干挂石材幕墙设计和应用

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1、干挂石材幕墙设计和应用　　【摘要】：通过对干挂石材幕墙的连接节点设计、主要材料的选用等环节的论述,分析了应如何对干挂石材幕墙进行深化设计。【关键词】：干挂石材幕墙、连接形式、节点设计中图分类号：S611文献标识码：A文章编号：概述作为建筑幕墙的一种常见形式，干挂石材幕墙在外墙装饰中起着不可忽略的作用。与其他石材做法相比，其具有板块薄、加工快、结构受力合理、现场安装方便等特点，石材与连接件之间的连接、连接件与龙骨之间的连接都是较为简单的力学结构，计算依据充分，为设计及施工带来有力根据。干挂石材幕墙的种类及其

2、节点设计销钉结构的连接形式该结构形式是利用销钉和垫板通过板材边沿开孔连接，此种方法为国内石材干挂的系统奠定了基础。销钉式石材幕墙可在非抗震设计或6度、7度抗震设计幕墙中应用,幕墙高度在20m以下,7单块石材面积不宜大于1㎡。做法是将不锈钢销钉插入板中(销钉直径5~6mm),并连同不锈钢连接件固定于幕墙金属骨架上。这种靠销钉受力的结构，在销钉孔处应力比较集中。据已建工程反映，在应力集中处石材局部会有碎裂的现象。这种连接方式现在已经被其他方法代替。短槽不锈钢T型挂件连接形式不锈钢T型挂件体系采用不锈钢金属钢板

3、冲压、折弯制作成的标准板式挂件，其不锈钢板厚不宜小于3mm，如采用铝合金挂件，其厚度不宜小于4mm。相比而言，受力状态比销钉要好的多，而且使用起来比较方便。在使用过程中，又衍生出L型构件和蝴蝶型构件。由于它们的都具有上下翻边构造，无论石材在建筑外墙面的安装使用部位有多高，石材必须是从底部开始按照一定的顺序往上安装(如图1、2)。现场的安装顺序有所局限，并且当现场石材板块破损时，更换较为困难。图1：T型挂件的设计节点图2：T型挂件在现场的安装挂式小单元结构连接形式7挂式小单元结构连接形式又简称铝合金短槽式干

4、挂法，是目前常见的连接方式之一。此构造法采用铝合金型材与石材板块复合在一起(如图3)，在幕墙龙骨上安装与之匹配的铝合金托件，将复合后的石材板块直接挂到铝合金的托件上(如图4)。这样的安装方式简化了现场安装工艺，大大提高安装速度，且石材板块更换方便快捷。挂件系统与龙骨之间可实现三维调整，保证安装精度及立面平整度。但需要设计时需要注意，在设计龙骨上铝合金托件的下料长度时，应大于与石材复合的铝合金型材的长度，以避免石材加工开槽位置误差较大时造成错位挂接的情况(如图5)。图3：铝合金型材与石材的复合图4：复合后的

5、石材与龙骨的挂接图5：石材挂件安装错位较大背栓式结构连接形式背栓式结构连接形式是石材幕墙的一种新型的连接形式,它具有安装方便、质量容易保证、施工工期较短等优点，越来越被业主所接受，但因材料单价高，使用的并不多。此构造做法是在石材背面采用专用设备钻螺栓孔，然后把无应力螺栓安装在石材背面，再通过铝合金挂件与钢骨架相连接。与其他石材幕墙节点相比,背栓式干挂石材节点设计有自己的特点：(1)横梁与立柱之间可采用钢角码通过螺栓形成弹性连接，增加石材幕墙的平面位移性能和抗震性能等，石材板块安装时可实现三维调节。(2)石

6、材背面采用不锈钢胀栓连接，连接强度高，节省强度值约30%左右，板块抗变形能力强，石材受力较科学合理。且石材破损后可实现更换要求。7(3)石材采用背栓式螺栓连接，每块石材均是相互独立的单元板块，与龙骨间采用铝合金挂钩安装，石材的维护检修简易、方便、快捷。其不足是：横龙骨不可以实现“一托二”，因此较前三种结构多近一倍横龙骨，因此其造价通常较其他结构略贵。干挂石材幕墙的设计要求石材板块的设计干挂石材幕墙中，石材板块的设计需注意以下问题：外立面干挂石材如采用开短槽连接，每块石材上下边应各开两个短平槽，长度不应小于

7、100mm，在有效长度内槽深度不宜小于15mm，开槽宽度宜为6mm或7mm，弧形槽的有效长度不应小于80mm。两短槽边距石材两端的距离不应小于石材板厚的3倍且不应小于85mm，也不应大于180mm。为避免石材开槽后及石材边缘有损坏或崩裂现象，槽口应打磨成45度倒角，石材外边缘应有1~2mm的倒角。如果石材幕墙的高度过高，就存在石材板块破裂后脱落伤人毁物的安全隐患。设计时需要在石材板块的背面增加一层石材背网，石材背网大多采用玻璃纤维网，通过环氧树脂胶粘接在石材背面。这样即使高处石材破裂，也会由于石材背网的粘

8、接而不至于脱落，提高了安全性的同时，也为更换石材提供了生产和安装的时间。7用于做吊顶的石材从安全角度考虑，尽量不要选用不锈钢T型挂件，最好选用背栓体系挂件，或者采用铝蜂窝板石材来设计。由于一般的石材幕墙面积较大，石材厂家很难在同一块石材荒(原)料上进行取材，这就必然会导致石材成品存在色差，最终影响幕墙的整体效果(如图6)。为了减少色差对整体效果的影响，设计员在进行石材编号时，需要利用立面特点，采用分区段编号，石材厂家根据编号图