干挂石材幕墙的相关问题

　　干挂石材是建筑外墙的一种施工工艺，该工艺是利用耐腐蚀的螺栓和耐腐蚀的柔性连接件，将大理石、花岗石等饰面石材直接挂在建筑结构的外表面，石材与结构之间留出 40～50mm 的空腔。用此工艺做成的饰面，在风力和地震力的作用下允许产生适量的变位，以吸收部分风力和地震力，而不致出现裂纹和脱落。当风力地震力消失后，石材也随结构而复位。

　　1 干挂石材幕墙的实验要求

　　要想对石材饰面薄板的性能进行充分了解并将潜在的问题降到最小的程度，一个全面的、综合的试验研究是必不可少的。通过大量的试验，既可以有根据地对石材进行分析、计算和检验，又便于合理改善石材幕墙构造技术。这些系列试验的内容包括吸水率和质量密度、抗压强度、弯曲强度、断裂模量和冻融循环等试验。

　　1.1 吸水率和质量密度

　　吸水率与质量密度与干挂石材的结构设计没有太多直接的联系，但对于温度变化较大的寒冷地区，建筑饰面石材的吸水率和质量密度也是一个非常重要的性能指标，该指标代表建筑饰面石材的材料结构性能及其强度衰减的速度。

　　1.2 杭压强度

　　虽然石材饰面薄板的结构设计通常不是由抗压强度来控制，但知道准备使用的石材抗压强度是否满足指定性能的最小值要求，以及了解准备使用的石材性能是否同过去得到的数值相一致，仍然是很重要的。它可以使设计者对某种石材有非常深刻的认识和足够的信心，并能通过计算表明该石材在使用过程中有足够的安全度。通过对石材进行广泛的试验表明：石材在潮湿状态下的抗压强度较之在干燥状态下的抗压强度可能强也可能弱；石材受荷方向平行于纹理方向时的抗压强度较之于受荷方向垂直于纹理方向时的抗压强度可能强也可能弱。因此，石材的抗压强度应在所有状态下进行试验。

　　1.3 弯曲强度

　　抗弯强度是干挂石材结构设计所需的一个关键性的性能指标。抗弯强度是用于石材结构设计的控制性指标，将直接影响干挂石材厚度的选择及其固定体系的确定。

　　1.4 断裂模量

　　断裂模量与抗弯强度一样，都是用来度量石材抗弯性能的重要指标。断裂模量对于石材板连接处的验算具有较强的参考意义。

　　1.5 冻融循环

　　暴露在外部环境空间中的建筑物将会经历很大范围的温度变化及多次的冻融循环。因为太阳能的聚集，一个建筑物的外表面可能达到一个比空气温度高得多的温度，同样也可能达到非常低的温度。通过对石材所做的环境试验表明：暴露在环境中的石材强度损失程度很大，并与暴露时间有关；经历了250次一30次加速冻融循环后石材的强度损失趋于稳定。

　　2 干挂石材幕墙的设计要求

　　外立面干挂石材典型的安装体系是通过上下各两个，共四个挂件将石材固定，其中石材下边的两个挂件起支承石材重量并在垂直于石材平面的方向上起约束石材的作用，石材上边的两个挂件只是在垂直于石材平面的方向上起约束石材的作用。干挂石材的计算主要包括两个方面：

　　（1）。 挂板板块自身的抗弯计算挂板在其与挂件销钉连接处的抗剪计算。

　　（2）。 在对石材的性能没有充分了解和控制的情况下使用比较薄的石材板块时，石材饰面板中可能出现一些问题，包括裂缝、爆裂、破碎和崩溃等。这些情况通常发生在石材板块连接的地方，这就说明对于石材板块的连接处，非常需要象设计整板弯曲那样来进行详细的设计。石材幕墙立面划分时，单块板面积不宜大于1.5时。因石材是天然性材料，对于内伤或微小的裂缝有时用肉眼很难看清，在使用时会埋下安全隐患。如果只注意强度计算，没有考虑到天然材料的不可预见性，单块板越大，出现问题的概率越高，因此提出了1.5m2的要求。

