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干掛石材幕墻的方法有多種，那么什么方法是比較安全呢？這是需要從石材的整體受力狀態(tài)、支撐點(diǎn)的局部受力狀態(tài)、抗地震能力和包括消除石材厚度差的安裝工藝性等四個(gè)基本方面去分析。以下是用三種不同的干掛方法進(jìn)行分析對(duì)比：
一、 石材的整體受力狀態(tài)
幕墻干掛的石材要承受
風(fēng)載荷和
地震載荷，這兩種載荷都是
均布載荷，好的干掛方法就是能夠根據(jù)石材工作中的受力特點(diǎn)，給石材選擇最佳受力支撐點(diǎn)，使整塊石材最大受力處所承受的
彎矩相對(duì)最小，從而能用最薄的石材，因而具有最佳的經(jīng)濟(jì)性和最好的安全性。
1、雙切面
抗震型
背栓式。雙切面抗震型背栓式方法可通過(guò)有限元(1/5左右)選擇支撐點(diǎn)，也可在設(shè)計(jì)許可范圍內(nèi)任意選擇支撐點(diǎn)。而該支撐點(diǎn)在雙切面技術(shù)把背部剩余公差切除的緊靠受力,通過(guò)無(wú)
應(yīng)力柔性連接和不損傷
板材強(qiáng)度的內(nèi)大外小圓孔受力的作用下，使得該技術(shù)從建筑力學(xué)中的材料力學(xué)原理分析為脆性板材連接的最佳方案，使得石材承受均布載荷的最大彎矩值最小，材料所需的抗彎
模量最小，因此能選用最薄的石材。而且被專家定為可在任何建筑物、任何高度、任何部位、任何形式、任何地震臺(tái)風(fēng)地區(qū)使用。并被大量使石材、
瓷板、
陶板、
玻璃、
微晶玻璃、
千思板等幕墻。
2、背槽式。背槽式需要從邊上開(kāi)一條槽進(jìn)去，由于開(kāi)槽會(huì)產(chǎn)生槽的底部與端部應(yīng)力集中，而且槽開(kāi)的越長(zhǎng)應(yīng)力集中越明顯，從試驗(yàn)來(lái)分析其安全性大大低于所有的干掛工藝，其主要受力依靠
環(huán)氧樹(shù)脂，由于JGJ133在修訂中刪除了粘貼法，是因?yàn)槟粔κ芡饨鐞毫迎h(huán)境和膠粘壽命的安全問(wèn)題，而槽切應(yīng)力問(wèn)題將造成石材在切槽處承受應(yīng)力破壞，從按背栓定位點(diǎn)進(jìn)行試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)一塊1000mm*600mm*30mm的石材，取
切割深度為10mm，槽切長(zhǎng)度120mm(1/5)，上下邊距為200mm(1/5)，其
抗彎強(qiáng)度相當(dāng)于18mm的石材板厚。由于該工藝有人也稱為背栓，從安全性考慮必須把它區(qū)分開(kāi)，作為引導(dǎo)性還是在JGJ133《石材與
金屬板幕墻工程技術(shù)規(guī)程》修訂、《石材與
人造板幕墻用后切式背栓》、《
人造板材幕墻工程技術(shù)規(guī)程》中放進(jìn)去了，但對(duì)它進(jìn)行制約。其一、為解決應(yīng)力影響，總板厚計(jì)算應(yīng)扣除切槽厚度。其二、按四邊支撐計(jì)算(按開(kāi)槽式計(jì)算，可見(jiàn)趙西安文章)。廣州白云國(guó)際會(huì)展中心10多萬(wàn)平方幕墻，進(jìn)行了背槽與背栓對(duì)比測(cè)試---雙切面背栓遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝出，被專家確定采用雙切面抗震型背栓(100萬(wàn)棵背栓)。
3、邊槽式。邊槽式是通過(guò)四邊或二邊上開(kāi)槽來(lái)支撐，由于該工藝存在著層層受力和抗彎強(qiáng)度差，所以在JGJ133在修訂和《人造板材幕墻工程技術(shù)規(guī)程》中，對(duì)它進(jìn)行了規(guī)定,使其成為單塊受力,而且對(duì)其厚度作出了要求,使其造價(jià)上升和安裝難度增加。
二、 支撐點(diǎn)的局部受力狀態(tài)
支撐點(diǎn)的受力狀態(tài)從兩方面分析
�。�1）最大支撐反力——石材整體受的力折算到支撐點(diǎn)的最大反作用力。支撐點(diǎn)的
