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】

4. 弧形短槽短勾（图5）
弧形短槽（一般槽宽取7mm，槽长、槽深与砂轮直径和有效长度取值有关），用短勾连接，它要求勾下端处弦长（有效长度）比勾宽长(2×5 mm)10mm，以便安装时调节(并考虑开槽、制勾及安装时定位偏差)，受力破坏为剥离破坏，剥离破坏面积与勾宽和勾锚入深度有关，不会随弧形短槽开槽深度和宽度而相应改变，即同样勾宽和勾锚入深度，开槽加深、加宽以后，剥离面积随之减少，因此控制有效长度对弧形短槽抗剪承载能力至关重要。如按规范规定有效长度取不少于80mm，则勾宽应为70mm，如果勾宽40mm，则有效长度控制在50mm左右为宜。
短平槽(弧形短槽)如果采用蝶式勾，剪切破坏时，槽两侧剥离面积不同，即近勾侧剥离面积大，远勾侧剥离面积小，甚至无剥离(槽壁剪切破坏)，因此短平槽(弧形短槽)采用蝶式勾对受力不利。

图5 弧形短槽短勾
5. 钢销式（图6）
在石板材板上、下边上开孔，一般孔径为6~7mm，孔深22~33mm，破坏时石板在销孔两侧呈γ0角，在孔底呈α0角剥离，孔深对剥离面积有影响，但孔深30mm以后继续增加孔深其影响会越来越小。

                  图6       钢销式
6．  背栓式（背栓式）
    背栓式是在石板材背面开背栓孔，用背栓将石材和连接件紧固起来，形成连接节点。单切面背栓背栓孔深一般要大于板厚的一半（例如20mm板厚，孔深12mm）。这样，在受风压力时冲切破坏面积小于受风吸力时冲切破坏面积，且在反复冲击时易于破坏。
    双切面背栓由于板材背面垫圈面积大于扩孔孔底面积，且抗冲击厚度为板厚，受风压力时冲切破坏面积大于受风吸力时冲切破坏面积（即单切面背栓最大冲切破坏面积），而且在反复冲击时不会破坏。凝灰石(黄洞石)由于板材上有孔洞，如果背栓孔位于板上孔洞上(附近)有可能使连接失效。

              图7    背栓式              单切面背栓            双切面背栓
    从现有工程调查发现，勾(栓)铁件锈蚀后体积膨胀，将槽(孔)挤压破坏的情况屡屡发生，导至连接失效。因此勾(栓)必须采用不锈钢(1Cr18Ni9  0Cr19Ni9等)或铝合金（6063、6063a、6061、3003、5005等），不得采用碳钢镀锌件和其它易锈钢件。
    从以上分析，我们可以看出凝灰岩(砂岩)石板的连接设计不仅要选用恰当的槽(孔)形式，并且对勾(栓)槽(孔)的配合尺寸也要正确选择，如果勾(栓) 槽(孔)的配合尺寸选不当，将会可能使石板材连接能力降低，易于破坏。
    通过以上讨论，我认为凝灰岩(砂岩)用于石材幕墙是可行的，但要注意对材质的认识和评估，以及选择正确的连接型式及勾(栓)槽(孔)的连接配合尺寸。凝灰岩(砂岩)用于石材幕墙的计算方法和花岗石石材幕墙相同，只是强度设计值取凝灰岩(砂岩)抗弯强度设计值（实测抗弯强度平均值/2.5）、抗剪强度设计值（实测抗弯强度平均值/5）。

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