石材幕墙深化设计论文.docx

石材幕墙深化设计论文摘要摘要：目前幕墙干挂石材设计设计单位通常只提供立面分格形式和少量节点图其细致程度无法达到依图施工的程度因此石材板及相关的干挂体系的深化设计工作就非常必要这项工作一般由挂板施工单位负责。由于其技术水平的参差不齐许多石材工程甚至没有相应的力学计算和现场试验验证石材及干挂体系的选择和确定均依据日常的施工经验进行很有可能造成强度不足的危险隐患或强度过大的材料浪费。干挂石材的设计必须按照相关规范依严格的程序进行其力学计算结论要和现场的力学性能试验结果相吻合。本文根据石材幕墙工程施工及设计的工程实践从石材、龙骨、挂件的材料的选择、物理实验性能、力学计算、模拟实际情况的现场受力性能实验、施工图设计等各个阶段介绍干挂石材的全过程设计。摘要：石材幕墙结构设计石材幕墙的深化设计通常根据设计方提供的图纸确定石材的精确分格尺寸、颜色、材质、嵌缝材料等并绘出尺寸详尽的石材立面图及各复杂部位的节点详图然后依各单块石材的重量、尺寸及抗震、抗风压等各项要求进行相关的力学计算确定石材的干挂方式及龙骨体系、埋件、连接件等的尺寸规格。并在有条件的情况下对计算结果进行现场的力学性能试验以确保石材幕墙的平安性。1.石材的选择对于深化设计而言应配合设计单位和建设方的工作根据设计方对幕墙分格形式及材质颜色等建筑效果的要求向建设方提供各种石材样本以协助其尽快确定所用石材。通常要在对几种石材的选择中应依据所把握的石材资料重点考虑拟用石材的表面特征、颜色和纹理等技术性能指标。尽管石材供给商已给出了石材的物理性能指标但石材作为一种天然材料其物理性质变化很大因此必须重新确认以便为石材的设计确立相应的设计指标。2.干挂方式的选择石材的干挂方式有钢销式、通槽式、短槽式、背栓式等几种形式较常用的有短槽式和背栓式两种其悬挂方式如图1所示比较而言短槽式成本较低但平安性不如背栓式通常用于石材重量不太大或平安系数要求不太高时；背栓式干挂牢靠稳定但成本较高用于较大块石材（厚度30㎜时石材面积大于1.5㎡）或对石材平安性能要求较高时。3.石材及干挂体系的力学计算首先确定幕墙所受的荷载及功能形式然后确定石材的干挂方式进而确定石材板块的计算模型进行受力平安性计算最后根据干挂体系所受荷载值确定干挂体系的构造形式和所用挂件、连接件、埋件及横竖龙骨的规格尺寸。石材及其干挂体系的设计应符合国家行业标准《金属和石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001的要求。3.1荷载的确定计算时通常考虑材料的自重、所受风荷载及地震荷载并根据荷载功能方式对其进行组合。其相应分项系数及组合系数都应严格按规范要求取用对某些非凡的建筑物设计说明书中对相应荷载计算取值会有非凡要求在计算时应和规范对照取其最大值。对干挂体系进行计算时应根据刚体的力的传递的特性确定其所受荷载进行力学计算。有时。一些荷载不易确定时可通过模拟试验来确定其大小。3.2石材的计算石材的计算主要包括挂板板块自身的抗弯计算和挂板和挂件销钉连接处的抗剪计算。有时还应计算石材的热裂应力。计算方式和石材的干挂方式有关本文以背栓式干挂石材固定体系来说明。石材板所受荷载包括水平向的风荷载和地震荷载竖向的地震荷载和石材自重。以及温度变化产生的热裂应力。背栓式干挂石材典型的安装体系是通过上下各2组（共4组）挂件将石材固定其中石材上边两组挂件起支承石材重量及在垂直于石材平面的方向上约束石材的功能下边的两组挂件只是在垂直于石材平面的方向上起约束石材的功能。对石材进行抗弯计算时应按四点支撑板计算其应力。其计算边长a0、b0如图2所示。所得最大弯曲应力设计值不应超过石材板的抗弯强度设计值；对背栓挂件在石材板上产生的剪应力进行抗剪计算时一般根据相应的经验公式进行计算要求石板所受剪应力标准值不大于板材抗剪强度设计值。应注重的是竖向剪应力只有上排的两组挂件承担而不是由全部四组挂件共同承担。3.3干挂体系的设计在石材幕墙工程中石材干挂体系的设计一般由施工单位独立完成由于幕墙作为悬挂体系的特性干挂体系的设计决定着幕墙的结构平安有着非凡的重要性而又因为其属于隐蔽工程尤其应得到足够的重视。干挂石材体系力的传递板材中的最大应力可通过简化计算方法或有元程序计算得出。值得强调的是有些非凡的石材由于其独特的纹理特性而使石材在沿板长及板高方向的强度具有非常明显厂的差异须分别对这两个不同的强度方向进行计算。另外在计算石材于某一点达到某方向的最大应力的同时必须计算其在垂直方向上的应力。石材的答应应力根据前述石材物理性能试验可得到相应的石材强度指标。通常用于建筑物干挂石材的有花岗岩、大理石和