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摘 要:在当前工程项目中,幕墙的应用日趋广泛,尤其是在经济繁华的都市商业建筑中应用更是普遍。在现代化发展中,幕墙工程多采用石材幕墙为主,其中干挂石材的设计应用最为广泛。在建筑工程中,设计企业和建设单位通常都是在工作中提供一个立面分割形式和少量的节点图,对于其相关内容及要求未曾深入解释,同时详细的图样也未曾表示明确从而造成施工困难,这种现象的存在容易形成幕墙细节节点控制难度大的隐患。因此,就目前石材幕墙工程而言,设计工作是十分重要的,需要在工作中进行深入分析与制定。本文就石材幕墙设计的各方面要点进行分析,从材料的选择、物理性能计算等方面深入分析,并提出了相关深化设计要点。关键词:幕墙;深化设计;材料
中图分类号:TU767 文献标识码:A 文章编号:1671-3362(2013)04-0186-01
1 石材的选择
就当前的石材幕墙设计工作而言,设计单位和企业在工作中要按投资者的投资目的和工作需求为主要依据,进而制定出设计的大体方案。同时,在设计时还要以建筑结构为标准来对幕墙结构、形式和颜色等方面进行严格的控制,为建筑施工方提供各种石材样本以供施工材料的选用。通常,石材原料选用首先需要具备相关资料和一定的基础知识,还需考虑到建设物外在要求和表面条纹变化的要求。因此在设计工作中需要进行深入分析和总结,对石材物理性质与技术性能进行严格控制。石材作为一种天然物理材料,是一种物理性能变化大的新型材料,因此对材料的选用是十分重要的,是满足投资需求的主要途径和方法。
2 干挂方式的选择
石材幕墙干挂式施工的方法有很多,常见的施工方式主要有背栓式、短槽式和钢销式等。其中短槽式和背栓式的石材幕墙施工工艺使用较为广泛,经过多方面比较短槽式幕墙施工具备施工成本低、工艺简单的优势,但是其在施工中由于安全性能不佳,不如背栓式,通常对于质量较重的石材在施工中多选择背栓式施工模式。
3 石材及干挂体系的力学计算
石材幕墙是当前主要的外围建筑结构,其设计效果的高低直接影响着建筑物整体美观和质量,因此在设计的过程中需要进行深入的总结与分析,尤其是对石材物理性质和力学性质更是要结合整体建设施工进行全面分析。就目前的石材设计分析总结,主要的力学计算方法有以下几个方面:
3.1 荷载的确定
首先在工作的过程中需要分析幕墙所承受的各种荷载力和作用因素,然后确定石材的干挂方式,进而确定石材板块的计算模型,再着手进行受力安全性计算,最后根据干挂体系所承受的荷载值来确定木材体系的构造形式和悬挂方式。通常,相关的应力分析系数都是以荷载应力为主,选择特殊要求,在计算的过程中通常都是以相对规范和最大值进行分析。而对于悬挂体系的选择,应当根据刚度的传递特性来确定荷载要求,进而进行计算。
3.2 石材的计算
就目前的施工方式而言,在施工的过程中石材计算主要有对挂板板块自身抗弯力计算和其抗剪能力计算两种。在有些工程项目中,还需要结合石材热裂能力进行计算。就目前石材板所受的力度和形式分析而言,其计算方法与石材干挂方式之间存在着一定的质量隐患,同时其对于内部温度的热裂力也有着重要的作用。背栓式干挂石材在安装与计算的过程中通常都是将其分为上下两组进行固定和探究,其中在石材上边支撑起一定的石材重量以及垂直于石材表面方向的约束作用力,同时在下边也要搭设一定的支撑空间。
3.3 干挂体系的设计
在设计中,由于石材的整体与干挂系统都由有一个施工企业或设计单位来完成,由于在工作中幕墙作为主要的悬挂体系,其悬挂质量的高低直接影响着幕墙的悬挂特性和干挂系统要求,同时对目前的结构安全与施工质量有着密切的关系。由于干挂体系具有特殊性施工要求,其有属于隐蔽工程环节,因此在施工中需要引起我们足够重视。
