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　　石材幕墻的深化設(shè)計(jì)通常根據(jù)設(shè)計(jì)方提供的圖紙確定石材的精確分格尺寸、顏色、材質(zhì)、嵌縫材料等，并繪出尺寸詳盡的石材立面圖及各復(fù)雜部位的節(jié)點(diǎn)詳圖，然后依各單塊石材的重量、尺寸及抗震、抗風(fēng)壓等各項(xiàng)要求，進(jìn)行相關(guān)的力學(xué)計(jì)算，確定石材的干掛方式及龍骨體系、埋件、連接件等的尺寸規(guī)格。并在有條件的情況下，對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的力學(xué)性能試驗(yàn)，以確保石材幕墻的安全性。 
　　1.石材的選擇 
　　對(duì)于深化設(shè)計(jì)而言，應(yīng)配合設(shè)計(jì)單位和建設(shè)方的工作，根據(jù)設(shè)計(jì)方對(duì)幕墻分格形式及材質(zhì)顏色等建筑效果的要求，向建設(shè)方提供各種石材樣本，以協(xié)助其盡快確定所用石材。通常要在對(duì)幾種石材的選擇中，應(yīng)依據(jù)所掌握的石材資料，重點(diǎn)考慮擬用石材的表面特征、顏色和紋理等技術(shù)性能指標(biāo)。盡管石材供應(yīng)商已給出了石材的物理性能指標(biāo)，但石材作為一種天然材料其物理性質(zhì)變化很，因此必須重新確認(rèn)，以便為石材的設(shè)計(jì)確立相應(yīng)的設(shè)計(jì)指標(biāo)。 
　　2.干掛方式的選擇 
　　石材的干掛方式有鋼銷式、通槽式、短槽式、背栓式等幾種形式，較常用的有短槽式和背栓式兩種，比較而言，短槽式成本較低但安全性不如背栓式，通常用于石材重量不太或安全系數(shù)要求不太高時(shí)；背栓式干掛牢靠穩(wěn)定，但成本較高，用于較塊石材（厚度30mm時(shí)石材面積于1.5m2）或?qū)κ陌踩阅芤筝^高時(shí)。 
　　3.石材及干掛體系的力學(xué)計(jì)算 
　　首先確定幕墻所受的荷載及作用形式，然后確定石材的干掛方式，進(jìn)而確定石材板塊的計(jì)算模型，進(jìn)行受力安全性計(jì)算，最后根據(jù)干掛體系所受荷載值確定干掛體系的構(gòu)造形式和所用掛件、連接件、埋件及橫豎龍骨的規(guī)格尺寸。石材及其干掛體系的設(shè)計(jì)應(yīng)符合國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ133-2001的要求。 
　　3.1荷載的確定 
　　計(jì)算時(shí)通常考慮材料的自重、所受風(fēng)荷載及地震荷載，并根據(jù)荷載作用方式對(duì)其進(jìn)行組合。其相應(yīng)分項(xiàng)系數(shù)及組合系數(shù)都應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范要求取用，對(duì)某些特殊的建筑物，設(shè)計(jì)說(shuō)明書中對(duì)相應(yīng)荷載計(jì)算取值會(huì)有特殊要求，在計(jì)算時(shí)應(yīng)和規(guī)范對(duì)照取其最值。對(duì)干掛體系進(jìn)行計(jì)算時(shí)，應(yīng)根據(jù)剛體的力的傳遞的特性，確定其所受荷載進(jìn)行力學(xué)計(jì)算。有時(shí)。一些荷載不易確定時(shí)，可通過(guò)模擬試驗(yàn)來(lái)確定其小。 
　　3.2石材的計(jì)算 
　　石材的計(jì)算主要包括掛板板塊自身的抗彎計(jì)算和掛板與掛件銷釘連接處的抗剪計(jì)算。有時(shí)還應(yīng)計(jì)算石材的熱裂應(yīng)力。計(jì)算方式與石材的干掛方式有關(guān)，本文以背栓式干掛石材固定體系來(lái)說(shuō)明。石材板所受荷載包括水平向的風(fēng)荷載和地震荷載，豎向的地震荷載和石材自重。以及溫度變化產(chǎn)生的熱裂應(yīng)力。背栓式干掛石材典型的安裝體系是通過(guò)上下各2組（共4組）掛件將石材固定，其中石材上邊兩組掛件起支承石材重量及在垂直于石材平面的方向上約束石材的作用，下邊的兩組掛件只是在垂直于石材平面的方向上起約束石材的作用。對(duì)石材進(jìn)行抗彎計(jì)算時(shí)，應(yīng)按四點(diǎn)支撐板計(jì)算其應(yīng)力。其計(jì)算邊長(zhǎng)a0、b0如圖2所示。