天然凝灰岩(砂岩)石材幕墙技术的讨论

来源: 作者:张芹日期:2006-3-16 　页面功能【字体：大中小】【打印】【关闭】【评论】

    从上表可以看出凝灰岩（砂岩）的特点是吸水率高、强度低。近年来的工程建设中，对凝灰岩的材质进行了大量的检测（例如东莞市行政中心），对砂岩材质也进行了检测（例如深圳市文化中心），取得了一些参数，使我们对凝灰岩（砂岩）有了初步的认识，但总体上来讲，由于使用凝灰岩（砂岩）的工程还不多，且凝灰岩（砂岩）产地分散，各地产品材质差异很大，因此每个工程在使用凝灰岩（砂岩）时都应对材质进行检测，以便对材质进行评估。同时要对凝灰岩（砂岩）石板材表面涂有机硅防水剂进行防水处理，深圳市文化中心用砂岩石板材，通过表面防水处理，砂岩石板材吸水率降低到0.8% 以下，且强度有大幅度提高，说明此类石材用有机硅防水剂进行表面处理的必要性。但在设计计算时，现在尚不宜考虑处理后的效果，即仍按未处理前参数采用。对此类石板材也进行了（抗弯、抗冲击）承载能力试验，取得了一些参数，但我们对它破坏特点的认识尚不充分，因此设计时，总安全系数K宜取为3.5，即材料性能分项系数K2取为2 .5。
    从石材幕墙实际工程破坏和试验结果看，石材幕墙石板材连接破坏大部分为槽(孔)冲切（锥体）破坏，对槽(孔)破坏情况的分析表明，槽(孔)与勾(栓)配合尺寸的正确选择是非常重要的，它对石材幕墙石板材连接性能起到关键作用。勾(栓)与槽(孔)的配合不仅要考虑施工、安装时便于调整，而更重要的是考虑槽(孔)的受力特点，在严格控制施工偏差、满足施工安装必要的调整尺寸基础上，确定槽(孔)尺寸，使其达到最佳受力状态。
    现在对各种连接配合构造分别进行讨论。
1.通槽通长勾（图1）
    通槽即沿板上、下边通长开槽，一般槽宽取7mm，槽深取15~17mm，这样取值是按勾厚4mm，勾锚入槽10~12mm考虑的，通长勾勾长一般取比板宽两端各减5mm考虑。

图1 通槽（普通槽）通长勾
从破坏情况分析，通槽通长勾破坏时石材沿槽底向下剥离，剥离角随石材强度而异，石材强度高，角度小(即剥离面积大)，石材强度低，角度大(即剥离面积小)。由于通长设勾，总的剥离面积等于板宽乘剥离深度，剥离面积大，受力特别有利，但勾的用料较多。从以上分析还可看出如果槽开得很深，剥离深度不会随开槽深度而相应改变，即槽深比勾锚入深度大于5mm以上后，会减少剥离面积，减少抗剪承载能力（图2）。

图2 通槽（深槽）通长勾
2.通槽短勾（图3）
石板材上开通槽（一般槽宽取7mm，槽深取15~17mm），用短勾连接，板材受剪破坏时，短勾两侧槽壁剪切破坏，并从勾下槽底向下剥离，剪切破坏面积为槽壁剪切面积加槽底下板面剥离破坏面积，剥离面积随勾宽和槽深而变化。总体来说，其总剥离面积远远小于通槽通长勾，是所有勾槽连接节点中剪切(剥离)面积最少的，即最易剪切破坏的连接节点。

图3 通槽短勾
3. 短平槽短勾（图4）
石板材上开短平槽（一般槽宽取7mm、槽长度取100mm），用短勾连接，石板材受剪破坏时，短勾两侧槽壁呈γ0角剥离，槽底呈α0角剥离，剪切破坏面积为槽壁两侧剥离面积加槽底以下面板剥离面积，总剥离面积大于通槽短勾，但应注意到短平槽槽长与勾宽的关系，保持槽长为勾宽+10mm(2×5 mm)时槽壁沿槽端剥离（如按规范规定长度取不少于100mm，则勾宽应为90mm），如果槽长过长(即大于勾宽2×5 mm)就有可能在槽中部剥离或沿槽壁切断，即短平槽开槽过长，对槽受力不利。

图4 短平槽短勾

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