石材幕墻干掛體系力學

1        應該先確定幕墻所受的荷載及作用形式，再確定石材的干掛方式，進而確定石材板塊的計算模型，并進行受力安全性計算，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。幕墻安裝公司指出，石材及其干掛體系的設計應符合國家行業(yè)標準《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》(JGJ133—2001)的要求。

▲石材

    石材的計算主要包括掛板板塊自身的抗彎計算和掛板與掛件銷釘連接處的抗剪計算，有時還應計算石材的熱裂應力。計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為例說明)。石材板所受荷載包括水平向的風荷載和荷載、豎向的荷載和石材自重，以及溫度變化產(chǎn)生的熱裂應力。背栓式干掛石材典型的安裝體系是通過上下各兩組(共四組) 掛件將石材固定。其中，石材上面兩組掛件起支撐石材重量及在垂直于石材平面的方向上約束石材的作用，下面的兩組掛件在垂直于石材平面的方向上起約束石材的作用。對石材進行抗彎計算時，應按支撐板上四個點計算其應力，所得d彎曲應力設計值不應超過石材板的抗彎強度設計值。對背栓掛件在石材板上產(chǎn)生的剪應力進行抗剪計算時，一般根據(jù)相應的經(jīng)驗公式進行計算，要求石板所受剪應力標準值不大于板材抗剪強度設計值。應注意的是，豎向剪應力應由上排的兩組掛件承擔，而非全部由四組掛件共同承擔-玻璃幕墻維修企業(yè)友情指出！

▲荷載的確定

     計算時通?？紤]材料的自重、所受風荷載及荷載，并根據(jù)荷載作用方式對其進行組合。其相應分項系數(shù)及組合系數(shù)都應嚴格按規(guī)范要求取用，對某些特殊的建筑物，設計說明書中對相應荷載計算取值會有特殊要求，在計算時應對照規(guī)范取其d值。對干掛體系進行計算時，應根據(jù)剛體的力的傳遞特性，確定其所受荷載并進行力學計算。當有些荷載不易確定時，可通過模擬試驗來確定其大小。

▲ 石材的允許應力

   根據(jù)前述石材物理性能試驗，可得到相應的石材強度指標。

    通常用于建筑物干掛石材的有花崗巖、大理石和石灰石等，根據(jù)各種石材特有的性能特征及施工經(jīng)驗，對上述石材進行力學計算時采用的安全系數(shù)應有所不同。美國各種石材的工業(yè)協(xié)會對相應的石材都給出了推薦使用的安全系數(shù)，如對石灰石，美國石灰石行業(yè)推薦的設計安全系數(shù)值為8。由實驗得到的石材彎曲強度及壓縮強度除以相應的設計安全系數(shù)，即可得到時常的允許應力。

▲干掛體系的設計

       在石材幕墻工程中，無錫鋁板幕墻廠家電話，石材干掛體系的設計一般由施工單位獨立完成。由于幕墻具有懸掛體系的特性，干掛體系的設計決定著幕墻的結(jié)構(gòu)安全，有著特殊的重要性，而又因為其屬于隱蔽工程，尤其應得到足夠的重視。

板材中的d應力可通過簡化計算方法或有元程序計算得出。值得強調(diào)的是，有些特殊的石材由于其獨特的紋理特性而使石材在沿板長及板高方向的強度具有非常明顯的差異，須分別對這兩個不同的強度方向進行計算。另外，在計算石材于某一點達到某方向的d應力的同時，必須計算其在垂直方向上的應力。

▲石材板塊自身的抗彎驗算

     對各向異型的石材，石材板塊姿勢的抗彎驗算有以下兩種情況:

     石材板塊中發(fā)生d彎曲應力的點在另一方向上的應力為零，無錫鋁板幕墻廠家怎么樣，只要此d應力小于對應方向上的石材允許應力，則石材板塊自身的抗彎性能滿足要求，反之則不滿足。

  石材板塊中發(fā)生d彎曲應力的點在另一方向上的應力不為零，則驗算時也應同時考慮此應力。這時可應用內(nèi)摩擦理論，設一個方向為 X，另一個垂直的方向為 Y，則石材板塊自身的抗彎性能能滿足要求，反之則不能滿足。

▲銷釘孔處石

       根據(jù)銷釘孔的深度、石材板塊的厚度等計算公式，算出銷釘孔處的深度、石材板塊的厚度等幾何參數(shù)，使銷釘孔處石材的抗剪能力能基本符合規(guī)范要求，以滿足石材抗剪應有的強度。

