《砂岩和洞石幕墙10版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《砂岩和洞石幕墙10版（55页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、砂岩和洞石幕墙,中国建筑科学研究院 赵西安 2007.4 第 1.0 版,一、概 述,非花岗岩石材应用日渐增多,2003年以后，砂岩、大理岩、石灰 岩、洞石等非花岗岩石材在幕墙中应用 日益增多。有些工程用量达7万平方米， 有些工程用到200米以上的高度。 目前规范并未对非花岗岩幕墙作出设 计和施工规定，新情况带来了许多新问 题。,石灰岩、大理石幕墙,以色列特拉维夫银行大厦,洞石面板幕墙,新保利大厦,砂岩面板幕墙,广州白云会展中心,上海蓝生大厦,广东发展大厦,二、 材 料,1.石材面板地质学分类（GB/T13890）,2.常见幕墙石材面板的类型（GB/T17670）,非 花 岗 岩 石 材,一、
2、石材的种类 大理石（MXXXX）包括大理岩、石灰岩、白云岩 板 石（SXXXX） 只用砂岩、凝灰岩 洞 石 石灰岩、砂岩、凝灰岩中含有许 多孔洞的石材 上述石材中，大理岩和石灰岩的材质相对 较好，用于幕墙问题不大。 但目前国内工程，喜欢用砂岩和洞石。,材 性,二、砂岩和洞石的材性特点 1、 材质疏松，软弱。有时夹杂松软的条 纹、矿脉。容易破损、开裂。 2、 强度一般较低，强度分布分散，不同产地或 矿山、不同开采点、甚至同一开采点不同荒石开出的 板材强度相差甚远。品质较难控制。 3、 吸水率高，甚至可大于6%。有些还遇水软化。 4、 孔隙率高，抗冻融性能差。 5、 耐久性差，容易被腐蚀和风化。,
3、砂岩和洞石类型石材,最低采用条件 受弯强度试验值： 平均不小于5 N/mm2; 单个值不小于4 N/mm2。 无折断，无裂缝，无掉渣，无软弱部 分和软弱条纹，无大孔、通孔。 冻融系数不宜小于0.8 . 经防水处理后，吸水率不大于1%。,当不得已之时 由于某种原因，不得不受命采用 强度很低、性能很差的石材时，事 前应进行充分可行性研究，进行足 够的实验，采取非常规的加强和安 全措施。承建商要考虑是否值得付 如此大的的代价，冒如此大的风险。,超高洞石幕墙的特殊要求,一 提高对抗弯强度的要求: 100米以下 平均值大于 5N/mm2 最小值大于 4N/mm2 100米以上 平均值大于 6N/mm2
4、最小值大于 5N/mm2 二 加强管理,严格控制石材质量标准,每批石板均 进行检验抗弯强度,每块板材均进行外观检查.,超高洞石幕墙的特殊要求,三 加厚背面书树脂复合层的厚度. 四 采用注胶板缝,防止石板破碎后坠落. 五 表面进行封孔,六面防水处理.,石 材 防 水 剂,可采用有机硅或有机氟防水材料,要求: *无色透明,不改变石材外观、颜色、 光泽。 *耐候性好。 *防水、防污、保持石材历久如新。 *能防止腐蚀物质对石材的侵蚀。 *良好的透气性。 *施工性好，与硅酮石材密封胶相容。,三、 建 筑 设 计,千方百计 确保安全,砂岩和洞石应用安全是第一位 一 、 严把石材质量关 1 选用矿山之前，要
5、进行考察和材性试 验，确保石材符合规定。 2 供货过程每批进行抗弯强度试验。 3 每块板材检查无破损、开裂方可上墙。 4 开孔、开槽等必须用机械进行。 5 表面防水应按规定工艺严格执行。,二、 注意石板分格尺寸 1 石板尺寸不宜过大，一般控制在 1.0m2之内。 2 尽量避免长条板。长宽比控制在 3:1以下。否则宜用长边支承，增加横梁 或立柱。,三、采取多道安全防范措施 1 槽口内灌注环氧胶粘剂（符合标准 JC 887的要求）。 2 石板背面加粘玻璃纤维织物。 3 采用注胶式板缝。 4 幕墙底下设绿化、水池等隔离带。,防 烟 封 堵,一、层间隔烟封堵，可用岩棉（厚度100mm）、防火板等，要密
6、封不透烟。 二、实体墙面可不每层封堵，但门窗洞口周边 应用 100mm厚岩棉封堵。,四、 结 构 设 计,钢结构可以焊接,焊接是钢结构最可靠的连接方式之一，大型、厚 壁、重载、高压、振动、冲击等最不利受力都用焊。 石板幕墙从面板到主体结构，中间有许多环节可提 供位移和变形，其中一些环节用焊接是完全可以的。 振动台实验和平面内变形 实验表明，焊接的幕墙 承受达1/50的面内变形。 许多焊接的幕墙经历了12级以上台风的多次吹袭， 没有问题。理论和实践都表明，不许焊接没有道理。 国外也有许多幕墙用焊接，并非全用螺栓。欧美 用螺栓是因为焊工费用太高，用不起。韩国和香港幕 墙的钢结构很多采用焊接。,上
