L+4mm=3.5+4mm=7.5mm
拉鉚釘長度應為8mm。拉鉚釘過短會出現拉不上的現象，拉鉚釘過長又會出現拉不緊的現象。故當采用拉鉚釘作為連接構件時，其長度選擇至關重要。
3、 開啟框、扇鋁型材局部承壓不夠
破壞現象：不銹鋼拉鉚釘連接處鋁型材被拉壞
原因分析及解決方法：在鉸鏈連接處，由于不銹鋼的
彈性模量E=206x105N/mm
2而鋁合金的
彈性模量E=0.7x105N/mm
2相差近三倍，故在開啟扇尺寸較大時，鉸鏈連接處鋁型材可能會被破壞。為避免此種破壞，在鋁型材腔里加鋼襯板，可有效提高連接點處局部
強度。
二、采用鋁合金掛鉤開啟扇設計
當采用鋁合金型材掛鉤作為開啟扇承重構件時，如出現開啟扇松脫現象，通常有以下幾個原因；
1、 鋁合金掛鉤處無限位裝置
破壞現象：無限位塊，開啟扇開啟時脫落
原因分析及解決方法：采用此種結構形式（見下圖），幕墻開啟扇重量由
上
橫龍骨承擔，開啟扇安裝是直接掛接在開啟框的鋁合金掛鉤上，當幕墻開啟扇處于開啟狀態時，如沒有開啟限位裝置，開啟扇掛鉤有可能從開啟框掛鉤上脫落。為避免此種情況，在開啟扇安裝完畢后，必須加裝可靠的限位裝置。
2、 鋁合金上橫龍骨剛度不夠
破壞現象：有限位塊，開啟扇開啟時脫落
原因分析及解決方法：在實際計算中，幕墻
橫梁按
簡支梁力學模型進行設
計計算（其受力簡圖見下圖）。在自重荷載下，根據《建筑結構靜力計算手冊 第二版》，橫梁
撓度df=5GkB4/384EIx
由于幕墻
固定扇處橫龍骨或開啟扇采用摩擦型鉸鏈的幕墻橫龍骨，僅承受上一塊玻璃的自重（摩擦型鉸鏈結構形式開啟扇重量由兩邊豎骨承擔），故通常的幕墻計算軟件如匯寶幕墻計算軟件、
CADPM等，在計算自重荷載下的幕墻橫龍骨撓度時，自重荷載僅考慮上一塊玻璃自重。
當幕墻開啟扇采用掛鉤形式時，與采用摩擦型鉸鏈不同，在掛鉤開啟處橫龍骨除承受上一塊玻璃自重，還要承擔幕墻開啟扇的自重，開啟扇上部橫龍骨在自重荷載下的撓度要遠大于其它位置處橫龍骨撓度。當開啟扇重量較大時，如橫龍骨剛度不夠，撓度
變形過大，開啟扇可能會從掛鉤上脫落。因此，當采用掛鉤式幕墻開啟方式時，必須單獨計算開啟扇上部橫龍骨在自重下的撓度，如撓度過大，可考慮加大橫梁
截面尺寸、鋁合金橫梁內部加鋼龍骨等構造措施，以提高橫龍骨剛度。
三、算例
以某工程為例，比較兩個相同截面橫梁在自重荷載下的撓度。幕墻分格寬W=1200mm，開啟扇上部分格高度為H1=900mm，開啟扇高度為H2=1900mm，玻璃為6mm+12A+6mm，選用的型材
慣性矩為：Ix=214230mm4。如下圖所示：
通過以上計算，可以看出，橫梁1與橫梁2在自重荷載下的撓度分別為3.736mm和1.201mm，相差約3.1倍，當掛鉤型材的框、扇配合的含入量小于等于3.7mm時，當外
上懸窗扇開啟時，存在著脫落的危險。并且，根據《
建筑幕墻》GB/
T21086-2007要求，df，min=3mm，故該橫梁在自重荷載作用下撓度不滿足！必須采取措施增強其剛度。
參考文獻：
[1]《實用五金手冊》祝燮權主編 上海科學技術出版社
[2]《建筑結構靜力計算手冊 第二版》
[3]《建筑幕墻》GB/
T21086-2007