　　3 干挂石材幕墙的构造技术

　　3.1钢销式干挂石材幕墙

　　钢销式干挂石材的构造：在石板上下间预先钻孔，将不锈钢钢销插入板中，并连同不锈钢连接件固定于幕墙金属骨上。

　　钢销将荷载集中传递到孔洞边缘的石材上，受力很不利，对这种连接方式的应用范围应加以限制。控制使用的范围是7度及7度以下，20m高度以下，因此裙房部分仍可以采用。

　　3.2 槽式干挂石材幕墙

　　槽式干挂石材幕墙的构造：通过上下石板接缝处预先留出槽口，然后将不锈钢燕尾形支撑件一端插人上下石板的槽内，另一端则与主体结构的幕墙金属骨架相连接，以保证石材幕墙的安全性。

　　槽式干挂石材幕墙在安装施工时的准确性把握。通过在建筑物主体结构施工过程中，先将C字形不锈钢导轨（分长、短两种）用预埋件直接安装固定于建筑主体结构表面中，然后再将具有二维调整功能的不锈钢定位螺栓与挂住石板的不锈钢支撑件用钢销加以连接，安装施工既方便又准确，也便于拆装更换。应用这一构造技术，还可以解决建筑中其他各种吊挂的需要。

　　3.3 背检式干挂石材幕墙

　　背栓式干挂石材幕墙的构造：先在花岗石石板的背面钻孔并直接安装上不锈钢扩底螺栓，再由不锈钢吊挂件分别与幕墙金属骨架相连接。背栓式干挂石材幕墙的构造技术，构造合理，板与板之间相对独立、安全性能高，也便于现场安装施工。此外，它也能将各种不同材质、不同厚度的预制外墙饰面板，通过不同的锚栓及吊挂件与幕墙骨架相连，可以悬挂在各种不同的外墙面上。为满足建筑抗震及石材自由伸缩的要求，干挂石材幕墙在每块石板之间均应留有一定的缝隙。按构造接缝分敞缝和填缝两种。

　　4 干挂石材幕墙的加工制作

　　（1）在石板的规格尺寸、形状都已符合设计要求的情况下，应先严格地检查。石板作为天然材料，有时有内暗裂，不认真挑选很难被发现，所以每块均应检查。另外，对于缺角的大小、数量也进行了规定，如要修补其粘结强度不应小于石板的强度。

　　（2）对钢销式固定的有关规定。如石板尺寸太小，钢销的数量不能少于两个，并且对于钢销离石板边部距离应大于石板材厚度的3倍，中间距离应在石板厚度的3倍以上。

　　（3）对开通槽的要求。a.对石板槽与支撑的不锈钢和铝型材提出相应要求，目的在于为石板粘结专用胶的厚度及石板的厚度在计算时提供参考；b.对加工质量提出要求，否则就不能进行下一道工序。

　　（4）对槽的长度、离边部的距离及加工后的质量提出了具体的要求，如不这样要求可能出现应力集中，对石板的安装造成不利影响，因此应进行核算后方可加工。

　　（5）单元幕墙的石板固定形式，可采用T型或L型挂件，但对粘结材料应采用环氧树脂型的专用胶，对支撑板的厚度应通过计算确定。

　　（6）由于石板的挂件要同石材专用胶粘结，必须相当的洁净。因此，石板经切割或开槽等工序后，应将石屑用水冲干净，干燥后方可粘结。

　　（7）已加工好的石板应直立存放在通风良好的仓库内，其角度不应小于850。石板的存放是十分重要的，一方面要保证石板安装后的色差变化不大，石板是多孔的材料，一旦造成深层的污染，变色无法处理掉；另一方面存放角度是保证石板存放过程的安全，防止挤压破碎及变形。