石材行业协会技术培训讲座--石材幕墙工程技术风险的思考

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1、1石材幕墙工程技术风险的思考石材幕墙工程技术风险的思考萧愉 2012年5月30日234567891011121314151617181920212223242526272829检查问题分类检查问题分类石材材料应是整块石材但采用了二块粘结石材槽口槽口连接处折断、拉出石板托板托板长度、厚度不够石板挂件无挂件，挂件未插入石板粘结受剪力，脱落，未固化构件焊接应该用螺栓连接但采用了点焊钢构横梁托板不够，托板缺支承30总之，施工人员操作违规、质量不达标、 监督、验收缺失等。设计未按技术规范； 石材供应、加工商承担石材幕墙工程，在 设计、材料、施工三方面技术与管理重大 缺陷与违规。此外，石材幕墙外部的可能原

2、因：主体结构荷载、变形、沉降传递风力、地震、温差、雷电、火灾超规范作用极端异常气象不可抗拒因素其他特别不可预见外力整改重点整改重点抓住石材构件之间的连接关系 列出具体分布图、节点图、大样图，对号入座，逐个整改。抓住所有石材构件、支承框架、螺栓连接、焊接、石板 槽口加工、材料配件每一项详细的结构计算、验算和审核。抓住设计、材料、加工、施工、监理、验收人员的责任 心和责任制，以及技术培训教育考核，加强管理。抓住系统完整的整改施工图与施工组织设计，规范化， 标准化程序实测。31复旦大学江湾校区行政楼石材幕墙整改方案复旦大学江湾校区行政楼石材幕墙整改方案1.上海远大铝业工程有限公司提出的整改方案，总的

3、是可行的。 2.“方案”列出了7个方面的问题：石材、槽口、托板、挂件、粘接、 焊接、横梁等。对上述问题提出了分析原因，有设计方面的如 “应该用螺栓连接但采用了点焊”，“托板长度不够”，“石材 本应是整块石材”，“托板数量不够”，“增加横向龙骨”；有 施工人员违规操作；有石材折断、粘结剂、石材槽口加工等材料 方面的问题。是否全面逐个100%检查了？没有检查的是否就没有 问题了呢？ 3.整改“方案”应从设计、材料、施工三个方面分类列出进行，如 更换长度合理的托板，采用螺栓连接，更换石材，采用不锈钢托 板，增加横向龙骨等。 4.整改关键是抓住设计、加工、施工、监理、验收人员的责任制。 将责任细化落实

4、到人，明确提出整改工作项目，内容及责任人， 列表。 5.整改重点是抓住石材构件之间的连接关系。所有的连接关系应列 出具体分布图、节点图、大样图、编号对应和连接件质量验收标 准。将已提出的“问题汇总”表延扩，整改内容（含人员、材料、 构件、连接、施工、监督、检查验收。）6.对石材构件、支承框架、螺栓连接、焊接、石材构件加工槽口、 挂件每一项均应有详细的结构计算和验算。 7.对全体施工人员进行一次安全质量技术培训与教育，对各个施工 人员的岗位职责，操作要点进行具体分配交底。 8.本项“整改”方案应落实到系统完整的整改施工图，结构计算书、 施工组织设计、工程监理和验收标准，整改施工工序程序标准化 规

5、定。 9.对本项工程可能出现伤害事件的非安全性部位，特别是人流集中、 密集地段，临空、高处石材部位细化标出标志。必要时对石材构 件、连接、挂件、螺栓、焊接等结构性安全进行实测。 10.对整改工程进行更严格的材料、构件、连接件、隐蔽工程中间验 收和完工安全质量验收，安全责任者落实到人到具体整改工作部 位。所有整改落实后资料系统存档备案以备今后作为保养、维护、 维修的依据。32关于石材幕墙的几点看法关于石材幕墙的几点看法 石材幕墙是近年大量采用、开发、发展极快的一种 幕墙体系，形成特有的建筑外墙风格。论坛集中讨论 生产技术，包括材料、加工、生产，中间产品；而应 用技术则针对市场、建筑安装最终产品。

6、对于石材幕 墙的使用应用技术应注意以下几个方面的处理：1，石材幕墙也如建筑幕墙一样具备（3+1）性能，即外观性、安 全性、功能性和经济性，其中安全性放在第一位。 第一，安全性包括了石材墙板的材料性能，特别是放射性，抗风化性，高强度、 高脆性、天然材料微裂纹、结构缺陷和开槽方式的特点。 其次，对石材墙板与金属框架连接的可靠性，连接方式有背栓、短槽、通槽以 及小单元、全单元组合式等，不同连接方式结构性能不相同。同时应有防脱 落装置。插销式、斜向插片式抗震性能不好。 第三，石材墙板后的保温材料防火性能A级、B1级燃烧性能，热工、防潮防水、 防霉等。 第四，金属连接件、框架的防锈防腐不应忽视。 2，

