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近年來，建筑幕墻隨著高層建筑的崛起而迅速廣泛應(yīng)用。建筑幕墻按其面材特點可分為:石材幕墻和金屬幕墻以及玻璃幕墻。按其制作與安裝方法可分為:元件式幕墻和單元式幕墻。這里著重把支架式石材幕墻強度驗算原理和施工方法較為詳細(xì)地作一介紹。
1、設(shè)計計算及分析
1.1荷載及作用
作用在支架式石材幕墻上的風(fēng)荷載設(shè)計值按下式計算且不小1.0kN/m2。
式中 ω(50年一通)—作用在支架式石材幕墻上的風(fēng)荷載設(shè)計值(kN/m2);
βz—瞬時風(fēng)壓的陣風(fēng)系數(shù);
μz—風(fēng)壓高度變化系數(shù)，按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》;
μs—體型變化系數(shù);
ωsub>k—風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)。
風(fēng)荷載設(shè)計值W
W=TwxWk=1.4Wk
式中: Tw—風(fēng)荷載分項系數(shù)
Wk—地震荷載作用標(biāo)準(zhǔn)值
1.2石材設(shè)計計算
1.2.1石板固定形式如圖1(六點支撐板)。
1.2.2石材強度驗算
1.2.3不銹鋼板掛鉤的剪應(yīng)力驗算(掛鉤的形式如圖2)
n—一個連接邊的鋼銷數(shù)量;
a、b石材的長短邊尺寸;
qk風(fēng)荷載和地震作用產(chǎn)生的應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值;
β—剪力放大系數(shù)
1.2.4槽口處石板的剪應(yīng)力驗算，石材的槽口形式如圖3。
2.2測量放線、定位
根據(jù)土建提供的測量基準(zhǔn)點構(gòu)成的線控制網(wǎng)示意圖，以測量基準(zhǔn)點坐標(biāo)為基準(zhǔn)，采用天頂法利用激光經(jīng)緯儀、鉛垂儀垂直測量，并傳遞至各樓層，在于各層樓面重新測設(shè)井字形線控制網(wǎng)，然后將各層井字形線控制網(wǎng)平移至外梁上，作豎向測點聯(lián)結(jié)，即可建立垂直基準(zhǔn)線并由此可構(gòu)成立面控制網(wǎng)。將立面控制網(wǎng)平移至立面外墻，確定各樓層的墻面位置并做好標(biāo)記，各層立面以此標(biāo)記為準(zhǔn)，采用鋼絲線確定立面位置(圖4)。
2.3鋼架安裝
鋼架固定鐵件定位以放在梁柱上的線為準(zhǔn)，必須控制兩個方向的位置誤差和角度誤差，安裝時兩塊鐵件的距離、水平度和垂直度必須一致。安裝過程中對鋼架位置誤差較大，應(yīng)設(shè)法調(diào)整。焊接固定時必須保證設(shè)計要求的焊縫厚度，焊縫不得有平夾渣、氣孔等各種缺陷，焊完后焊縫要求敲掉氧化皮，檢查外觀和防腐處理。凡是誤差超過規(guī)范規(guī)定的必須進(jìn)行修復(fù)校正處理。
利用捍接好豎向受力件進(jìn)行橫向受力件安裝，按圖紙要求進(jìn)行橫梁位置分格。施工人員利用豎向受力桿為落腳點進(jìn)行鋼橫梁焊接。焊接要達(dá)到設(shè)計要求。當(dāng)安裝完一層高度時，應(yīng)進(jìn)行檢查、調(diào)整、校正、固定，使其符合質(zhì)量要求。如一幅幕墻寬度在35m以內(nèi)，同層橫梁標(biāo)高偏差不能大于5mm;如幕墻寬度在35m以上，則同層橫梁標(biāo)高偏差不能大于7mm。
2.4石材安裝
安裝前應(yīng)根據(jù)石材施工排板圖檢查石材與圖是否相符，檢查石材的尺寸及外觀質(zhì)量，同時對照加工圖檢查加工精度，將合格的石材上、下扣槽擦拭干凈，不能留有砂土顆粒，與玻璃幕墻相連部分的石材在安裝玻璃之前掛裝，以免損壞污染玻璃。
用環(huán)氧樹脂注滿槽坑，平穩(wěn)抬起石板，將槽口對準(zhǔn)已固定在橫梁上的扣件緩緩插人，再將另一對扣件插人上部槽內(nèi)，使石板稍向前傾，令扣件掛上橫梁后，再讓石板恢復(fù)到垂直狀態(tài)，并將扣件向下壓實，檢查調(diào)整石板的垂直水平進(jìn)出位置，使其符合立面控制線。如圖5所示。
2.5注膠及清潔
注硅酮耐候膠前，應(yīng)清潔耐候膠與玻璃間的縫隙，不應(yīng)有水、油漬、涂料、鐵銹、水泥砂漿、灰塵等;應(yīng)充分清潔豁結(jié)面，并加以千燥。玻璃一般采用甲苯或異丙醇作清潔劑。
注膠應(yīng)結(jié)合設(shè)計圖紙注意控制膠的施工厚度，膠筒沿接縫應(yīng)勻速移動，擠壓膠槍力量也應(yīng)均勻;膠層太薄不利于保證密封質(zhì)量和防止雨水滲漏，而且對因鋁板熱脹冷縮產(chǎn)生的拉應(yīng)力也不利;但也不能太厚，當(dāng)硅酮耐候膠受拉力時，太厚膠容易被拉斷破壞，使密封和防滲漏失效。
3、結(jié)論
