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(diǎn)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。這里著重把干掛石幕墻強(qiáng)度驗(yàn)算原理和施工方法較為詳細(xì)地談一下。

某工程干掛石的最高點(diǎn)為標(biāo)高17.7m，干掛石最大面積為1000×1240mm（高×寬），標(biāo)準(zhǔn)掛石厚度為30mm。掛石采用短槽式安裝于鋼結(jié)構(gòu)骨架上。

主要材料：

干掛石：國產(chǎn)花崗石

f=5.6N/mm<sup>2

（按花崗石各級強(qiáng)度暫取中間值）

鋼架：立村采用80×40×4方鋼管，橫梁采用L40×40×4角鋼。

1 設(shè)計(jì)計(jì)算及分析

1.1 荷載及作用

作用在干掛石幕墻上的風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值按下式計(jì)算且不小1.0kN/m2。

ω=1.1×β_z×μ_z×μ_s×ω_k

式中：ω（50年一遇）：作用在干掛石幕墻上的風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值（kN/m,sup>2</sup>）

β_z：瞬時(shí)風(fēng)壓的陣風(fēng)系數(shù)，取2.25

μ_z：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》

μ_s：體型變化系數(shù)

ω_k：風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值（kN/m<sup>2）

風(fēng)荷載設(shè)計(jì)值ω

ω=γ_ω×W_k=1.4W_k

式中：γ_ω——風(fēng)荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.4

標(biāo)準(zhǔn)層：W_k=2096Pa

W_k——地震荷載作用標(biāo)準(zhǔn)值

1.2 石材設(shè)計(jì)計(jì)算

①石板固定形式如圖1（6點(diǎn)支撐板）。



圖1 石材四邊固定示意圖

②石材強(qiáng)度驗(yàn)算

δ=δ_WK+δ_EK

式中：δ_WK、δ_EK——風(fēng)荷載和地震作用產(chǎn)生的應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值

δ——附加荷載作用標(biāo)準(zhǔn)值

③不銹鋼板掛鉤的剪應(yīng)力驗(yàn)算（掛鉤的形式如圖2）



圖2 石材碰裝掛鉤連接圖

τ_p=q_k×b×a×β/2×n×A_p

式中：τ_p——掛鉤的剪應(yīng)力

A_p——掛鉤的截面積 A_p=60mm2

n——一個(gè)連接邊的鋼銷數(shù)量n=3

a、b——石材的長短邊尺寸 a=1240mm b=800mm

q_k——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) β=1.275

④槽口處石板的剪應(yīng)力驗(yàn)算，石材的槽口形式如圖3。



圖3 石材開孔槽口示意圖

τ_p=q_k×b×a×β/[n×（t-d）×S]

β——剪力放大系數(shù) β=1.275

式中：τ_p——石材的剪應(yīng)力

n——掛鉤數(shù)量 n=6

a、b——石材的長短邊尺寸 a=1240mm b=800mm

q_k——風(fēng)荷載和地震作用產(chǎn)生的應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值

q_k=1661Pa

β——剪力放大系數(shù) β=1.275

t——石材厚度 t=30mm

d——槽口寬度 d=5mm

S——槽底（圓?。┛傞L度

S=3.14×25=78.5mm

2. 干掛石幕墻施工工藝說明

2.1 干掛石施工工藝流程圖



2.2 測量放線、定位

根據(jù)土建提供的測量基準(zhǔn)點(diǎn)構(gòu)成的線控制網(wǎng)示意圖，以測量基準(zhǔn)點(diǎn)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(diǎn)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。

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(gè)方向的位置誤差和角度誤差，安裝時(shí)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(shí)必須保證設(shè)計(jì)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。

利用焊接好豎向受力件進(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(diǎn)進(jìn)行鋼橫梁焊接。焊接要達(dá)到設(shè)計(jì)要求。當(dāng)安裝完一層高度時(shí)，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350m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(shí)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)已固定在橫當(dāng)上的扣件緩緩插入，再將另一對扣件插入上部槽內(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(shí)，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4所示



圖4 石材與墻體連接安裝示意圖

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、水尼砂漿、灰塵等；應(yīng)充分清潔粘結(jié)面、并加以干燥。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(jì)圖紙注意控制膠的施工厚度，膠筒沿接縫應(yīng)勻速移動(dòng)，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(shí)，太厚膠容易被拉斷破壞，使密封和防滲漏失效。

3 施工安全管理措施

①施工中，在指定地點(diǎn)休息、吸煙，不得隨意扔煙頭，嚴(yán)格執(zhí)行防火規(guī)定；施工作業(yè)區(qū)及庫房應(yīng)配備一定數(shù)量的滅火器具。

②每天作業(yè)完成后，施工人員應(yīng)收拾現(xiàn)場并清除廢棄物料。特殊工種應(yīng)持有市、縣勞動(dòng)部門核發(fā)的上崗證，上崗證按規(guī)定年檢，進(jìn)場即辦理動(dòng)火證。

③安全防火組織健全，做到人員落實(shí)，全體工人必須熟練使用各種消防器材，了解掌握各種火災(zāi)使用消防器材的種類和方法。

④電焊工必須持證上崗，焊接時(shí)下方必須設(shè)有接火斗，旁邊有水桶、滅火器等安全防火措施，并由專職安全員指定一名施工人員在現(xiàn)場監(jiān)護(hù)。

⑤在高層建筑幕墻安裝與上部結(jié)構(gòu)施工交叉作業(yè)時(shí)結(jié)構(gòu)施工層下方須設(shè)挑出3m以上防護(hù)裝置。高空作業(yè)通道必須整潔暢通，靠外一側(cè)安全防護(hù)網(wǎng)應(yīng)找有關(guān)方面搭設(shè)，無防護(hù)設(shè)施，不能施工；專職安全員應(yīng)隨時(shí)檢查圍護(hù)欄桿、安全防護(hù)網(wǎng)是否牢固良好，如發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)及時(shí)向有關(guān)主管報(bào)告，采取措施予以解決。 （尹穗 凌石 劉志雄）</sup>