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          天然凝灰?guī)r(砂巖)石材幕墻技術(shù)的討論

          來源:  作者:張芹  日期:2006-6-12
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             石材幕墻用天然石板材過去主要采用天然花崗石建筑板材,現(xiàn)在有很多工程采用天然凝灰?guī)r(砂巖)建筑板材。由于有關(guān)規(guī)范(標(biāo)準(zhǔn))沒有凝灰?guī)r(砂巖)的內(nèi)容,為幫助廣大工程技術(shù)人員在使用凝灰?guī)r(砂巖)石材幕墻時(shí)掌握有關(guān)技術(shù),特對(duì)凝灰?guī)r(砂巖)石材幕墻有關(guān)技術(shù)進(jìn)行討論。
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          4. 弧形短槽短勾(圖5)
              弧形短槽(一般槽寬取7mm,槽長、槽深與砂輪直徑和有效長度取值有關(guān)),用短勾連接,它要求勾下端處弦長(有效長度)比勾寬長(2×5 mm)10mm,以便安裝時(shí)調(diào)節(jié)(并考慮開槽、制勾及安裝時(shí)定位偏差),受力破壞為剝離破壞,剝離破壞面積與勾寬和勾錨入深度有關(guān),不會(huì)隨弧形短槽開槽深度和寬度而相應(yīng)改變,即同樣勾寬和勾錨入深度,開槽加深、加寬以后,剝離面積隨之減少,因此控制有效長度對(duì)弧形短槽抗剪承載能力至關(guān)重要。如按規(guī)范規(guī)定有效長度取不少于80mm,則勾寬應(yīng)為70mm,如果勾寬40mm,則有效長度控制在50mm左右為宜。

              短平槽(弧形短槽)如果采用蝶式勾,剪切破壞時(shí),槽兩側(cè)剝離面積不同,即近勾側(cè)剝離面積大,遠(yuǎn)勾側(cè)剝離面積小,甚至無剝離(槽壁剪切破壞),因此短平槽(弧形短槽)采用蝶式勾對(duì)受力不利。


                           圖5      弧形短槽短勾
          5. 鋼銷式(圖6)
              在石板材板上、下邊上開孔,一般孔徑為6~7mm,孔深22~33mm,破壞時(shí)石板在銷孔兩側(cè)呈γ0角,在孔底呈α0角剝離,孔深對(duì)剝離面積有影響,但孔深30mm以后繼續(xù)增加孔深其影響會(huì)越來越小。


                            圖6       鋼銷式
          6.  背栓式(背栓式)
              背栓式是在石板材背面開背栓孔,用背栓將石材和連接件緊固起來,形成連接節(jié)點(diǎn)。單切面背栓背栓孔深一般要大于板厚的一半(例如20mm板厚,孔深12mm)。這樣,在受風(fēng)壓力時(shí)沖切破壞面積小于受風(fēng)吸力時(shí)沖切破壞面積,且在反復(fù)沖擊時(shí)易于破壞。

              雙切面背栓由于板材背面墊圈面積大于擴(kuò)孔孔底面積,且抗沖擊厚度為板厚,受風(fēng)壓力時(shí)沖切破壞面積大于受風(fēng)吸力時(shí)沖切破壞面積(即單切面背栓最大沖切破壞面積),而且在反復(fù)沖擊時(shí)不會(huì)破壞。凝灰石(黃洞石)由于板材上有孔洞,如果背栓孔位于板上孔洞上(附近)有可能使連接失效。


                        圖7    背栓式              單切面背栓            雙切面背栓
              從現(xiàn)有工程調(diào)查發(fā)現(xiàn),勾(栓)鐵件銹蝕后體積膨脹,將槽(孔)擠壓破壞的情況屢屢發(fā)生,導(dǎo)至連接失效。因此勾(栓)必須采用不銹鋼(1Cr18Ni9  0Cr19Ni9等)或鋁合金(6063、6063a、6061、3003、5005等),不得采用碳鋼鍍鋅件和其它易銹鋼件。

              從以上分析,我們可以看出凝灰?guī)r(砂巖)石板的連接設(shè)計(jì)不僅要選用恰當(dāng)?shù)牟?孔)形式,并且對(duì)勾(栓)槽(孔)的配合尺寸也要正確選擇,如果勾(栓) 槽(孔)的配合尺寸選不當(dāng),將會(huì)可能使石板材連接能力降低,易于破壞。

              通過以上討論,我認(rèn)為凝灰?guī)r(砂巖)用于石材幕墻是可行的,但要注意對(duì)材質(zhì)的認(rèn)識(shí)和評(píng)估,以及選擇正確的連接型式及勾(栓)槽(孔)的連接配合尺寸。凝灰?guī)r(砂巖)用于石材幕墻的計(jì)算方法和花崗石石材幕墻相同,只是強(qiáng)度設(shè)計(jì)值取凝灰?guī)r(砂巖)抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(實(shí)測(cè)抗彎強(qiáng)度平均值/2.5)、抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值(實(shí)測(cè)抗彎強(qiáng)度平均值/5)。

           
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