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      面板背部連接的石材幕墻設計(上)

      來源:中國幕墻網收集整理  作者:趙西安  日期:2005-8-31
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        摘 要:目前,背栓式連接石材幕墻已在國內廣泛應用,背卡、背槽連接石材幕墻已有許多工程實例,本文對其設計方法和構造要求提出建議,以提高背部連接石材幕墻的安全性和使用質量
        關鍵詞:背部連接面板 石材幕墻 幕墻設計
        1  概述
        1.1 面板背部連接的石材幕墻
        &
        摘 要:目前,背栓式連接石材幕墻已在國內廣泛應用,背卡、背槽連接石材幕墻已有許多工程實例,本文對其設計方法和構造要求提出建議,以提高背部連接石材幕墻的安全性和使用質量
        關鍵詞:背部連接面板 石材幕墻 幕墻設計
        1  概述
        1.1 面板背部連接的石材幕墻
          面板背部連接的石材幕墻已在我國幕墻工程中廣泛應用,其中歷史最長、應用最普遍的是背栓式連接面板(圖1),近年來我國自行開發的面板背部連接技術如背卡、背槽也正在推廣(圖2~圖4)。石材面板采用背部連接方式的優點是:

          (1)背部連接可以減小石材面板的支承間距,從而減小石板承受的彎曲應力,減薄板的厚度。

          (2)連接可靠,對石板的削弱較小。這就減少了連接部位石材局部破壞的可能性,使石材面板有較高的抗震能力。

      現行《金屬與石材幕墻工程技術規范》JGJ133-2001中未對背部連接的石材幕墻作出規定,本文根據國內工程經驗,對其設計提出一些建議。

        1.2 面板背部連接石材幕墻的抗震性能
        中國建筑科學研究院分別進行了背栓、背卡、背槽連接的石材幕墻的振動臺試驗。結果表明:這些連接方式均通過了8度設防的抗震試驗要求。

        抗震試驗在6自由度大型三向振動臺進行,臺面尺寸為5m×5m,幕墻的支承鋼框架尺寸為3m×3m×5m(高),輸入地震波為人工波和美國El-Centro地震波,臺面輸入加速度Amax由0.07g開始逐級加大到0.8g以上。一般而言,相當于中震設防烈度,7度時Amax為0.1g,8度時為0.2g,9度時為0.4g,10度時為0.8g。

        1. 背栓連接試驗
        (1)試驗一
        石材為山東櫻花紅,抗彎強度為10.8N/mm2,板厚18mm~32mm不等。采用慧魚FZP不銹鋼M6和M8背栓。一直試驗到Amax為0.9g,最大頂點相對位移到1/54,幕墻及連結件完好無損。

        (2)試驗二
        石材為廣東西麗紅,抗彎強度為8.4N/mm2,板厚18mm~35mm不等,采用斯泰STAN不銹鋼M6背栓。一直試驗到Amax為0.97g,層間變位達1/55,幕墻及連接件完好無損壞。

        2. 背卡連接試驗
        石材為山東嶗山紅,厚度分別為20mm,25mm,30mm,采用厚度為0.5mm的不銹鋼背卡連接。試驗時臺面輸入加速度Amax最大達0.9g。幕墻平面外最大相對位移達1/36,平面內最大相對位移1/80。幕墻及連接件無損壞。

        3. 背槽連接試驗
        石材種類為:25mm,30mm厚花崗巖板;15mm,20mm花崗巖板加1.6mm厚纖維增強復合層共四種類型,采用埋入槽內的鋁合金可調連接件。板后開槽,槽深取決于板厚,分別為10~12mm(花崗巖板)和6~8mm(復合板)。

          試驗輸入最大加速度Amax達0.949g(x向)和0.872g(y向),最大層間位移角達1/52,連接件及幕墻無損壞。

        2  一般要求
        2.1 石材面板
        1. 石材種類
        背部連接方式可應用于巖漿巖(花崗巖、玄武巖等),也可用于沉積巖(砂巖、石灰巖等)和變質巖(大理巖、片麻巖等)。背卡連接和背槽連接的連接面較大,對多孔巖石的孔洞缺陷不很敏感,軟弱多孔石材也可以適用;采用背栓連接時,如果栓位遇到孔洞,宜采取注膠等加強措施。

        2. 石材的性能要求
        用于背面連接的石材,材性應符合表1的要求。

      表1  石材的物理力學性能要求

        3. 石材面板的厚度
          石材面板的厚度宜符合表2的要求。


          當帶有可受力的、較厚的纖維復合層時,石材面板的厚度限值可以適當減小。
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