概述石材幕墙干挂体系设计的要点.doc

1、1概述石材幕墙干挂体系设计的要点摘要：建筑幕墙技术集建筑技术、装饰性、功能性于一体，在现代建筑外围护结构中应用非常广泛，同时也在建筑节能方面发挥了非常重要的作用。目前在建筑外墙装饰施工中采用较多的是幕墙干挂技术，本文中针对幕墙干挂技术应用中有关设计方面的问题进行探讨，以供同类工程借鉴。 关键词：石材幕墙；干挂法；设计 中图分类号：TU754.4 文献标识码： A 在现代建筑幕墙施工中，应用较多的是干挂技术，该工法技术先进，工艺简单，便于施工，而且石材也具有耐腐蚀、耐磨损、耐久性等优点，受到现代人们的青睐。目前干挂石材幕墙工程发展迅速，尤其是在一些高层建筑外墙工程中，要想保证工程的施工质量，做好

2、干挂体系的设计是非常重要的。 1.干挂石材幕墙概述 现代的建筑幕墙技术集建筑技术、装饰性、功能性于一体，是当前建筑外围护结构中应用较为广泛的一种结构形式，尤其是在一些大型商场、办公大厦等建筑中，更是一种高级的建筑装饰形式。石材干挂技术的应用，弥补了传统的块料镶贴技术的不足，在建筑幕墙施工中将会有更为广阔的发展前景。干挂石材施工可以不受楼层高度的限制，外墙饰面可大可小，不受拘束，而且耐腐蚀、耐磨损，具有非常好的耐久性。 22.石材幕墙的设计 石材幕墙的设计通常是根据石材的分格尺寸、颜色、材质等,确定出详细的石材幕墙立面图及各部位的节点详图,然后依单块石材的重量、尺寸及抗震、抗风压等各项要求,进行

3、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。 2.1 石材的选择 对于现阶段的幕墙设计而言，需要以建筑设计单位和建设单位的外观效果、功能要求和投资目的为依据，根据建筑设计单位对幕墙结构、形式以及颜色等方面的要求进行控制来向建筑设计单位和建设单位提供各种石材样本，以辅助建筑设计单位和建设单位在工作中快速、明了的选择各种石材原材料。通常在石材原料的选择中首先要掌握石材相关资料和基础知识，一般而言，选择工作中重点需要考虑所使用石材的表面颜色、特征和线条等环节，同时还需要对石材的物理性质和技术指标进行深入分析和控制。石材作为一种天然材料，其具有物理性能变化大的特点，因此我们

4、进行深化设计时必须要及时提供石材样本给建筑设计单位和建设单位进行确认，以便深化设计工作的正常进行。 2.2 石材及干挂体系的力学计算 2.2.1 荷载的确定 荷载主要包括材料的自重、风荷载、地震荷载等，在设计的时候要根据荷载作用方式进行组合。对其中各项系统都有严格的要求，对某些特殊的建筑物，在设计时也会对针对实际情况对计算取值做特殊的要求。32.2.2 石材的计算 石材的计算主要包括两个方面，一是石材板块自身的抗弯计算，二是石材板块与挂件销钉连接处的抗剪计算。计算的时候要考虑干挂方式的选择，石材板所受的荷载主要有水平向的风荷载、地震荷载和竖向的地震荷载、石材自重，还有因气温变化产生的热裂应力。

5、 3.施工图设计 干挂石材幕墙施工图设计的依据为：建筑平面图、建筑立面图、建筑剖面图、建筑墙身大样图（建筑节点详图） 、其他专业需与干挂石材幕墙配合的相关图纸及其他要求和干挂石材幕墙的计算书。干挂石材幕墙施工图设计必须做到既满足建筑师的要求，又要与现场的实际情况相吻合，干挂石材幕墙施工图设计主要包括石材平面图设计、石材立面图设计、石材节点大样图设计、石材的安装立面图设计、石材的加工详图设计等。 3.1 石材平面图设计 石材平面图设计首先要根据建筑物的结构形式、形状和功能要求确定石材完成面尺寸，再根据外立面效果图确定建筑物的拐角、窗套及其它复杂部位石材的形状，同时结合石材立面图确定石材的分格尺寸

6、。平面图上应有石材外边线到轴线的定位尺寸，并有明确的标注。 3.2 石材立面图设计 石材立面图设计要以建筑立面图为基础，同时结合外立面效果、石材平面图进行设计。首先要根据外立面效果图确定建筑物的拐角、窗套及其它复杂部位石材的形状，再结合石材平面图确定石材的分格尺寸。 43.3 石材节点大样图设计 对建筑物的拐角、窗套、檐口及其它复杂部位石材的形状、尺寸及连接方式，应单独设计干挂石材节点大样图，以表明这些部位干挂石材的做法。 3.4 石材安装立面图设计： 石材平面图、立面图及节点大样图经建筑师批准后，根据石材立面图的板块分格要求，在各立面上将不同形状或不同尺寸的石材分别独立编号，编号应确保唯一并

