姜昆　陳亞輝

【摘 要】隨著我國建筑幕墻事業(yè)的不斷發(fā)展，有很多新型的幕墻出現(xiàn)，給建筑施工帶來了一定的影響，其中石材幕墻是影響比較大，也比較有意義的一種?；诖耍疚膶κ哪粔υO(shè)計的相關(guān)問題進行了具體分析

【關(guān)鍵詞】石材幕墻；幕墻設(shè)計；設(shè)計問題

一、石材幕墻設(shè)計存在的問題

1.幕墻專項設(shè)計單位實力不強，審查單位把關(guān)不嚴(yán)，導(dǎo)致施工圖紙不完善

①施工圖紙未能詳盡畫出各個節(jié)點詳圖，成為施工單位隨意構(gòu)造節(jié)點的理由。②設(shè)計計算書中參數(shù)取值錯誤或不合理，造成設(shè)計結(jié)果偏不安全，如風(fēng)荷載體形系數(shù)未嚴(yán)格按規(guī)范要求區(qū)分部位選取，墻角邊棱處與墻大面的體型系數(shù)不合理的采用同一數(shù)值。③設(shè)計計算書中立柱計算跨度與實際不符合。往往設(shè)計僅對典型標(biāo)準(zhǔn)層的立柱跨度進行計算，而忽略底部跨度較大的樓層，也不會考慮底層墻體部分立柱應(yīng)該從地下室頂板開始計算跨度；另外，立柱沒有根據(jù)每層的支承點數(shù)準(zhǔn)確采用單跨梁或者雙跨梁的計算模型的情況也很常見。④橫梁與立柱連接形式不合理，沒有嚴(yán)格按照規(guī)范要求進行螺栓連接，而是采用無法隨溫度變化而自由伸縮的焊縫連接。另一方面，按《建筑裝飾裝修工程質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50210-2001）要求，建筑設(shè)計單位應(yīng)對幕墻專項設(shè)計形成確認(rèn)文件。而實際工程中，建筑設(shè)計單位僅在施工圖紙上簡單簽字認(rèn)可，未對圖紙進行認(rèn)真核對。幕墻設(shè)計過程中，專項設(shè)計單位與建筑設(shè)計單位往往溝通不充分，或者全過程從未交換過意見，這些情況都為整體結(jié)構(gòu)設(shè)計的安全帶來不確定因素。

2.幕墻專業(yè)施工隊伍操作人員素質(zhì)參差不齊，節(jié)點構(gòu)造隨意

主要可概括為：①未按圖施工，習(xí)慣做法、方便做法優(yōu)先，主要體現(xiàn)在一些節(jié)點構(gòu)造上面，如窗臺四周、女兒墻、邊封修等部位；②焊接隨意，表現(xiàn)為焊縫不飽滿、不連續(xù)、焊縫形式和長度與設(shè)計不符合等等，焊縫作為構(gòu)件與連接件間、連接件與主體結(jié)構(gòu)間的主要荷載傳遞媒介，如果質(zhì)量得不到保證，后果可想而知；③使用材料與設(shè)計不符合，未采用奧氏體不銹鋼，或者采用的鋼材型號、壁厚與設(shè)計不符合，甚至有用槽鋼代替方鋼的，未采用強度可靠、耐久性強的粘結(jié)材料，仍然使用已經(jīng)禁止、易老化的云石膠。

3.監(jiān)理、管理單位專業(yè)水平不高，無法對幕墻工程質(zhì)量進行有效控制

目前監(jiān)理工程師大多是土建工程師，監(jiān)理培訓(xùn)教材中缺少幕墻教材，且由于對新技術(shù)學(xué)習(xí)少、接觸少，造成對石材幕墻專業(yè)相關(guān)知識缺乏。檢測手段有限，主要指對焊縫質(zhì)量的適用、有效的檢測方法太少；另一方面，本地檢測單位缺少相關(guān)材料復(fù)檢及安全與功能性檢測的資質(zhì)，導(dǎo)致大部分檢測項目不得不送到杭州等有資質(zhì)的檢測單位進行檢測，見證取樣的真實性就難以保證。

二、石材幕墻材料

1.石材的選用

（1）優(yōu)先選用火成巖（巖漿巖），或選擇硬度較大、耐久性好的石材。（2）要注意因加工、開采、自然等因素形成的裂紋、暗紋、破損、不易檢查的缺陷。（3）應(yīng)注意進場石材的外觀顏色差異，檢查石材的厚度是否達(dá)到設(shè)計要求。（4）選用吸水率小于8%的石材，石材的彎曲強度不應(yīng)小于8MPa，并按規(guī)定進行材料復(fù)檢。（5）關(guān)注進場石材的抗?jié)B透性和抗污染性，檢查是否做六面防護處理。

2.金屬材料的選擇

（1）幕墻干掛件宜采用奧氏體不銹鋼材料。（2）幕墻采用非標(biāo)準(zhǔn)五金件應(yīng)符合設(shè)計要求，并有出廠合格證，并符合國家規(guī)定。（3）幕墻結(jié)構(gòu)（立柱、橫梁、埋件、連接件等）使用Q235-B級鋼，且表面應(yīng)做冷鍍鋅處理；鋼材焊接處均做防腐、除銹，焊縫高度符合設(shè)計要求。（4）對進場金屬材料的厚度、高度、寬度等尺寸進行檢查。（5）化學(xué)錨栓應(yīng)符合設(shè)計要求，安裝完畢后石材掛板前，應(yīng)由有資質(zhì)的單位進行拉拔檢測，不小于5%且不得小于3根錨栓。