所得最彎曲應(yīng)力設(shè)計(jì)值不應(yīng)超過(guò)石材板的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 ；對(duì)背栓掛件在石材板上產(chǎn)生的剪應(yīng)力進(jìn)行抗剪計(jì)算時(shí)，一般根據(jù)相應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算，要求石板所受剪應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值 不于板材抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。應(yīng)注意的是，豎向剪應(yīng)力只有上排的兩組掛件承擔(dān)，而不是由全部四組掛件共同承擔(dān)。 
　　3.3干掛體系的設(shè)計(jì) 
　　在石材幕墻工程中，石材干掛體系的設(shè)計(jì)一般由施工單位獨(dú)立完成，由于幕墻作為懸掛體系的特性，干掛體系的設(shè)計(jì)決定著幕墻的結(jié)構(gòu)安全，有著特殊的重要性，而又因?yàn)槠鋵儆陔[蔽工程，尤其應(yīng)得到足夠的重視。 
　　干掛石材體系力的傳遞 
　　板材中的最應(yīng)力可通過(guò)簡(jiǎn)化計(jì)算方法或有元程序計(jì)算得出。值得強(qiáng)調(diào)的是，有些特殊的石材由于其獨(dú)特的紋理特性而使石材在沿板長(zhǎng)及板高方向的強(qiáng)度具有非常明顯廠的差異，須分別對(duì)這兩個(gè)不同的強(qiáng)度方向進(jìn)行計(jì)算。另外，在計(jì)算石材于某一點(diǎn)達(dá)到某方向的最應(yīng)力的同時(shí)，必須計(jì)算其在垂直方向上的應(yīng)力。 
　　石材的允許應(yīng)力 
　　根據(jù)前述石材物理性能試驗(yàn)，可得到相應(yīng)的石材強(qiáng)度指標(biāo)。通常用于建筑物干掛石材的有花崗巖、理石和石灰石等，根據(jù)各種石材特有的性能特征及施工經(jīng)驗(yàn)在對(duì)上述石材進(jìn)行力學(xué)計(jì)算是采用的安全系數(shù)應(yīng)有所不同。美國(guó)各種石材的工業(yè)協(xié)會(huì)對(duì)于相應(yīng)的石材都給出了推薦使用的安全系數(shù)。如對(duì)于石灰石，美國(guó)石灰石行業(yè)推薦的設(shè)計(jì)安全系數(shù)值為8。用實(shí)驗(yàn)的出的石材彎曲強(qiáng)度及壓縮強(qiáng)度除以相應(yīng)的設(shè)計(jì)安全系數(shù)，即可得到時(shí)常的允許應(yīng)力。 
　　3.4石材板塊自身的抗彎驗(yàn)算 
　　對(duì)于各向異性的石材，石材板塊姿勢(shì)的抗彎驗(yàn)算分為兩種情況。一是石材板塊中發(fā)生最彎曲應(yīng)力的點(diǎn)在另一方向上的應(yīng)力為零，只要此最應(yīng)力小于對(duì)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)生最彎曲應(yīng)力的點(diǎn)在另一方向上的應(yīng)力不為零，則驗(yàn)算時(shí)也應(yīng)該同時(shí)考慮此應(yīng)力。這時(shí)可以應(yīng)用內(nèi)摩擦理論，設(shè)一個(gè)方向?yàn)閄，另一個(gè)垂直的方向?yàn)閅，在滿足下列公式時(shí)，則石材板塊自身的抗彎性能滿足要求，反之則不滿足。 
　　3.5銷釘孔處石材的抗剪驗(yàn)算 
　　先根據(jù)銷釘孔的深度、石材板塊的厚度等幾何參數(shù)算出銷釘孔處的深度、石材板塊的厚度等幾何參數(shù)反之則不滿足。
　　4.石材物理性能試驗(yàn) 
　　在為一個(gè)工程項(xiàng)目的石材做試驗(yàn)建立設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí)，必須取能代表所用石材的試樣，或者直接從將要用于建筑物的石材中挑選試樣。干掛石材的物理性能主要包括彎曲強(qiáng)度、斷裂模量、壓縮強(qiáng)度、吸水率及體積密度，這些指標(biāo)均可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法獲得，而相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)中都有指定的最小物理性能指標(biāo)。