7、石材幕墙的采用也有一个地域性、气候适应性问题。对于上海地区多雨、台 风、大雨气候气象，选用开放式体系是不适宜的。由于雨水的侵入，造成墙 面后高湿度空间对连接件、框架的锈蚀不可忽视；对保温材料变形、失效， 霉变作用也不可忽视；为此增加内排水措施在经济性上也是不可取的。此外， 上海地区酸雨情况，石材幕墙应采用花岗石，而不宜采用大理石、砂岩等类 石材。333, 关于石材幕墙的适用范围，按JGJ133-2001规定“建筑高度不大 于100m、抗震设防烈度不大于8度的民用建筑”2010年上海市地 方标准修订征求意见稿将高度调正至少120m。如采用小单元、全 单元结构体系，由于结构不同，其适用高度可更高。

8、钢销式石材 幕墙高度不宜大于20m、石材面积不宜大于1.0m2 4, 对石材强度的要求，JGJ133.3.2.2条规定弯曲强度不应小于 8.0MPa.注意石材墙板的抗弯强度设计值应根据其弯曲强度试验的 弯曲强度平均值决定。抗弯强度设计值安全系数为2.15，抗剪强 度则为4.30。弯曲强度试验中任一试件的试验值低于8.0Mpa时， 该批石板不得用于幕墙。注意：装饰性习惯做法与幕墙规范 低高度与高层做法的不同。 5， 石材幕墙中，尚应注意密封胶应有证明无污染的试验报告，金 属挂件与石材间粘结固定材料宜选用【干挂石材用环氧胶粘剂】。 具有机械性抵抗能力加粘结定位胶填缝。6， 建筑幕墙面板分格与接缝设

9、置，应在平面内变形 产生最大位移时，板块之间不发生挤压碰撞且保持 其密封性。接缝宽度宜为1220mm。 7， 近年采用超薄型石材铝蜂窩复合板。石材板厚度 35mm。总厚度不小于20mm。努力提高工厂化、预 制化、复合化。 8，超高层、高层建筑塔楼采用石材幕墙问题尚有争论。 认为不宜，而用金属板、复合板以减轻建筑外墙自 重、防止高处坠落提高安全性 9，目前主要采用天然花岗石。人造石材尚不多用。342. 石材幕墙的破坏 2-1， 是否符合规范关于结构安全性的规定设计 JGJ133-2001强制性条文16条：石材 3.2.2 R弯曲不小于8.0Mpa，不大于1.5m2胶 3.5.2，3.5.3 同一

10、品牌，质保书框架 4.2.3 钢型材L/300、15mm；铝合金 相对挠度L/180，20 风荷标准值作用下防水 4.2.4 风荷标准值/阵风系数=风荷载作用下，不发生雨水渗漏 水密性符合设计要求结构5.2.3 风荷载标准值计算，不应小于1.0KN/ m2 5.5.2钢销式 6、7度 高度不大于20m，石板面积不大于1.0 m2，连接用不锈钢 连接板不小于404mm，钢销与孔符合6.3.2孔位、孔销深、直径 5.6.6 横梁与立柱连接、角码剪力、螺钉直径、数量、相对位移 5.7.2立柱上下15mm缝隙、芯柱、长度400mm、不锈钢螺栓 5.7.11立柱与角码、预埋件、连接，螺栓直径不小于10m

11、m加工6.1.3 注胶温度1530，湿度50%，宽度，厚度，洁净、通风室内 6.3.2 孔位、锁、孔深度、直径、销长度检验 6.5.1 5%抽样，不少于5件，不符合加倍安装 7.2.4 预埋件埋设，标高差不大于10mm位置差不大于20mm 7.3.4 板安装验收 7.3.10 验收项目 连接节点、防腐，防火、保温，伸缩、沉降、防 震缝及阴阳 角，防雷节点，封口2-2， 对石材的要求 物理力学性能 2-2-1，JGJ133 3.2石材 吸水率修订版 关于石材幕墙的主要修订1，1.0.3条 高度100m放至高度不大于120m的花岗岩石材幕墙 2，1.0.5条 建筑幕墙设计使用年限不宜小于25年 幕

