幕墙背栓式石材幕墙设计要点!

    【摘  要】  背栓式石材幕墙系统的优点很多、例如安装方便、施工工期短、

    拆卸方便等特点、越来越受到业主及建筑师的青睐。本文对该系统做一个初浅的介绍。


    一. 前言

    我国是建筑幕墙的应用大国,而石材幕墙在建筑幕墙中所占的比重有逐年上升的趋势,据不完全统计我国年均石材装饰板材用于墙面装饰的约 2500万平方米左右,约占总幕墙面积的20%。石材作为装饰面材,与主体结构的连接方式通常有两类即湿贴和干挂两种,湿贴的方法有很多局限性,例如应用的高度不能太高、容易出现不规则的花斑(泛碱现象)等;干挂连接方式又分背钩式、钢销式、短槽式、通长槽式和背栓式等,使用最广泛的干挂连接方式是短槽式和背栓式。其中,背栓式石材幕墙系统是石材幕墙的一种新型的连接形式,它具有安装方便、质量容易保证、施工工期较短等优点,越来越被建筑业主所接受。


    二.什么是背栓式石材幕墙

    背栓式石材幕墙是由石材面板、背栓、铝合金转接件、横竖龙骨、填缝胶、转接角码及埋件等组成。石材面板在工厂里面通过机械设备预加工背栓孔,当把石材运到施工现场后进行背栓安装及铝合金转接件安装,之后挂接到横竖龙骨上一种石材幕墙。背栓的材质一般为S316或S304级不锈钢,背栓的直径一般为6mm或8mm,通过结构计算来确定



    1.石材面板 2.石材龙骨 3.铝合金转接件 4.石材背栓 5.主体结构 6.预埋件 7.转接角码

    三.为什么要选择背栓式石材幕墙

    干挂石材的连接方式主要是短槽式和背栓式,这里主要就背栓式和短槽式进行比较,探讨为什么要选择背栓式结构。

    (一)背栓式石材幕墙系统加工精度高、效率高

    背栓式石材幕墙的面板都是在工厂里面预加工的背栓孔,因此加工精度很高,便于采用机械化,加工的效率也很高;而短槽式石材幕墙系统的面板多数情况是在现场开槽,现场加工有如下弊端:精度低、效率低、噪音大、污染环境。因此从加工精度角度考虑,应该选择背栓式石材幕墙系统。

    (二)背栓式石材幕墙系统现场安装周期短

    背栓式石材幕墙的面板都是在工厂里面预加工的背栓孔,现场节省了开槽钻孔的时间,背栓石材使用石材干挂胶进行固定,因此节省的干挂胶固化的时间。背栓石材运到现场后,进行背栓及铝合金转接件的安装,安装完毕后直接与横竖龙骨进行挂接安装,效率非常高,可以大大减少现场的施工工期。


    (三)背栓式石材幕墙系统外观效果好

    与短槽结构相比,背栓结构安装完成后铝合金挂件错开石材的接缝位置,因此可以做成开缝石材,避免了石材密封胶的污染问题。短槽结构中,铝合金(或不锈钢)槽型件正好设置在上下两个石材板块的接缝处,如石材接缝处不打密封胶,槽型件在室外可以看到,影响外视效果。如图二所示。而背栓结构的铝合金转接件避开了上下石材板块的接缝,因此外视效果好,同时也避免密封胶对石材的污染。如图三所示




    四.石材背栓孔的加工工艺

    石材在打孔之前要对板块的规格、种类、表面处理方式等进行复验,合格的石材才可以打孔。石材背栓孔应在专用的机床上进行,不能采用手提式打孔机打孔。打孔的原理如下图所示。



    背栓孔距板边不宜小于板厚的3倍及不小于100mm,不得大于1/5边长及200mm。孔深不得大于板厚的2/3.底部宜保留厚度不小于8mm。 五.背栓式石材幕墙常见的结构形式

    背栓式石材幕墙常见的结构形式有两种,一种为纯铝合金转接形式,另一种为钢铝结合转接形式,下面就这两种形式加以说明。

    纯铝合金转接形式:石材板块通过背栓与铝合金转接件1相连,铝合金转接件1与另一个铝合金转接件2相互扣接后再与石材横龙骨相连,横龙骨在与竖龙骨相连。这个结构的优点如下: 1. 结构受力合理,安全性高;

    2. 由于挂件均为铝合金型材,因此抗腐蚀性,使用年限长; 3. 挂件之间通过胶条隔开,避免了构件之间的噪音产生,构造合理; 4. 由于连接件是扣接,有一定的搭接量,因此竖直方向调整方便,

    易于安装

    虽然该系统有上述优点,但是还有一些不足之处,缺点如下: 1. 进出方向只能通过隔离垫片进行微调,因此在进出方向调整不够灵活;

