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石材幕墻的深化設(shè)計(jì)與知識(shí)

[ 發(fā)布日期：2014/3/28 8:49:00 ] 瀏覽人數(shù)： 3241
　　目前幕墻干掛石材http://www.stonebuy.com/設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)單位通常只提供立面分格形式和少量節(jié)點(diǎn)圖，其細(xì)致程度無法達(dá)到依圖施工的程度，因此，石材http://www.stonebuy.com/板及相關(guān)的干掛體系的深化設(shè)計(jì)工作就非常必要，這項(xiàng)工作一般由掛板施工單位負(fù)責(zé)。由于其技術(shù)水平的參差不齊，許多石材http://www.stonebuy.com/工程甚至沒有相應(yīng)的力學(xué)計(jì)算和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)驗(yàn)證，石材http://www.stonebuy.com/及干掛體系的選擇和確定均依據(jù)日常的施工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行，很有可能造成強(qiáng)度不足的危險(xiǎn)隱患或強(qiáng)度過大的材料浪費(fèi)。干掛石材http://www.stonebuy.com/的設(shè)計(jì)必須按照相關(guān)規(guī)范，依嚴(yán)格的程序進(jìn)行，其力學(xué)計(jì)算結(jié)論要與現(xiàn)場(chǎng)的力學(xué)性能試驗(yàn)結(jié)果相吻合。本文根據(jù)石材http://www.stonebuy.com/幕墻工程施工及設(shè)計(jì)的工程實(shí)踐，從石材http://www.stonebuy.com/、龍骨、掛件的材料的選擇、物理實(shí)驗(yàn)性能、力學(xué)計(jì)算、模擬實(shí)際情況的現(xiàn)場(chǎng)受力性能實(shí)驗(yàn)、施工圖設(shè)計(jì)等各個(gè)階段，介紹干掛石材http://www.stonebuy.com/的全過程設(shè)計(jì)。

　　總論：

　　石材http://www.stonebuy.com/幕墻的深化設(shè)計(jì)通常根據(jù)設(shè)計(jì)方提供的圖紙確定石材http://www.stonebuy.com/的精確分格尺寸、顏色、材質(zhì)、嵌縫材料等，并繪出尺寸詳盡的石材http://www.stonebuy.com/立面圖及各復(fù)雜部位的節(jié)點(diǎn)詳圖，然后依各單塊石材http://www.stonebuy.com/的重量、尺寸及抗震、抗風(fēng)壓等各項(xiàng)要求，進(jìn)行相關(guān)的力學(xué)計(jì)算，確定石材http://www.stonebuy.com/的干掛方式及龍骨體系、埋件、連接件等的尺寸規(guī)格。并在有條件的情況下，對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的力學(xué)性能試驗(yàn)，以確保石材http://www.stonebuy.com/幕墻的安全性。

　　1.石材http://www.stonebuy.com/的選擇

　　對(duì)于深化設(shè)計(jì)而言，應(yīng)配合設(shè)計(jì)單位和建設(shè)方的工作，根據(jù)設(shè)計(jì)方對(duì)幕墻分格形式及材質(zhì)顏色等建筑效果的要求，向建設(shè)方提供各種石材http://www.stonebuy.com/樣本，以協(xié)助其盡快確定所用石材http://www.stonebuy.com/。通常要在對(duì)幾種石材http://www.stonebuy.com/的選擇中，應(yīng)依據(jù)所掌握的石材http://www.stonebuy.com/資料，重點(diǎn)考慮擬用石材http://www.stonebuy.com/的表面特征、顏色和紋理等技術(shù)性能指標(biāo)。盡管石材http://www.stonebuy.com/供應(yīng)商已給出了石材http://www.stonebuy.com/的物理性能指標(biāo)，但石材http://www.stonebuy.com/作為一種天然材料其物理性質(zhì)變化很大，因此必須重新確認(rèn)，以便為石材http://www.stonebuy.com/的設(shè)計(jì)確立相應(yīng)的設(shè)計(jì)指標(biāo)。