12、墙支承结构的设计使用年限为50年 3，3.7.2条 幕墙用石材板材宜选用花岗岩 4，3.10.1条 幕墙用连接件、紧固件、组合配件宜选用不锈钢或铝合 金材质 5，3.11.10条 石材幕墙金属挂件与石材间粘结固定材料宜选用干挂 石材用环氧胶粘剂，不应使用不饱和聚酯类，尚有争议。 6，3.11.14条 石材的接缝密封宜采用专用的石材密封胶 7，3.13.1条 符合防火要求的A级保温材料 8，4.2.4条 幕墙抗风压性能不应低于GB/T21086 3级应2.0Kpa 9，4.4.2条 防潮性能的保温材料 10，4.4.6条 接缝宽度宜为1220mm3711，6.1.7条 非透明幕墙的传热系数应按照

13、面板构成的各材料层热 阻相加的方法计算。 12，7.1.5条 非透明幕墙 耐火极限 符合现行防火规范 13，9.5.2条 连接点应有可靠的防松、防脱和防滑措施 14，9.5.3条 连接处的受力螺栓、铆钉不应少于2个 15，9.5.9条 幕墙与砌体结构连接时，宜在连接部分的主体结构 上增设钢筋混凝土或钢结构梁、柱。轻质填充墙不应作为幕墙 的支承结构。 16，9.7.1条 幕墙构件和连接的计算分析应有明确的计算模型，考 虑面板重量的偏心作用 17，9.7.5条 盖板、压条、挂件和装饰件应有可靠的连接、形状复 杂、受力大并且建筑较高时应采用机械连接（非摩擦）建筑高 度60m以上不得采用嵌入或插入式连

14、接18，10.4章 石材面板 花岗石，吸水率0.6%，R弯8mpa，厚度，六面防护， 100m及吊顶时连接加强等。 面板抗弯设计 短槽、背栓按四点支承板对边开通槽对边简支板四边开通槽四边简支板a短边长b长边长38槽口处抗弯 抗剪设计（槽口处） 二侧短槽四侧通槽背栓c 槽口宽度 s 单个槽口总长度 t 面板厚度 n 两侧连接 每边短槽 数 四侧连接长边短槽数 应力调正系数查表 d 背栓孔直径 hv 背栓切入孔深度 n背栓个数连接构造 挂件挂件厚度不锈钢件3mm 铝合金件4mm 插入深度 5倍厚度 +3mm 宽度 厚度+3mm 长度应不小于60mm，槽口两侧板厚均8mm 挂件应经计算确定 短槽短槽

15、边缘至板端 3倍板厚 胶在槽内厚度80% 螺栓不少于2个，直径5mm背栓孔 切入有效深度为板厚2/3 15mm 孔离板边距板厚3倍 不大于支承边0.2倍3919，12.2.7条 钢结构横梁和立柱采用焊接时，每间隔6m应设一伸缩自由端， 设节点纵向 应能自由滑动抗弯横梁绕截面x轴的弯矩设计值M，抵抗矩W 横梁绕截面y轴的弯矩设计值M，塑性发展系数1.05横梁水平方向（x轴）的剪力设计值Vx 横梁竖直方向（y轴）的剪力设计值VySx横梁截面绕x轴的毛截面面积矩 Ix 横梁截面绕x轴的毛截面惯性矩 tx 横梁截面垂直于x轴腹板的界面总宽度抗剪20，20.5.1-2条 石板不应采用钢销和“T”型挂件

16、21，22.2.2条 进场前验收 石材弯曲强度，设计要求的抗 冻融性；石材表面无凹坑、缺角、裂纹和斑 纹。40石材幕墙的安全风险在哪里？我有以下几点看法：安全性也是一个系统工程，要用系统思维分析。安全性问题是 一个与投入条件、使用年限与使用条件相关的相对概念，包括 了设计、材料、加工、施工、维护和功能系统综合的概念，包 括了石材幕墙形成全过程控制与长效管理的概念。安全幕墙的 定义：“在使用期限内和规定的使用条件下，建筑幕墙及其组 成不发生任何破坏而维持使用。”安全性也是“材料是基础”。上海2009年第2季度检查56批中18 批不及格占32.14%。相当高要警惕！不合格的不出厂不上墙。幕墙玻璃若有自爆而非外力所破坏，是属材料内因，几率在 38，是引起玻璃幕墙破碎的最大因素，引起了各方关注， 作为一项重点预防问题。石材墙板材性内因如何呢？石材是脆性材料。强度高脆性大，边角易碎，撞击易碎。如何 保证石材板片“工作状态不破坏、破坏状态不散落”？防飞散 网的补救