通過對石材幕墻設(shè)計原理的分析，著重介紹了強度驗算常用的一些計算公式和計算方法，同時，本文針對支架式石材的施工工藝做了一定的闡述，對從事工程設(shè)計施工人員有一定的幫助。
1、設(shè)計計算及分析
1.1荷載及作用
作用在支架式石材幕墻上的風(fēng)荷載設(shè)計值按下式計算且不小1.0kN/m2。
式中 ω(50年一通)—作用在支架式石材幕墻上的風(fēng)荷載設(shè)計值(kN/m2);
βz—瞬時風(fēng)壓的陣風(fēng)系數(shù);
μz—風(fēng)壓高度變化系數(shù)，按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》;
μs—體型變化系數(shù);
ωsub>k—風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值(kN/m2)。
風(fēng)荷載設(shè)計值W
W=TwxWk=1.4Wk
式中: Tw—風(fēng)荷載分項系數(shù)
Wk—地震荷載作用標(biāo)準(zhǔn)值
1.2石材設(shè)計計算
1.2.1石板固定形式如圖1(六點支撐板)。
1.2.2石材強度驗算
1.2.3不銹鋼板掛鉤的剪應(yīng)力驗算(掛鉤的形式如圖2)
n—一個連接邊的鋼銷數(shù)量;
a、b石材的長短邊尺寸;
qk風(fēng)荷載和地震作用產(chǎn)生的應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值;
β—剪力放大系數(shù)
1.2.4槽口處石板的剪應(yīng)力驗算，石材的槽口形式如圖3。
2.2測量放線、定位
根據(jù)土建提供的測量基準(zhǔn)點構(gòu)成的線控制網(wǎng)示意圖，以測量基準(zhǔn)點坐標(biāo)為基準(zhǔn)，采用天頂法利用激光經(jīng)緯儀、鉛垂儀垂直測量，并傳遞至各樓層，在于各層樓面重新測設(shè)井字形線控制網(wǎng)，然后將各層井字形線控制網(wǎng)平移至外梁上，作豎向測點聯(lián)結(jié)，即可建立垂直基準(zhǔn)線并由此可構(gòu)成立面控制網(wǎng)。將立面控制網(wǎng)平移至立面外墻，確定各樓層的墻面位置并做好標(biāo)記，各層立面以此標(biāo)記為準(zhǔn)，采用鋼絲線確定立面位置(圖4)。
2.3鋼架安裝
鋼架固定鐵件定位以放在梁柱上的線為準(zhǔn)，必須控制兩個方向的位置誤差和角度誤差，安裝時兩塊鐵件的距離、水平度和垂直度必須一致。安裝過程中對鋼架位置誤差較大，應(yīng)設(shè)法調(diào)整。焊接固定時必須保證設(shè)計要求的焊縫厚度，焊縫不得有平夾渣、氣孔等各種缺陷，焊完后焊縫要求敲掉氧化皮，檢查外觀和防腐處理。凡是誤差超過規(guī)范規(guī)定的必須進(jìn)行修復(fù)校正處理。
利用捍接好豎向受力件進(jìn)行橫向受力件安裝，按圖紙要求進(jìn)行橫梁位置分格。施工人員利用豎向受力桿為落腳點進(jìn)行鋼橫梁焊接。焊接要達(dá)到設(shè)計要求。當(dāng)安裝完一層高度時，應(yīng)進(jìn)行檢查、調(diào)整、校正、固定，使其符合質(zhì)量要求。如一幅幕墻寬度在35m以內(nèi)，同層橫梁標(biāo)高偏差不能大于5mm;如幕墻寬度在35m以上，則同層橫梁標(biāo)高偏差不能大于7mm。
2.4石材安裝
安裝前應(yīng)根據(jù)石材施工排板圖檢查石材與圖是否相符，檢查石材的尺寸及外觀質(zhì)量，同時對照加工圖檢查加工精度，將合格的石材上、下扣槽擦拭干凈，不能留有砂土顆粒，與玻璃幕墻相連部分的石材在安裝玻璃之前掛裝，以免損壞污染玻璃。
用環(huán)氧樹脂注滿槽坑，平穩(wěn)抬起石板，將槽口對準(zhǔn)已固定在橫梁上的扣件緩緩插人，再將另一對扣件插人上部槽內(nèi)，使石板稍向前傾，令扣件掛上橫梁后，再讓石板恢復(fù)到垂直狀態(tài)，并將扣件向下壓實，檢查調(diào)整石板的垂直水平進(jìn)出位置，使其符合立面控制線。如圖5所示。
2.5注膠及清潔
注硅酮耐候膠前，應(yīng)清潔耐候膠與玻璃間的縫隙，不應(yīng)有水、油漬、涂料、鐵銹、水泥砂漿、灰塵等;應(yīng)充分清潔豁結(jié)面，并加以千燥。玻璃一般采用甲苯或異丙醇作清潔劑。
注膠應(yīng)結(jié)合設(shè)計圖紙注意控制膠的施工厚度，膠筒沿接縫應(yīng)勻速移動，擠壓膠槍力量也應(yīng)均勻;膠層太薄不利于保證密封質(zhì)量和防止雨水滲漏，而且對因鋁板熱脹冷縮產(chǎn)生的拉應(yīng)力也不利;但也不能太厚，當(dāng)硅酮耐候膠受拉力時，太厚膠容易被拉斷破壞，使密封和防滲漏失效。
3、結(jié)論
通過對石材幕墻設(shè)計原理的分析，著重介紹了強度驗算常用的一些計算公式和計算方法，同時，本文針對支架式石材的施工工藝做了一定的闡述，對從事工程設(shè)計施工人員有一定的幫助。