7、下 柱 的 连 接,上下柱并不是必须连接 上下柱之间并不是非连接不可，连接与否、连接方 式完全取决于设计考虑和采用的计算简图。 通常采用多跨铰接梁的计算模式，上下柱之间是铰 接点，要保证上下位移一致，可传递剪力，应连接。 如果设计按简支考虑，按简支梁计算，则可以不连 接， 只须留出间隙。 实体墙上的幕墙可以按分段设置横梁和立柱，各自 单独计算，各自单独受力，这时各段之间也可不连接.,芯柱连接主要用于铝型材,JGJ133-2001中关于型材用芯柱连接的规定是针对铝 型材的。该规范是在19962000年间编制的，当时幕 墙基本上只用铝型材，一般不考虑用钢型材。 铝型材开模方便，又是高精度和超高精度
8、产品，可 以做到紧密滑动配合。因此用芯柱是恰当的。 2000年以后，钢型材大量使用，JGJ133-2001的规 定就不适应钢型材了。钢型材大量是开口断面，无法 插芯；钢型材不能随便定尺寸，轧辊不能随便改，无 法紧密配合；精度做不到高精级，滑动不了，或者空 隙很大，芯柱晃动。,新问题要有新办法,对钢型材还照搬老规定，还硬要按JGJ133-2001 的规定执行，必定 要出问题。 钢型材有钢型材的特点，要针对具体情况具体 选用 连接方式。只要达到两个要求就可以了：保证上下柱 位移一致；能传递剪力。 通常，可采用型钢或钢板作为连接板，一端焊接或 用圆孔螺栓；另一端用长圆孔 螺栓。当然，如果能做 到配合
9、良好，管材也可以用芯管连接。 修订后的新JGJ133将采用上述规定。,高二百米 广州合银大厦 立柱下焊上螺接,冷成型薄壁型钢的应用,原规范只涉及热轧型钢，目前冷成型薄壁型钢已在幕墙中应用。 冷成型薄壁型钢构件的设计，可按冷弯薄壁型钢技术规范 GB50018执行。 截面最小壁厚： 梁： 不应小于 2.0mm； 柱： 不宜小于2.5mm； 不应小于2.0mm。,后 加 锚 栓,一、可采用机械锚栓或化学锚栓。两者谁优尚无定论。 二、化学锚栓要防止焊接引起升温，只可做定位点焊， 不可进行连续焊接。不得不焊时采用湿毛巾保护。 要在锚栓附近焊接连接时，宜选用机械锚栓。 三、通过拉拔实验决定承载力标准值Nk
10、,以Nk/k2作为 承载力设计值N。 四、安全系数： 风和地震 K=3.0 k2=2.15; 自重 K=3.5 k2=2.5。,背部连接的石材面板,采用背栓、背卡、背槽连接的石材面板，应 通过试验决定其连接承载力和设计计算方法。 背栓和背卡应采用规范规定牌号的不锈钢，背槽应采用规范规定牌号的铝合金型材。 背卡和背槽在开缝和开槽处应灌注环氧胶粘剂（JC887)；多孔石材上用背栓，宜灌注环 氧胶粘剂。 背部连接件试验中应为石材破坏或连接件拉断，不应出现连接件拔出，拔出意味失败。,背部连接石板设计,面板设计 1 面板按多点支承外挑弹性板设计。 2 可以用有限元计算，也可以查计算用表。 连接件设计 1
11、 连接件的承载力标准值取承载力试验平均值减去 1.645倍标准差，但不小于试验的最小值。试验数量 较少时可取试验最小值。 2 连接件承载力设计值取承载力标准值除以系数2.15 后采用。相当于总安全系数约为3.0。,连接件设计,3 抗拉压设计时，每一个连接件平均拉压力应 乘以受力不均匀系数1.25，其设计值不应大 于连接件拉压承载力设计值。 4 进行自重下的抗剪设计时，应按构造情况决 定承受自重的连接件数量。每一个连接件的 平均剪力设计值应乘以受力不均匀系数1.25， 且重力荷载的分项系数应取1.35。连接件的 剪力设计值不应大于抗剪承载力设计值。,穿 透 式 连 接,对于特别软弱的石材,用金属件穿过石 板,直接固定板材,是比较可靠的连接方式.,石板用螺栓穿透式固定,开 放 式 板 缝,幕墙采用开放式板缝，应考虑以下要求： 1 应采取措施排除板后的积水； 2 应保持背后空间的通风； 3 背部要有连续密封的防水板，可用铝板、镀 锌薄钢板； 4 防水板应进行抗风设计。,决策慎重，措施到位，确保安全,首先要进行技术论证和可行性分析。 要充分了解所选用的石材的材性。 慎重进行建筑和结构设计。尽量减 小石板面积，避免采用长条板。 采用注胶式板缝，背面作复合层。 避免运输安装时撞击石板，精心进 行施工安装。,结束，谢谢！,