4 现场受力性能试验
干挂石材在受力性能分析上通常是结合现场临时受力情况和实际固定需要进行全面分析,一般,为了在计算中验证石材应用的准确性,通常在施工现场拟定干挂石材的相关固定体系和固定方法,然后通过对其逐步施加荷载,并准确及时的观察其反应情况,进而做到合理的受力性能分析和准确的受力设计要求。在目前的实验结构中,力学计算结果通常都是在原有的计算基础上直接进行的,进而确保了干挂石材的实际应用安全度。
5 施工图设计
干挂石材在施工中,需要根据建筑平面图、立面图、节点图和其他专业需要与干挂石材相互配套的图形进行全面总结和计算,在施工的过程中必须做到相应的工作模式和工作流程,在设计中需要以建筑师的要求和实际情况来进行综合分析和处理,使得施工图在设计中能够与实际相吻合。就目前施工图设计而言,主要包括石材幕墙的安装架、立面和節点设计等。
5.1 安装立面图设计
一般在设计中根据建筑立面板块分隔要求来明确建筑立面图形尺寸和石材的独立编号要求,同时更是要确保编号相互独立和唯一,避免施工中出现混乱现象。一般,如果在施工的过程中工程体系较为复杂,为了方便工程施工和图纸的完美实现,在干挂石材安装立面图设计中需要标明相关的引图,清晰的表示出各类建筑物中每个区域墙面相对应的独立编号。
5.2 石材节点大样图设计
对建筑物的拐角、窗口、屋檐及其他复杂部位石材的形状、尺寸及连接方式,应单独设计干挂石材节点大样图,以表明这些部位石材的实际情况。
5.3 石材加工详图设计
石材安装立面图及节点大样图经建筑师批准后,即可按石材安装立面图上的石材尺寸分格及节点大样图的细节进行加工详图设计,该详图即通常所说的石材加工单。
6 结语
石材幕墙的深化设计通常根据设计方提供的图纸确定石材的精确分格尺寸、颜色、材质、嵌缝材料等,并绘出尺寸详尽的石材立面图及各复杂部位的节点详图,然后依各单块石材的重量、尺寸及抗震、抗风压等各项要求,进行相关的力学计算,确定石材的干挂方式及龙骨体系、埋件、连接件等的尺寸规格。并在有条件的情况下,对计算结果进行现场的力学性能试验,以确保石材幕墙的安全。
中图分类号:TU767 文献标识码:A 文章编号:1671-3362(2013)04-0186-01
1 石材的选择
就当前的石材幕墙设计工作而言,设计单位和企业在工作中要按投资者的投资目的和工作需求为主要依据,进而制定出设计的大体方案。同时,在设计时还要以建筑结构为标准来对幕墙结构、形式和颜色等方面进行严格的控制,为建筑施工方提供各种石材样本以供施工材料的选用。通常,石材原料选用首先需要具备相关资料和一定的基础知识,还需考虑到建设物外在要求和表面条纹变化的要求。因此在设计工作中需要进行深入分析和总结,对石材物理性质与技术性能进行严格控制。石材作为一种天然物理材料,是一种物理性能变化大的新型材料,因此对材料的选用是十分重要的,是满足投资需求的主要途径和方法。
2 干挂方式的选择
石材幕墙干挂式施工的方法有很多,常见的施工方式主要有背栓式、短槽式和钢销式等。其中短槽式和背栓式的石材幕墙施工工艺使用较为广泛,经过多方面比较短槽式幕墙施工具备施工成本低、工艺简单的优势,但是其在施工中由于安全性能不佳,不如背栓式,通常对于质量较重的石材在施工中多选择背栓式施工模式。
3 石材及干挂体系的力学计算
石材幕墙是当前主要的外围建筑结构,其设计效果的高低直接影响着建筑物整体美观和质量,因此在设计的过程中需要进行深入的总结与分析,尤其是对石材物理性质和力学性质更是要结合整体建设施工进行全面分析。就目前的石材设计分析总结,主要的力学计算方法有以下几个方面:
3.1 荷载的确定
首先在工作的过程中需要分析幕墙所承受的各种荷载力和作用因素,然后确定石材的干挂方式,进而确定石材板块的计算模型,再着手进行受力安全性计算,最后根据干挂体系所承受的荷载值来确定木材体系的构造形式和悬挂方式。通常,相关的应力分析系数都是以荷载应力为主,选择特殊要求,在计算的过程中通常都是以相对规范和最大值进行分析。而对于悬挂体系的选择,应当根据刚度的传递特性来确定荷载要求,进而进行计算。
3.2 石材的计算
就目前的施工方式而言,在施工的过程中石材计算主要有对挂板板块自身抗弯力计算和其抗剪能力计算两种。在有些工程项目中,还需要结合石材热裂能力进行计算。就目前石材板所受的力度和形式分析而言,其计算方法与石材干挂方式之间存在着一定的质量隐患,同时其对于内部温度的热裂力也有着重要的作用。背栓式干挂石材在安装与计算的过程中通常都是将其分为上下两组进行固定和探究,其中在石材上边支撑起一定的石材重量以及垂直于石材表面方向的约束作用力,同时在下边也要搭设一定的支撑空间。
3.3 干挂体系的设计
在设计中,由于石材的整体与干挂系统都由有一个施工企业或设计单位来完成,由于在工作中幕墙作为主要的悬挂体系,其悬挂质量的高低直接影响着幕墙的悬挂特性和干挂系统要求,同时对目前的结构安全与施工质量有着密切的关系。由于干挂体系具有特殊性施工要求,其有属于隐蔽工程环节,因此在施工中需要引起我们足够重视。
4 现场受力性能试验
干挂石材在受力性能分析上通常是结合现场临时受力情况和实际固定需要进行全面分析,一般,为了在计算中验证石材应用的准确性,通常在施工现场拟定干挂石材的相关固定体系和固定方法,然后通过对其逐步施加荷载,并准确及时的观察其反应情况,进而做到合理的受力性能分析和准确的受力设计要求。在目前的实验结构中,力学计算结果通常都是在原有的计算基础上直接进行的,进而确保了干挂石材的实际应用安全度。
5 施工图设计
干挂石材在施工中,需要根据建筑平面图、立面图、节点图和其他专业需要与干挂石材相互配套的图形进行全面总结和计算,在施工的过程中必须做到相应的工作模式和工作流程,在设计中需要以建筑师的要求和实际情况来进行综合分析和处理,使得施工图在设计中能够与实际相吻合。就目前施工图设计而言,主要包括石材幕墙的安装架、立面和節点设计等。
5.1 安装立面图设计
一般在设计中根据建筑立面板块分隔要求来明确建筑立面图形尺寸和石材的独立编号要求,同时更是要确保编号相互独立和唯一,避免施工中出现混乱现象。一般,如果在施工的过程中工程体系较为复杂,为了方便工程施工和图纸的完美实现,在干挂石材安装立面图设计中需要标明相关的引图,清晰的表示出各类建筑物中每个区域墙面相对应的独立编号。
5.2 石材节点大样图设计
对建筑物的拐角、窗口、屋檐及其他复杂部位石材的形状、尺寸及连接方式,应单独设计干挂石材节点大样图,以表明这些部位石材的实际情况。
5.3 石材加工详图设计
石材安装立面图及节点大样图经建筑师批准后,即可按石材安装立面图上的石材尺寸分格及节点大样图的细节进行加工详图设计,该详图即通常所说的石材加工单。
6 结语
石材幕墙的深化设计通常根据设计方提供的图纸确定石材的精确分格尺寸、颜色、材质、嵌缝材料等,并绘出尺寸详尽的石材立面图及各复杂部位的节点详图,然后依各单块石材的重量、尺寸及抗震、抗风压等各项要求,进行相关的力学计算,确定石材的干挂方式及龙骨体系、埋件、连接件等的尺寸规格。并在有条件的情况下,对计算结果进行现场的力学性能试验,以确保石材幕墙的安全。