　　2.干掛方式的選擇

　　石材http://www.stonebuy.com/的干掛方式有鋼銷式、通槽式、短槽式、背栓式等幾種形式，較常用的有短槽式和背栓式兩種，其懸掛方式比較而言，短槽式成本較低但安全性不如背栓式，通常用于石材http://www.stonebuy.com/重量不太大或安全系數(shù)要求不太高時(shí)；背栓式干掛牢靠穩(wěn)定，但成本較高，用于較大塊石材http://www.stonebuy.com/（厚度30㎜時(shí)石材http://www.stonebuy.com/面積大于1.5㎡）或?qū)?a >石材http://www.stonebuy.com/安全性能要求較高時(shí)。

　　3.石材http://www.stonebuy.com/及干掛體系的力學(xué)計(jì)算

　　首先確定幕墻所受的荷載及作用形式，然后確定石材http://www.stonebuy.com/的干掛方式，進(jìn)而確定石材http://www.stonebuy.com/板塊的計(jì)算模型，進(jìn)行受力安全性計(jì)算，最后根據(jù)干掛體系所受荷載值確定干掛體系的構(gòu)造形式和所用掛件、連接件、埋件及橫豎龍骨的規(guī)格尺寸。石材http://www.stonebuy.com/及其干掛體系的設(shè)計(jì)應(yīng)符合國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《金屬與石材http://www.stonebuy.com/幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ133-2001的要求。

　　3.1荷載的確定

　　計(jì)算時(shí)通常考慮材料的自重、所受風(fēng)荷載及地震荷載，并根據(jù)荷載作用方式對(duì)其進(jìn)行組合。其相應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)及組合系數(shù)都應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范要求取用，對(duì)某些特殊的建筑物，設(shè)計(jì)說明書中對(duì)相應(yīng)荷載計(jì)算取值會(huì)有特殊要求，在計(jì)算時(shí)應(yīng)和規(guī)范對(duì)照取其最大值。對(duì)干掛體系進(jìn)行計(jì)算時(shí)，應(yīng)根據(jù)剛體的力的傳遞的特性，確定其所受荷載進(jìn)行力學(xué)計(jì)算。有時(shí)。一些荷載不易確定時(shí)，可通過模擬試驗(yàn)來確定其大小。

　　3.2石材http://www.stonebuy.com/的計(jì)算

　　石材http://www.stonebuy.com/的計(jì)算主要包括掛板板塊自身的抗彎計(jì)算和掛板與掛件銷釘連接處的抗剪計(jì)算。有時(shí)還應(yīng)計(jì)算石材http://www.stonebuy.com/的熱裂應(yīng)力。計(jì)算方式與石材http://www.stonebuy.com/的干掛方式有關(guān)，本文以背栓式干掛石材http://www.stonebuy.com/固定體系來說明。石材http://www.stonebuy.com/板所受荷載包括水平向的風(fēng)荷載和地震荷載，豎向的地震荷載和石材http://www.stonebuy.com/自重。以及溫度變化產(chǎn)生的熱裂應(yīng)力。背栓式干掛石材http://www.stonebuy.com/典型的安裝體系是通過上下各2組（共4組）掛件將石材http://www.stonebuy.com/固定，其中石材http://www.stonebuy.com/上邊兩組掛件起支承石材http://www.stonebuy.com/重量及在垂直于石材http://www.stonebuy.com/平面的方向上約束石材http://www.stonebuy.com/的作用，下邊的兩組掛件只是在垂直于石材http://www.stonebuy.com/平面的方向上起約束石材http://www.stonebuy.com/的作用。對(duì)石材http://www.stonebuy.com/進(jìn)行抗彎計(jì)算時(shí)，應(yīng)按四點(diǎn)支撐板計(jì)算其應(yīng)力。其計(jì)算邊長a0、b0.所得最大彎曲應(yīng)力設(shè)計(jì)值不應(yīng)超過石材http://www.stonebuy.com/板的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值；對(duì)背栓掛件在石材http://www.stonebuy.com/板上產(chǎn)生的剪應(yīng)力進(jìn)行抗剪計(jì)算時(shí)，一般根據(jù)相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算，要求石板所受剪應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值不大于板材抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。應(yīng)注意的是，豎向剪應(yīng)力只有上排的兩組掛件承擔(dān)，而不是由全部四組掛件共同承擔(dān)。

　　3.3干掛體系的設(shè)計(jì)

