姜昆　陳亞輝

【摘 要】隨著我國建筑幕墻事業(yè)的不斷發(fā)展，有很多新型的幕墻出現(xiàn)，給建筑施工帶來了一定的影響，其中石材幕墻是影響比較大，也比較有意義的一種?；诖耍疚膶κ哪粔υO計的相關問題進行了具體分析

【關鍵詞】石材幕墻；幕墻設計；設計問題

一、石材幕墻設計存在的問題

1.幕墻專項設計單位實力不強，審查單位把關不嚴，導致施工圖紙不完善

①施工圖紙未能詳盡畫出各個節(jié)點詳圖，成為施工單位隨意構(gòu)造節(jié)點的理由。②設計計算書中參數(shù)取值錯誤或不合理，造成設計結(jié)果偏不安全，如風荷載體形系數(shù)未嚴格按規(guī)范要求區(qū)分部位選取，墻角邊棱處與墻大面的體型系數(shù)不合理的采用同一數(shù)值。③設計計算書中立柱計算跨度與實際不符合。往往設計僅對典型標準層的立柱跨度進行計算，而忽略底部跨度較大的樓層，也不會考慮底層墻體部分立柱應該從地下室頂板開始計算跨度；另外，立柱沒有根據(jù)每層的支承點數(shù)準確采用單跨梁或者雙跨梁的計算模型的情況也很常見。④橫梁與立柱連接形式不合理，沒有嚴格按照規(guī)范要求進行螺栓連接，而是采用無法隨溫度變化而自由伸縮的焊縫連接。另一方面，按《建筑裝飾裝修工程質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50210-2001）要求，建筑設計單位應對幕墻專項設計形成確認文件。而實際工程中，建筑設計單位僅在施工圖紙上簡單簽字認可，未對圖紙進行認真核對。幕墻設計過程中，專項設計單位與建筑設計單位往往溝通不充分，或者全過程從未交換過意見，這些情況都為整體結(jié)構(gòu)設計的安全帶來不確定因素。

2.幕墻專業(yè)施工隊伍操作人員素質(zhì)參差不齊，節(jié)點構(gòu)造隨意

主要可概括為：①未按圖施工，習慣做法、方便做法優(yōu)先，主要體現(xiàn)在一些節(jié)點構(gòu)造上面，如窗臺四周、女兒墻、邊封修等部位；②焊接隨意，表現(xiàn)為焊縫不飽滿、不連續(xù)、焊縫形式和長度與設計不符合等等，焊縫作為構(gòu)件與連接件間、連接件與主體結(jié)構(gòu)間的主要荷載傳遞媒介，如果質(zhì)量得不到保證，后果可想而知；③使用材料與設計不符合，未采用奧氏體不銹鋼，或者采用的鋼材型號、壁厚與設計不符合，甚至有用槽鋼代替方鋼的，未采用強度可靠、耐久性強的粘結(jié)材料，仍然使用已經(jīng)禁止、易老化的云石膠。

3.監(jiān)理、管理單位專業(yè)水平不高，無法對幕墻工程質(zhì)量進行有效控制

目前監(jiān)理工程師大多是土建工程師，監(jiān)理培訓教材中缺少幕墻教材，且由于對新技術學習少、接觸少，造成對石材幕墻專業(yè)相關知識缺乏。檢測手段有限，主要指對焊縫質(zhì)量的適用、有效的檢測方法太少；另一方面，本地檢測單位缺少相關材料復檢及安全與功能性檢測的資質(zhì)，導致大部分檢測項目不得不送到杭州等有資質(zhì)的檢測單位進行檢測，見證取樣的真實性就難以保證。

二、石材幕墻材料

1.石材的選用

（1）優(yōu)先選用火成巖（巖漿巖），或選擇硬度較大、耐久性好的石材。（2）要注意因加工、開采、自然等因素形成的裂紋、暗紋、破損、不易檢查的缺陷。（3）應注意進場石材的外觀顏色差異，檢查石材的厚度是否達到設計要求。（4）選用吸水率小于8%的石材，石材的彎曲強度不應小于8MPa，并按規(guī)定進行材料復檢。（5）關注進場石材的抗?jié)B透性和抗污染性，檢查是否做六面防護處理。

2.金屬材料的選擇

（1）幕墻干掛件宜采用奧氏體不銹鋼材料。（2）幕墻采用非標準五金件應符合設計要求，并有出廠合格證，并符合國家規(guī)定。（3）幕墻結(jié)構(gòu)（立柱、橫梁、埋件、連接件等）使用Q235-B級鋼，且表面應做冷鍍鋅處理；鋼材焊接處均做防腐、除銹，焊縫高度符合設計要求。（4）對進場金屬材料的厚度、高度、寬度等尺寸進行檢查。（5）化學錨栓應符合設計要求，安裝完畢后石材掛板前，應由有資質(zhì)的單位進行拉拔檢測，不小于5%且不得小于3根錨栓。

