外墙干挂石材幕墙的设计原理与施工工艺.doc

1、外墙干挂石材幕墙的设计原理与施工工艺摘要：干挂石材幕墙，是利用高强、耐腐蚀的金属构件将饰面石材直接吊挂于墙面或空挂于钢架之上的一种高级外装修。本文主要探讨了干挂石材幕墙的设计与施工工艺的有关内容。 关键词 ：幕墙；干挂石材；施工图；设计；安装 中图分类号：TU74 文献标识码： A 引言 幕墙石材干挂法就是利用高强度、耐腐蚀的固定连接件,将饰面石材安装在建筑物表面的一种施工工艺。它较传统的湿作业具有连接可靠、金属挂件强度高和延伸性好的优点、良好的抗震性能; 干挂法不受环境变化影响, 工作效率高; 安装精度高、 装饰效果好、 减轻建筑物自重; 免受水泥砂浆及胶合剂的化学腐蚀、 渗透作用而使石材外

2、表变色、 脱落等引起不良后果。 一、干挂石材的基本原理 “ 干挂” 是在主体结构上设计主要受力点, 并直接在板材上打孔, 通过固定在结构物上的预埋件和与其相连的金属挂件, 悬挂饰面板材, 使分散的板材之间相互连接为一体, 成为结构体外的一层装饰面。这种技术在石材背面不需要灌注砂浆或细石混凝土, 而是靠连接件、 锚固预埋件基本的强度承受饰面传递过来的外力, 在石板材与墙体间形成一定距离宽的空气层。 “ 干挂” 技术, 一般多用于钢筋混凝土结构, 不适用于砖墙和轻型、 加气混凝土墙。 二、干挂石材幕墙技术的特点 从干挂石材幕墙技术在我国建筑行业里的应用现状来看，主要有的特点： （1）更灵活方便快捷

3、的施工技术。 （2）抗震性能好。 （3）改善建筑物的美观程度。 （4）减少能源的消耗。 （5）有效降低工程项目的成本。 （6）更高的安全性能。 （7）精准度高，装饰效果好。 三、干挂石材幕墙的设计 3.1 石材的干挂方式 石材的干挂方式有：钢销式、通槽式、短槽式、背栓式等，常用的有短槽式和背栓式两种。 3.2 干挂石材幕墙系统的力学计算 ： （1）荷载的确定：考虑材料的自重、所受风荷载及地震荷载。 （2）石材的计算：先确定石材幕墙所受的荷载及作用形式，再确定石材幕墙的计算模型，进行受力安全性计算，最后根据计算结果确定干挂体系的结构形式、所用金属连接件和横竖龙骨的规格尺寸。 （3）销钉孔处石材的

4、抗剪验算：根据销钉孔的深度，石材厚度及石材板块尺寸等几何参数验算销钉孔处石材的抗剪强度。 （4）石材板块自身的抗弯验算：石材板块的抗弯验算分为两种情况：一是石材板块中发生最大弯曲应力的点在另一方向上的应力为零，只要此最大应力小于对应方向上的石材允许应力则石材板块自身的抗弯性能满足要求，反之则不满足。二是石材板块中发生最大弯曲应力的点在另一方向上的应力不为零，则验算时也应该同时考虑此应力。 （5）石材的允许应力：根据石材物理性能试验，可得到相应的石材强度指标 四、干挂石材幕墙施工图设计 干挂石材幕墙施工图设计包括安装立面图，石材节点大样图，石材加工图。 （1）安装立面图：根据建筑立面图设计相应的

5、位置索引图，清晰的表示出建筑物每个区域的石材板块分格尺寸，在各立面和索引图上将不同形状或不同尺寸的石材分别独立编号，编号应确保不重复，所设计的安装图应清晰表达出各立面所有不同种类的石材板块。 （2）石材节点大样图：在建筑物的大面，拐角、窗口、屋檐、及其它部位设计相应的节点大样图，以便清晰的表示石材的形状、尺寸、连接方式及结构形式。 （3）石材加工图：石材安装立面图及节点大样图被建筑师审核批准后，按照安装立面图上的石材分格尺寸和节点大样图的细节进行加工图设计。在确定干挂石材加工尺寸时，须反复核实以确保不发生错误。 五、干挂石材幕墙的施工 5.1 施工及材料准备 （1）施工队伍及设备准备：由于板材

6、安装是整个石幕墙安装中最后的环节，在施工前要做好充分的准备工作，准备好电源，锯机及锯片. （2）石材选购：材料选样经建设单位及监单位确认并检验合格后封存，避免以后双方因质量或色泽扯皮，与厂家签订生产合同，要求厂家将编号标于每块石板材上下边缘中间处，便于施工。 （3）石材准备：首先用比色法对石材的颜色进行挑选分类；安装在同一面的石材颜色应一致，并满足设计尺寸和图纸要求。 （4）金属挂件准备：根据设计图纸及规范要求准备好金属连接件。 5.2 放线定位 (1)水平线控制:首先复核高程控制网点,确认无误后将高程控制点引测到建筑物的四周,并做好牢固的标志点,作为工作基准点。 (2)垂直线控制:把激光经纬

7、仪架设在墙体外的测量控制点上,瞄准另一控制点,然后将仪器水平转 90 度角,固定竖轴,转动望远镜,便可在墙体上放出垂直线。 (3)铅垂面控制:确立铅垂面是为了测量墙体各部位的平整度,为石材支架的设计、制作和安装提供数字依据,它对石材安装后的平整度有至关重要的作用。 5.3 安装横竖框 （1）复查主体结构的尺寸。 （2） 根据控制线确定骨架位置,控制骨架位置偏差，确定组件在立面上的位置。 （3）安装竖框：先将竖框与连接件连接，然后再将连接件与主体结构连接。 （4）安装横跨：横跨由下而上安装。 （5）全面检查骨架位置是否准确。 5.4 石材安装 （1）检查板材质量：挑选板材，保证质量，避免色差。

8、（2）根据结构轴线核定结构外表面与干挂石材外露面之间的尺寸。 （3）将预制好的石材板块安装到横框上,石材板块自下而上安装。 （4）石材本身误差造成石材缝隙不均匀的,安装完后用角磨机处理,使缝隙一致。 5.5 打胶 先用毛刷拂去板缝内的粉尘，塞入泡沫并距石材板面 6-10mm，打胶移动速度要均衡，注胶量以平齐石材面为准；胶凝固后拆除防护胶带，清理板面。胶缝要粗细匀称，表面美观流畅。 5.6 清扫 整个立面的挂板安装完毕, 必须将挂板清理干净, 并经监理检验合格后, 方可拆除脚手架。 结束语： 总而言之，干挂石材幕墙应用的体量越来越大；造型越来越复杂；对设计和安装施工要求也越来越严；石材幕墙市场对安全性的要求越来越高，对经济性的要求越来越优。幕墙设计单位和施工队伍的素质也在影响幕墙的发展，我们一定要规范幕墙设计及施工过程中各个步骤德的操作流程，以保证幕墙的整体质量，以促进幕墙行业的健康发展。 参考文献： 1戚赫.建筑幕墙干挂石材的设计与施工J.黑龙江科技信息，2010. 2王权,王国荣. 浅议外墙干挂石材施工技术J. 科技风, 2009,(10) 3黄茹. 干挂石材幕墙的设计J. 企业科技与发展, 2009,(10) 4王巧莉,杨海生,侯毓英. 外墙干挂石材幕墙施工技术J. 陕西建筑, 2006,(01)