　　在石材http://www.stonebuy.com/幕墻工程中，石材http://www.stonebuy.com/干掛體系的設(shè)計(jì)一般由施工單位獨(dú)立完成，由于幕墻作為懸掛體系的特性，干掛體系的設(shè)計(jì)決定著幕墻的結(jié)構(gòu)安全，有著特殊的重要性，而又因?yàn)槠鋵儆陔[蔽工程，尤其應(yīng)得到足夠的重視。

　　3.4干掛石材http://www.stonebuy.com/體系力的傳遞

　　板材中的最大應(yīng)力可通過簡化計(jì)算方法或有元程序計(jì)算得出。值得強(qiáng)調(diào)的是，有些特殊的石材http://www.stonebuy.com/由于其獨(dú)特的紋理特性而使石材http://www.stonebuy.com/在沿板長及板高方向的強(qiáng)度具有非常明顯廠的差異，須分別對(duì)這兩個(gè)不同的強(qiáng)度方向進(jìn)行計(jì)算。另外，在計(jì)算石材http://www.stonebuy.com/于某一點(diǎn)達(dá)到某方向的最大應(yīng)力的同時(shí)，必須計(jì)算其在垂直方向上的應(yīng)力。

　　3.5石材http://www.stonebuy.com/的允許應(yīng)力

　　根據(jù)前述石材http://www.stonebuy.com/物理性能試驗(yàn)，可得到相應(yīng)的石材http://www.stonebuy.com/強(qiáng)度指標(biāo)。通常用于建筑物干掛石材http://www.stonebuy.com/的有花崗巖、大理石和石灰石等，根據(jù)各種石材http://www.stonebuy.com/特有的性能特征及施工經(jīng)驗(yàn)在對(duì)上述石材http://www.stonebuy.com/進(jìn)行力學(xué)計(jì)算是采用的安全系數(shù)應(yīng)有所不同。美國各種石材http://www.stonebuy.com/的工業(yè)協(xié)會(huì)對(duì)于相應(yīng)的石材http://www.stonebuy.com/都給出了推薦使用的安全系數(shù)。如對(duì)于石灰石，美國石灰石行業(yè)推薦的設(shè)計(jì)安全系數(shù)值為8.用實(shí)驗(yàn)的出的石材http://www.stonebuy.com/彎曲強(qiáng)度及壓縮強(qiáng)度除以相應(yīng)的設(shè)計(jì)安全系數(shù)，即可得到時(shí)常的允許應(yīng)力。

　　3.6石材http://www.stonebuy.com/板塊自身的抗彎驗(yàn)算

　　對(duì)于各向異性的石材http://www.stonebuy.com/，石材http://www.stonebuy.com/板塊姿勢(shì)的抗彎驗(yàn)算分為兩種情況。一是石材http://www.stonebuy.com/板塊中發(fā)生最大彎曲應(yīng)力的點(diǎn)在另一方向上的應(yīng)力為零，只要此最大應(yīng)力小于對(duì)應(yīng)方向上的石材http://www.stonebuy.com/允許應(yīng)力則石材http://www.stonebuy.com/板塊自身的抗彎性能滿足要求，反之則不滿足。二是石材http://www.stonebuy.com/板塊中發(fā)生最大彎曲應(yīng)力的點(diǎn)在另一方向上的應(yīng)力不為零，則驗(yàn)算時(shí)也應(yīng)該同時(shí)考慮此應(yīng)力。這時(shí)可以應(yīng)用內(nèi)摩擦理論，設(shè)一個(gè)方向?yàn)閄，另一個(gè)垂直的方向?yàn)閅，在滿足下列公式時(shí)，則石材http://www.stonebuy.com/板塊自身的抗彎性能滿足要求，反之則不滿足。

　　3.7銷釘孔處石材http://www.stonebuy.com/的抗剪驗(yàn)算

　　先根據(jù)銷釘孔的深度、石材http://www.stonebuy.com/板塊的厚度等幾何參數(shù)算出銷釘孔處的深度、石材http://www.stonebuy.com/板塊的厚度等幾何參數(shù)反之則不滿足。

　　4.石材http://www.stonebuy.com/物理性能試驗(yàn)