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通風幕墻

通風式幕墻根據(jù)通風層結(jié)構(gòu)的不同可分為“封閉式內(nèi)循環(huán)體系”和“敞開式外循環(huán)體系”兩種。

封閉式內(nèi)循環(huán)體系通風式幕墻外層原則上是完全封閉的，由斷熱型材與中空玻璃組成，其內(nèi)層一般為單層玻璃組成的玻璃幕墻或可開啟窗。兩層幕墻之間的通風換氣層100mm-200mm。通風換氣層與吊頂部位設置的通風系統(tǒng)相通，從下而上進行強制性空氣循環(huán)，室內(nèi)空氣通過內(nèi)層玻璃下部的通風口進人換氣層，使內(nèi)側(cè)幕墻玻璃溫度達到或接近室內(nèi)溫度，無錫鋁板幕墻廠家，達到節(jié)能效果。

在通道內(nèi)設置可調(diào)控的百葉窗或垂簾，可有效地調(diào)節(jié)采光和遮陽，在室內(nèi)創(chuàng)造更加舒適的環(huán)境。

封閉式內(nèi)循環(huán)體系通風式幕墻應用實例如英國勞氏船社總部大廈、美國西方化學中心大廈。

敞開式外循環(huán)體系通風式幕墻外層是單層玻璃與非斷熱型材組成的玻璃幕墻，內(nèi)層是由中空玻璃與斷熱型材組成的幕墻。內(nèi)外兩層幕墻形成的通風換氣層的兩端裝有進風和排風裝置，通道內(nèi)可以設置遮陽裝置。

冬季時，關(guān)閉通風層兩端的進排風口，換氣層中的空氣在陽光的照射下溫度升高，形成一個溫室，減少建筑物的采暖f用。

夏季打開換氣層的進排風口，在陽光的照射下?lián)Q氣層空氣溫度升高自然上浮，形成自下而上的空氣流，帶走通道內(nèi)的熱量，降低內(nèi)層玻璃表面的溫度，減少制冷費用。

通過對進排風口的控制以及內(nèi)層幕墻的構(gòu)造設計，還可以由通風層向室內(nèi)輸送新鮮空氣，改善建筑空氣質(zhì)量，使得高層建筑，特別是超高層建筑自然通風成為可能，z大限度地滿足了使用者生理與心理的要求。

德國法蘭克福商業(yè)銀行大廈、埃森的“RWE”總部大樓等建筑采用了敞開式外循環(huán)體系通風式幕墻。

寒冷地區(qū)因采暖時間長，選用通風式幕墻時，主要是利用換氣層的“溫室效應”來減少室內(nèi)熱量的散失。內(nèi)層采用中空Low—E玻璃、斷熱鋁型材及相對較大的換氣層寬度達到較好的節(jié)能效果。炎熱地區(qū)，空調(diào)制冷使用時間較長，外層采用熱反射玻璃和相對較小的換氣層寬度，以增強煙囪效應的效果，降低內(nèi)層玻璃表面的溫度，從而達到j的節(jié)能效果。

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    玻璃幕墻是當代的一種新型墻體，它賦予建筑的d特點是將建學、建筑功能、建筑節(jié)能和建筑結(jié)構(gòu)等因素有機地統(tǒng)一起來，建筑物從不同角度呈現(xiàn)出不同的色調(diào)，隨陽光、月色、燈光的變化給人以動態(tài)的美。在世界各大洲的主要城市均建有宏偉華麗的玻璃幕墻建筑，如紐約世界貿(mào)易中心、芝加哥石油大廈、西爾斯大廈都采用了玻璃幕墻。

第y點：

       幕墻外層玻璃的里側(cè)涂有彩色的金屬鍍膜，從外觀上看整片外墻猶如一面鏡子，具有豐富的立面變化，使得建筑物從不同角度呈現(xiàn)出不同的色調(diào)，當光線發(fā)生變化時，影像色彩斑斕、變化無窮，給人以動態(tài)的美。

第二點：

      璃幕墻將建學、建筑功能、建筑結(jié)構(gòu)等因素有機地結(jié)合起來，能反映周圍的景色， 具有很好的裝飾效果， 它造型簡潔、豪華、現(xiàn)代感強， 而且將墻與窗合二為一，大大地減輕了建筑物的自重。具有自重輕、裝飾性強、便于安裝施工等優(yōu)點。

第三點：

      玻璃幕墻作為建筑外墻裝潢的鏡面玻璃，它可吸收紅外線，減少進入室內(nèi)的太陽輻射，無錫鋁板幕墻廠家哪家好，降低室內(nèi)溫度。它既能像鏡子一樣反射光線，又能像玻璃一樣透過光線。在光線的反射下，室內(nèi)不受強光照射，視覺柔和。

第四點：

    可吸收紅外線；減少進入室內(nèi)的太陽輻射；降低室內(nèi)溫度；輕巧美觀；不易污染；節(jié)約能源；在光線的反射下，室內(nèi)不受強光照射，視覺柔和等。

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