7、方便实用，所设计的石材安装立面图应清晰的表达出各立面上所有不同种类的石材板块。该工程的体形较复杂，为查找干挂石材立面图纸方便，还应设计干挂石材安装立面图的位置索引图，清晰的表示出建筑物每个区域墙面对应的干挂石材安装立面图编号。 3.5 石材加工详图设计 石材安装立面图及节点大样图经现场放线复核与无误后，即可按石材安装立面图上的石材尺寸分格及节点大样图的细节进行加工详图设计，该详图即通常所说的石材加工单。在确定干挂石材的具体形状及加工尺寸时，须反复复核以确保万无一失，以免造成巨大的经济损失。 4.石幕墙节点设计 由酸性矿石,耐酸性较强、质地坚硬、结构致密、耐磨性好、抗压强度高、吸水率小、抗冻性强

8、、颜色美丽、品种应有尽有,如:厦门白、济南青、莱州红、泰安绿、南口红等等,因此被广泛应用,建筑幕墙干挂花岗石的技术也日趋完善,以下是几种较典型的设计。 4.1 钢销式石材干挂系统 5钢销式石材干挂系统,上下板块之间采用钢销连接,结构简单,施工方便。但石材上下板块间相互关联,要移动或更换一块石材板块必须牵动周围的板块,不具备独立更换功能,对于石材的维护十分不利;石材受力点集中在钢销,受力面积较小,安全性较差。 4.2 单肢短槽式干挂法 将相邻两块石材面板共同固定在“T”形卡条上,“T”形卡条为不锈钢或铝合金,卡条再与骨架固定,其典型节点， （见图 1） 。 图 1 4.3 双肢短槽式干挂法 双肢

9、短槽式干挂法是单肢短槽式干挂法的改进做法,将相邻的两块石材面板共同固定在“干”形卡条上,“干”形卡条采用铝合金挤压成型,与骨架固定。 4.4 通槽式干挂法 通槽式干挂法原理与单肢短槽式干挂法相近,只是采用通长卡条,上下开通槽。在单元式石材幕墙中,更多采用这种干挂法。 4.5 小单元式干挂法 由金属副框、各种单块板材采用金属挂钩与立柱、横梁连接的可拆装的建筑幕墙称为小单元建筑幕墙。石材面板虽然还是通过铝合金卡条与骨架相连,但不同的是相邻石材板均是独立与骨架相连,使干挂石材幕墙的设计方法、加工方法、安装方法、物理性能等得到了彻底改变。小单元干挂法典型节点， （见图 2） 6图 2 4.5 背栓式干

10、挂法 采用背栓将石材与主体结构固定。先在石材面板的背面采用专用设备钻孔、拓孔,然后把专用螺栓锚固在石材背面,再通过铝合金卡件与骨架连接。其典型节点构造， （见图 3） 。 图 3 5.6 抗震性能分析 对幕墙抗震设计，要求在受到轻微地震作用时要保持完好；当受到中震作用进不会出现严重破损，可以出现部分面板破损，但是经过修理后仍然可以使用；当受到强震作用时幕墙骨架不会脱落、倒塌。我们从节点构造来分析，钢销式、短槽式、通槽式等方法都是将石材面板一起固定在挂件上，形成一个整体，可以有效的防止位移变形，但是当受到地震作用时，石材面板缺少活动空间，就会和骨架一起震动，其抗震措施只是靠骨架和主体结构之间的活

11、动连接来完成。小单元式及背栓式其石材面板自成连接体系,相邻板块间不传递荷载作用,块板与骨架间设计成活动连接,使面板有较大的位移变形空间,因此具备更好的位移变形性能和抗震性能。 6.结语 综上所述，本文通过对干挂体系要点与示例的解析，希望从业人员在石材幕墙体系选择中有针对性的选择干挂体系，根据具体部位的特点7选择可用于该部位的石材干挂体系，认真对待细节，做到既经济又合理，并且安全可靠。有好的技术才能有好的干挂体系产品，最终做出优质的石材幕墙产品。 参考文献: 1戚赫，张晓.建筑幕墙干挂石材的设计与施工J.黑龙江科技信息.2010(12) 2苏汝敏.干挂花岗岩施工工艺及质量控制J.今日科苑.2009(20) 3黄建军.谈干挂石材施工质量控制J.企业科技与发展.2010(22) 4JGJ133,金属与石材幕墙工程技术规范S.2001