　　在為一個(gè)工程項(xiàng)目的石材http://www.stonebuy.com/做試驗(yàn)建立設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí)，必須取能代表所用石材http://www.stonebuy.com/的試樣，或者直接從將要用于建筑物的石材http://www.stonebuy.com/中挑選試樣。干掛石材http://www.stonebuy.com/的物理性能主要包括彎曲強(qiáng)度、斷裂模量、壓縮強(qiáng)度、吸水率及體積密度，這些指標(biāo)均可通過標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法獲得，而相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)中都有指定的最小物理性能指標(biāo)。

　　5.現(xiàn)場(chǎng)受力性能試驗(yàn)

　　干掛石材http://www.stonebuy.com/理論計(jì)算的模型畢竟與現(xiàn)場(chǎng)時(shí)常的實(shí)際受力情況有所不同，為驗(yàn)證理論計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，必須在施工現(xiàn)場(chǎng)按擬采用的干掛石材http://www.stonebuy.com/的固定體系固定石材http://www.stonebuy.com/，然后對(duì)其逐步施加設(shè)計(jì)規(guī)定的荷載并觀察記錄其整體受力性能。最后按試驗(yàn)對(duì)力學(xué)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析和研究，以確保干掛石材http://www.stonebuy.com/在實(shí)際使用過程中確實(shí)具有相當(dāng)?shù)陌踩取?BR>
　　6、施工圖設(shè)計(jì)

　　干掛石材http://www.stonebuy.com/施工圖設(shè)計(jì)的依據(jù)為：建筑平面圖、立面圖、節(jié)點(diǎn)大樣圖、其他專業(yè)需與干掛石材http://www.stonebuy.com/配合的有關(guān)圖紙及其他要求和干掛石材http://www.stonebuy.com/的計(jì)算書。施工圖設(shè)計(jì)必須做到既滿足建筑師的要求，又要與現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況相吻合，施工圖設(shè)計(jì)主要包括石材http://www.stonebuy.com/的安裝立面圖設(shè)計(jì)、石材http://www.stonebuy.com/節(jié)點(diǎn)大樣圖設(shè)計(jì)、石材http://www.stonebuy.com/的加工詳圖設(shè)計(jì)等。

　　（1）安裝立面圖設(shè)計(jì)：根據(jù)建筑立面圖的板塊分格要求，在各立面上將不同形狀或不同尺寸的石材http://www.stonebuy.com/分別獨(dú)立編號(hào)，編號(hào)應(yīng)確保唯一并方便實(shí)用，所設(shè)計(jì)的石材http://www.stonebuy.com/安裝立面圖應(yīng)清洗表達(dá)出各立面上所有不同種類的石材http://www.stonebuy.com/板塊。若工程的體形較復(fù)雜，為查找干掛石材http://www.stonebuy.com/立面圖紙方便，還應(yīng)設(shè)計(jì)干掛石材http://www.stonebuy.com/安裝立面圖的位置索引圖，清晰的表示出建筑物每個(gè)區(qū)域墻面對(duì)應(yīng)的掛板立面編號(hào)圖編號(hào)。

　　（2）石材http://www.stonebuy.com/節(jié)點(diǎn)大樣圖設(shè)計(jì)：對(duì)建筑物的拐角、窗口、屋檐、及其它復(fù)雜部位石材http://www.stonebuy.com/的形狀、尺寸及連接方式，應(yīng)單獨(dú)設(shè)計(jì)干掛石材http://www.stonebuy.com/節(jié)點(diǎn)大樣圖，以表明這些部位石材http://www.stonebuy.com/的實(shí)際情況。

　　（3）石材http://www.stonebuy.com/加工詳圖設(shè)計(jì)：石材http://www.stonebuy.com/安裝立面圖及節(jié)點(diǎn)大樣圖經(jīng)建筑師批準(zhǔn)后，即可按石材http://www.stonebuy.com/安裝立面圖上的石材http://www.stonebuy.com/尺寸分格及節(jié)點(diǎn)大樣圖的細(xì)節(jié)進(jìn)行加工詳圖設(shè)計(jì)，該詳圖即通常所說的石材http://www.stonebuy.com/加工單。在確定干掛石材http://www.stonebuy.com/的具體形狀及加工尺寸時(shí)，須反復(fù)核實(shí)以確保萬無一失（尤其在采用較為昂貴的進(jìn)口石材http://www.stonebuy.com/時(shí)）以免造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

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