    2. 该结构采用了大量的铝合金挂件,因此造价较高,经济性不好; 3. 铝合金挂件2的连接比较关键,一旦施工不当,铝合金挂件1有可

    能无法安装,因此对安装精度要求较高。


    钢铝结合转接形式:石材板块通过背栓与铝合金转接件1相连,铝合金转接件1与钢转接角码1通过绝缘胶垫相连,钢转接角码1再与石材横龙骨相连,横龙骨在与竖龙骨相连。这个结构的优点如下:

    1. 石材安装能实现三维调整,安装方便;

    2. 与横龙骨相连的转接件为钢质转接件,强度高,适合应用到大板块石材幕墙系统中; 3. 挂件之间通过胶条隔开,避免了构件之间的噪音产生,构造合理; 4. 由于钢质转接件的价格较低,因此整个系统的造价较低; 虽然该系统有上述优点,但是还有一些不足之处,缺点如下: 1. 钢转接角码1的防腐性能较差,因此该构件在使用前,必须做好

    防腐处理,以防为日后的使用带来安全隐患;

    2. 由于铝合金挂件1与钢转接角码插接连接,稳定性不如扣接的方式可靠,当石材只能设置两个背栓时,这个结构不够安全,不建议使用。


    六.背栓式石材幕墙的施工方案

    (1)施工前的准备工作:

    施工人员首先要熟悉施工图,熟悉施工工艺;技术人员要对施工作业班组进行技术交底和操作培训。对石材进行施工前的检查,包括数量、外观、规格等进行逐项查验,对不符合规范及其它要求的石材不容许上墙。按图纸上的石材编号预排,看是否有明显色差,如果有色差,要踢掉有色差的石材。当准备工作做完后方可允许进行下道工序。

    (2)测量放线:

    根据主体结构的轴线,在引测及测试最方便的位置,用经纬仪或全站仪测定一根竖向基准线,然后,根据建筑物的标高,用水准仪在建筑外檐引出水平点,并弹出一根横向水平线,做出横向基准线。基准线确定好之后,就可以利用基准线用钢尺划分出石材幕墙的各个分格线,在放测各分格线时,必须与主体结构实测数据相配合,对主体的误差进行分配、消化。同时还要特殊考虑不要出现累计误差的情况,每个分格宽度均应该以竖向基准线为量测的起点,同理,每个分格高均应该以横向基准线为量测起点。

    (3)安装龙骨:

    A.首先将钢质转接角码连接到预埋件上(焊接或螺接),然后安装竖龙骨,竖龙骨要与钢质角码通过可以调整的螺栓连接,竖龙骨上开圆孔,钢角码上开长圆孔,调整好之后,用大方垫片把螺栓和钢角码焊接牢固。

    B.竖龙骨安装完成后,安装横向龙骨。根据水平控制线,先将横竖龙骨转接角码与竖龙骨相连接,转接角码安装完成后,要进行地位复测,满足设计图纸后,安装横龙骨,同时调整钢角码及横龙骨的位置,以满足横龙骨的水平度和垂直度,达到要求后进行固定,横竖龙骨之间尽可能采用螺接方式处理,以满足石材幕墙的变位要求。

    C.连接件与横龙骨固定,连接件尽量设计成可以进出方向调节的结构,以便吸收施工误差。与石材背栓连接的转接件与石材横龙骨相连的转接件一般都能实现竖直方向的调整,这样就可以实现石材的三维调整了。

    (4)安装石材转接件

    在横龙骨上预定的位置上铺设隔离垫,安装铝合金转接件2(或钢转接件1),用螺栓将转接件与横龙骨进行连接后,根据控制线对转接件进行校核,调整转接件位置,调整好之后固定并作防松处理。

    (5)石材安装:

    石材上的铝合金转接件1在石材上墙之前要按照图纸安装完毕,安装时只需平衡地将石材抬起,将石材板块对准固定在横龙骨上的转接件并缓缓插入即可。用靠尺检查及调整石材的平整度。如果不符合安装精度要求,可以调整横龙骨上的转接件,位置调整完毕后,固定。

    (6)石材安装完成后,要按照施工图纸和企业的内部标准进行自检,自检合格后,方可进行下一个幕墙的施工。对自检合格的幕墙要进行必要的防护措施加以保护,以防下一道工序破坏或污染已完成的石材幕墙。 七.结束语

    以上内容对石材幕墙工程的组成、施工方案等方面做了一个初浅的介绍,希望能为从业人员起到抛砖引玉的作用。也希望从业者能够设计出更加安全、环保、节能、美观的石材幕墙系统,为我们的建筑所使用。

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