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摘要：目前幕墙干挂石材设计，建筑设计院通常一般提供立面分格形式和部分节点图及相关大样图，但其细致程度无法达到依图施工的程度，很多地方在图纸上无法体现出来。因此，石材板块及相关的干挂体系的深化设计工作就非常必要，这项工作一般由专业幕墙单位负责。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，后置埋件化学锚栓也未做拉拔试验。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。
关键词：石材的选择，干挂方式的选择，荷载的确定，石材物理性能试验
Abstract: at present, the curtain wall dry hanging stone material design, architecture design institute usually provide facade general ', form and part of the node figure and related DaYang figure, but its careful degree according to graph construction cannot reach the level, a lot of places in the drawing cannot manifest. Therefore, stone plate and related dry hanging the detailed design system is very necessary work, the work is general by professional curtain wall unit responsible for. Because its technology level of uneven, and the many stone project didn't even corresponding mechanics calculation and field test, chemical anchor bolts or built-in parts also did not do pull out tests. Stone and dry hanging system are based on the choice and determination of the construction experience of the daily, is likely to cause the danger of strength is lack of excessive or intensity hidden danger material waste.
Keywords: stone material choice, the choice of the ways of dry hanging, determination of the load, the stone material physical performance test
中圖分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
干挂石材的设计必须按照相关规范，依严格的程序进行，其力学计算结论要与现场的力学性能试验结果相吻合，满足计算要求。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，介绍干挂石材幕墙。
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分格尺寸、颜色、材质、填缝材料等，并绘出详细的石材立面分格图及大样图，剖面图，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，以确保石材幕墙的安全性。
1.石材的选择 对于深化设计而言，应配合建筑设计单位和建设方的工作，根据建筑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。尽管石材供应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，比较而言，短槽式成本较低但安全性不如背栓式，通常用于石材重量不太大或安全系数要求不太高时；背栓式干挂牢靠稳定，但成本较高，用于较大块石材（厚度30mm时石材面积大于1.5㎡）或对石材安全性能要求较高时。 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作用形式，然后确定石材的干挂方式，进而确定石材板块的计算模型，分析是单跨梁还是双跨梁进行受力安全性计算。石材及其干挂体系的设计应符合《干挂饰面石材及其金属挂件》JC830.1、2-2005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，并根据荷载作用方式对其进行组合。其相应分项系数及组合系数都应严格按规范要求取用，对某些特殊的建筑物，设计说明书中对相应荷载计算取值会有特殊要求，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与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。计算方式与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作用，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作用。对石材进行抗弯计算时，应按四点支撑板计算其应力。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。应注意的是，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。用实验得出的石材弯曲强度及压缩强度除以相应的设计安全系数，即可得到时常的允许应力。４.石材物理性能试验 在为一个工程项目的石材做试验建立设计指标时，必须取能代表所用石材的试样，或者直接从将要用于建筑物的石材中挑选试样。干挂石材的物理性能主要包括弯曲强度、断裂模量、压缩强度、吸水率及体积密度，这些指标均可通过标准试验方法获得，而相应的标准中都有指定的最小物理性能指标。 ５.现场受力性能试验 干挂石材理论计算的模型毕竟与现场时常的实际受力情况有所不同，为验证理论计算结果的准确性，必须在施工现场按拟采用的干挂石材的固定体系固定石材，然后对其逐步施加设计规定的荷载并观察记录其整体受力性能。最后按试验对力学计算结果进行分析和研究，以确保干挂石材在实际使用过程中确实具有相当的安全性。 ６、施工图设计 干挂石材施工图设计的依据为：建筑平面图、立面图、剖面图、节点大样图、其他专业需与干挂石材配合的有关图纸及其他要求和干挂石材的计算书。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，施工图设计主要包括石材的安装立面图设计、石材节点大样图设计、剖面图等。①、安装立面图设计：根据建筑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，编号应确保唯一并方便实用，所设计的石材安装立面图应清楚表达出各种不同种类的石材板块。若工程的体形较复杂，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挂板立面编号图编号。 ②、石材节点大样图设计：对建筑物的拐角、窗口、屋檐、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图，以表明这些部位石材的实际情况。当整套石材幕墙图纸设计完成后由业主及建筑设计师审核，确认后再反复复查现场实际情况下料订单。以免造成不必要的浪费。
建筑幕墙其实是给建筑披上一件美丽的外套，石材幕墙只是其中的一件，但它们都有既美观又保温的效果，给我们现代都市创造一个具有时代气质的新形象。作为幕墙人，我们应该在保证工程安全的前提下，积极创新，为创造一个现代化的城市贡献自己一份力量。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
关键词：石材的选择，干挂方式的选择，荷载的确定，石材物理性能试验
Abstract: at present, the curtain wall dry hanging stone material design, architecture design institute usually provide facade general ', form and part of the node figure and related DaYang figure, but its careful degree according to graph construction cannot reach the level, a lot of places in the drawing cannot manifest. Therefore, stone plate and related dry hanging the detailed design system is very necessary work, the work is general by professional curtain wall unit responsible for. Because its technology level of uneven, and the many stone project didn't even corresponding mechanics calculation and field test, chemical anchor bolts or built-in parts also did not do pull out tests. Stone and dry hanging system are based on the choice and determination of the construction experience of the daily, is likely to cause the danger of strength is lack of excessive or intensity hidden danger material waste.