3.建筑膠體材料

（1）選用適合石材與金屬間粘結(jié)的結(jié)構(gòu)膠體，如云石膠；選用適合石材與石材間粘結(jié)的密封膠體，如中性硅酮耐候密封膠。（2）對進場材料進行復(fù)檢，檢查結(jié)構(gòu)膠的粘結(jié)強度、密封膠的粘結(jié)強度，并要求有產(chǎn)品質(zhì)量保證書。（3）檢查是否是同一品牌的單組份和雙組份膠體，是否在有效期內(nèi)。

三、石材幕墻施工管理的具體措施

1.幕墻結(jié)構(gòu)施工管理

（1）施工前要檢查埋件位置、質(zhì)量，按照圖紙逐一核查混凝土結(jié)構(gòu)垂直度、表面平整度、標(biāo)高及門窗洞口邊線、位置等，使之滿足安裝控制要求。（2）檢查是否有影響幕墻施工的相關(guān)工序，進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整安排，對外墻落地式腳手架的安全性和位置進行檢查，架體內(nèi)側(cè)桿件與外墻面之間保持適當(dāng)?shù)木嚯x，對影響施工的桿件作相應(yīng)調(diào)整。（3）主次龍骨安裝位置、高度按照放線定位進行，主龍骨應(yīng)垂直、副龍骨應(yīng)水平，安裝應(yīng)牢固、可靠。

2.石材吊裝管理

（1）吊裝前準(zhǔn)備：按照圖紙現(xiàn)場分配石材時，應(yīng)對照石材顏色是否符合設(shè)計要求，相鄰石材是否有色差，再次檢查石材短槽、表面是否滿足要求，預(yù)先試安裝，確定施工順序和色澤。（2）石材安裝前應(yīng)有保護措施，防止水分入侵石板，與石材內(nèi)礦物反應(yīng)造成銹黃，再次檢查石材干掛件，避免因掛件材質(zhì)問題影響石材表面。

四、建筑石材幕墻的設(shè)計

在幕墻的設(shè)計中，需要根據(jù)石材的尺寸、色彩、材質(zhì)等因素繪制出詳細(xì)的結(jié)構(gòu)詳圖，然后按照相關(guān)設(shè)計規(guī)范完成相關(guān)節(jié)點的抗震、抗壓及其他相關(guān)參數(shù)的力學(xué)驗算，保證石材幕墻應(yīng)用的安全性和穩(wěn)定性。

1.石材幕墻的選擇

石材幕墻有古樸、穩(wěn)健、宏偉等建筑藝術(shù)效果，還能給人一定的舒適度，通常被廣泛應(yīng)用。在石材的分類上，主要有巖漿巖、沉積巖以及變質(zhì)巖三大類，常規(guī)上在石材的選擇上應(yīng)根據(jù)石材幕墻在室內(nèi)和室外的特點，按照立面圖和各個節(jié)點的詳圖，針對其強度、吸水率和抗震水平等各種參數(shù)，進行力學(xué)計算來確定石材的選取，應(yīng)優(yōu)先考慮石材的特征、顏色、物理性能以及紋理等性質(zhì)，同時結(jié)合幕墻的分格形式、建筑造價、設(shè)計布局等要求到達(dá)建筑物整體設(shè)計效果最佳的石材。

2.石材幕墻的力學(xué)計算

在高層幕墻設(shè)計中，對于石材幕墻相關(guān)節(jié)點的力學(xué)性能計算中，需要結(jié)合幕墻設(shè)計的結(jié)構(gòu)方式、連接方式、材料性質(zhì)以及國家行業(yè)行為標(biāo)準(zhǔn)的要求完成幕墻體系的力學(xué)計算。其中主要可以分為以下幾個方面；（1）承受荷載的確定。通常，在確定荷載時，需要考慮石材自重、風(fēng)荷載、地震荷載、以及其他荷載形式，保持結(jié)構(gòu)荷載的有效傳遞，對于不確定荷載，可以根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)推算以及模擬試驗來確定。（2）石材受力計算。在計算石材受力之前，需要確定石材的荷載形式及石材的干掛方式，從而確定石材幕墻的計算模型，對石材幕墻的承重方式、安全性等做出計算。此外，還需要對石材自身的應(yīng)力做出分析，其中包括石材的物理性能及各項指標(biāo)，根據(jù)不同的石材特性安全系數(shù)完成計算。

3.石材的抗彎、抗剪性驗算

對于各向異性的石材，石材幕墻相關(guān)板塊的受彎驗算可以分為兩種情況，一是石材板塊中發(fā)生最大彎曲應(yīng)力的點在另一方向上的應(yīng)力為零，只要此最大應(yīng)力小于對應(yīng)方向上的石材允許應(yīng)力則石材板塊自身的抗彎性能滿足要求，反之則不滿足。二是石材板塊中發(fā)生最大彎曲應(yīng)力的點在另一方向上的應(yīng)力不為零，則驗算時也應(yīng)該同時考慮此應(yīng)力。這時可以應(yīng)用內(nèi)摩擦理論進行驗算。對石材的抗剪性驗算時，需要根據(jù)石材的計算厚度、孔深度等參數(shù)進行驗算。

綜上所述，石材幕墻施工工序繁雜，在施工過程中需要進行嚴(yán)格的檢查，控制施工質(zhì)量，才能保證建筑幕墻起到應(yīng)有的效果。

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