承載能力是否滿足使用條件，雙切面背栓由于采用有限元原理選擇了最佳著力點(diǎn)，為板材1/5處,通過(guò)四點(diǎn)、二點(diǎn)、三點(diǎn)支撐連接，由于雙切面技術(shù)通過(guò)切除板背栓公差,使得石材在承受正壓時(shí)以背部支撐點(diǎn)整體受力，因此只需考慮負(fù)
風(fēng)壓的
承載力，而負(fù)壓受
錨固深度和倒椎體影響，通常破壞為135°的椎體破壞，故可用抗
拉拔試驗(yàn)方法確定其承載力。由于四點(diǎn)支撐通過(guò)有限元力的均分，使板材通過(guò)該支撐點(diǎn)得到反力作用，故形成小于一般邊距受力的數(shù)倍，使得較薄的板也可用于沿海超高層使用，從而在JGJ133修改中對(duì)該技術(shù)不限于厚度。
�。�2）抗疲勞能力�？蛊趶�(qiáng)度至關(guān)重要。因?yàn)殚L(zhǎng)期作用于外墻的石材幕墻其主要破壞于
風(fēng)荷載、
靜荷載、
動(dòng)荷載，而我國(guó)是多地震多臺(tái)風(fēng)國(guó)家，對(duì)于長(zhǎng)期疲勞的變化造成石材承受的正壓負(fù)壓不斷地變化循環(huán)，石材承受的實(shí)際上是靜、動(dòng)載荷。從試驗(yàn)與原理而言，不同材料的連接，抗疲勞強(qiáng)度最好的方法之一是采用有柔性連接的雙切面抗震型
錨栓連接，最差的方法之一是用膠
粘接(該工藝已被否定用于幕墻)。
1、背栓式。雙切面背栓由于采用圓體緊靠點(diǎn)支撐，在通過(guò)底部空隙技術(shù)后，可將背栓植得更深，大大提高負(fù)壓值，具有最佳的局部承載力。由于該背栓的柔性連接和緊靠的的鉸接懸掛結(jié)構(gòu)，解決了單切面背栓、背槽、槽式扭彎矩問(wèn)題和位移問(wèn)題。所以說(shuō)，用雙切面背栓支撐，能求出最佳支撐點(diǎn)，最大限度改善石材的受力，使石材承受的彎矩最小，從而能選擇最薄的石材。
另外，由于石材為
脆性材料,一但背栓式石材遭到破壞，是不會(huì)掉下來(lái)，因?yàn)?個(gè)支撐點(diǎn)的背栓分別把4大塊石材吊住，而每棵M6背栓的抗剪力就大于400kg的設(shè)計(jì)值。足以證明該技術(shù)的
可靠性。
在抗疲勞強(qiáng)度方面，雙切面背栓通過(guò)緩沖墊把石材與掛件夾緊，通過(guò)鉸接結(jié)構(gòu)掛在龍骨上，因而具有極佳的抗疲勞能力。按最大風(fēng)壓值一正一負(fù)為一次循環(huán)，通過(guò)三百萬(wàn)次循環(huán)試驗(yàn)（可滿足100年風(fēng)荷載疲勞），試件保持完好。雙切面抗震型背栓實(shí)際應(yīng)用已達(dá)7年(1999-2005)，在深圳、上海和江浙沿海臺(tái)風(fēng)高發(fā)區(qū)廣泛應(yīng)用，經(jīng)受過(guò)許多次強(qiáng)臺(tái)風(fēng)考驗(yàn)，在重要工程近400個(gè)實(shí)例使用中無(wú)一損壞。
2、背槽式。從表面來(lái)看背槽經(jīng)側(cè)面開(kāi)槽進(jìn)入，以板面1/5定位，是很象4點(diǎn)支撐的背栓原理，但只要一經(jīng)分析和試驗(yàn)，它與背栓是無(wú)法相齊并論，該技術(shù)由于受切槽影響,從而使板材受到槽底和端口應(yīng)力影響，造成板材的強(qiáng)度下降，故在扣除其切槽原度的同時(shí)，還需套用邊槽公式才能滿足，還有其抗扭應(yīng)力主要依賴于膠的安全問(wèn)題。
其疲勞強(qiáng)度更需要認(rèn)真考慮。因?yàn)楸巢奂c石材是用膠粘結(jié)固定的，膠會(huì)隨著時(shí)間的流逝而粘結(jié)力下降(石材幕墻不允許膠接受力)。
3、邊槽式。目前的邊槽式多為在石材邊上開(kāi)條通槽或半圓槽，用T型板扣住槽邊。這種安裝方式在石材安裝時(shí)就形成了層層受壓，石材成了墻體，幕墻越高壓力越大，其T型板處的
彎曲應(yīng)力也越大，致使工程存在安全隱患和出事。因此這種方法改進(jìn)，目前修訂版的JGJ133就規(guī)范了該層層受力問(wèn)題。
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