Keywords: stone material choice, the choice of the ways of dry hanging, determination of the load, the stone material physical performance test
中圖分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
干挂石材的设计必须按照相关规范，依严格的程序进行，其力学计算结论要与现场的力学性能试验结果相吻合，满足计算要求。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，介绍干挂石材幕墙。
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分格尺寸、颜色、材质、填缝材料等，并绘出详细的石材立面分格图及大样图，剖面图，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，以确保石材幕墙的安全性。
1.石材的选择 对于深化设计而言，应配合建筑设计单位和建设方的工作，根据建筑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。尽管石材供应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，比较而言，短槽式成本较低但安全性不如背栓式，通常用于石材重量不太大或安全系数要求不太高时；背栓式干挂牢靠稳定，但成本较高，用于较大块石材（厚度30mm时石材面积大于1.5㎡）或对石材安全性能要求较高时。 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作用形式，然后确定石材的干挂方式，进而确定石材板块的计算模型，分析是单跨梁还是双跨梁进行受力安全性计算。石材及其干挂体系的设计应符合《干挂饰面石材及其金属挂件》JC830.1、2-2005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，并根据荷载作用方式对其进行组合。其相应分项系数及组合系数都应严格按规范要求取用，对某些特殊的建筑物，设计说明书中对相应荷载计算取值会有特殊要求，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与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。计算方式与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作用，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作用。对石材进行抗弯计算时，应按四点支撑板计算其应力。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。应注意的是，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。用实验得出的石材弯曲强度及压缩强度除以相应的设计安全系数，即可得到时常的允许应力。４.石材物理性能试验 在为一个工程项目的石材做试验建立设计指标时，必须取能代表所用石材的试样，或者直接从将要用于建筑物的石材中挑选试样。干挂石材的物理性能主要包括弯曲强度、断裂模量、压缩强度、吸水率及体积密度，这些指标均可通过标准试验方法获得，而相应的标准中都有指定的最小物理性能指标。 ５.现场受力性能试验 干挂石材理论计算的模型毕竟与现场时常的实际受力情况有所不同，为验证理论计算结果的准确性，必须在施工现场按拟采用的干挂石材的固定体系固定石材，然后对其逐步施加设计规定的荷载并观察记录其整体受力性能。最后按试验对力学计算结果进行分析和研究，以确保干挂石材在实际使用过程中确实具有相当的安全性。 ６、施工图设计 干挂石材施工图设计的依据为：建筑平面图、立面图、剖面图、节点大样图、其他专业需与干挂石材配合的有关图纸及其他要求和干挂石材的计算书。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，施工图设计主要包括石材的安装立面图设计、石材节点大样图设计、剖面图等。①、安装立面图设计：根据建筑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，编号应确保唯一并方便实用，所设计的石材安装立面图应清楚表达出各种不同种类的石材板块。若工程的体形较复杂，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挂板立面编号图编号。 ②、石材节点大样图设计：对建筑物的拐角、窗口、屋檐、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图，以表明这些部位石材的实际情况。当整套石材幕墙图纸设计完成后由业主及建筑设计师审核，确认后再反复复查现场实际情况下料订单。以免造成不必要的浪费。
建筑幕墙其实是给建筑披上一件美丽的外套，石材幕墙只是其中的一件，但它们都有既美观又保温的效果，给我们现代都市创造一个具有时代气质的新形象。作为幕墙人，我们应该在保证工程安全的前提下，积极创新，为创造一个现代化的城市贡献自己一份力量。
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。