3.建筑膠體材料

（1）選用適合石材與金屬間粘結(jié)的結(jié)構(gòu)膠體，如云石膠；選用適合石材與石材間粘結(jié)的密封膠體，如中性硅酮耐候密封膠。（2）對進場材料進行復檢，檢查結(jié)構(gòu)膠的粘結(jié)強度、密封膠的粘結(jié)強度，并要求有產(chǎn)品質(zhì)量保證書。（3）檢查是否是同一品牌的單組份和雙組份膠體，是否在有效期內(nèi)。

三、石材幕墻施工管理的具體措施

1.幕墻結(jié)構(gòu)施工管理

（1）施工前要檢查埋件位置、質(zhì)量，按照圖紙逐一核查混凝土結(jié)構(gòu)垂直度、表面平整度、標高及門窗洞口邊線、位置等，使之滿足安裝控制要求。（2）檢查是否有影響幕墻施工的相關工序，進行適當?shù)恼{(diào)整安排，對外墻落地式腳手架的安全性和位置進行檢查，架體內(nèi)側(cè)桿件與外墻面之間保持適當?shù)木嚯x，對影響施工的桿件作相應調(diào)整。（3）主次龍骨安裝位置、高度按照放線定位進行，主龍骨應垂直、副龍骨應水平，安裝應牢固、可靠。

2.石材吊裝管理

（1）吊裝前準備：按照圖紙現(xiàn)場分配石材時，應對照石材顏色是否符合設計要求，相鄰石材是否有色差，再次檢查石材短槽、表面是否滿足要求，預先試安裝，確定施工順序和色澤。（2）石材安裝前應有保護措施，防止水分入侵石板，與石材內(nèi)礦物反應造成銹黃，再次檢查石材干掛件，避免因掛件材質(zhì)問題影響石材表面。

四、建筑石材幕墻的設計

在幕墻的設計中，需要根據(jù)石材的尺寸、色彩、材質(zhì)等因素繪制出詳細的結(jié)構(gòu)詳圖，然后按照相關設計規(guī)范完成相關節(jié)點的抗震、抗壓及其他相關參數(shù)的力學驗算，保證石材幕墻應用的安全性和穩(wěn)定性。

1.石材幕墻的選擇

石材幕墻有古樸、穩(wěn)健、宏偉等建筑藝術效果，還能給人一定的舒適度，通常被廣泛應用。在石材的分類上，主要有巖漿巖、沉積巖以及變質(zhì)巖三大類，常規(guī)上在石材的選擇上應根據(jù)石材幕墻在室內(nèi)和室外的特點，按照立面圖和各個節(jié)點的詳圖，針對其強度、吸水率和抗震水平等各種參數(shù)，進行力學計算來確定石材的選取，應優(yōu)先考慮石材的特征、顏色、物理性能以及紋理等性質(zhì)，同時結(jié)合幕墻的分格形式、建筑造價、設計布局等要求到達建筑物整體設計效果最佳的石材。

2.石材幕墻的力學計算

在高層幕墻設計中，對于石材幕墻相關節(jié)點的力學性能計算中，需要結(jié)合幕墻設計的結(jié)構(gòu)方式、連接方式、材料性質(zhì)以及國家行業(yè)行為標準的要求完成幕墻體系的力學計算。其中主要可以分為以下幾個方面；（1）承受荷載的確定。通常，在確定荷載時，需要考慮石材自重、風荷載、地震荷載、以及其他荷載形式，保持結(jié)構(gòu)荷載的有效傳遞，對于不確定荷載，可以根據(jù)國家標準推算以及模擬試驗來確定。（2）石材受力計算。在計算石材受力之前，需要確定石材的荷載形式及石材的干掛方式，從而確定石材幕墻的計算模型，對石材幕墻的承重方式、安全性等做出計算。此外，還需要對石材自身的應力做出分析，其中包括石材的物理性能及各項指標，根據(jù)不同的石材特性安全系數(shù)完成計算。

3.石材的抗彎、抗剪性驗算

對于各向異性的石材，石材幕墻相關板塊的受彎驗算可以分為兩種情況，一是石材板塊中發(fā)生最大彎曲應力的點在另一方向上的應力為零，只要此最大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。二是石材板塊中發(fā)生最大彎曲應力的點在另一方向上的應力不為零，則驗算時也應該同時考慮此應力。這時可以應用內(nèi)摩擦理論進行驗算。對石材的抗剪性驗算時，需要根據(jù)石材的計算厚度、孔深度等參數(shù)進行驗算。

綜上所述，石材幕墻施工工序繁雜，在施工過程中需要進行嚴格的檢查，控制施工質(zhì)量，才能保證建筑幕墻起到應有的效果。

參考文獻：

[1]邱泉，黃志成，幸晴文.建筑幕墻密封膠設計應用技術及存在問題探討[J].中國建筑防水，2014，02：11-15+26.

[2]高樹鵬.開放式石材幕墻應用技術探討[J].科技資訊，2014，11：53-55.

[3]王艷超.單元式幕墻節(jié)點設計的若干問題[J].門窗，2014，08：21-22.