【中國幕墻網(wǎng)】
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，給石材選擇最佳受力支撐點，使整塊石材最大受力處所承受的
彎矩相對最小，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有限元(1/5左右)選擇支撐點，也可在設(shè)計許可范圍內(nèi)任意選擇支撐點。而該支撐點在雙切面技術(shù)把背部剩余公差切除的緊靠受力,通過無
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一條槽進(jìn)去，由于開槽會產(chǎn)生槽的底部與端部應(yīng)力集中，而且槽開的越長應(yīng)力集中越明顯，從試驗來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)氧樹脂，由于JGJ133在修訂中刪除了粘貼法，是因為幕墻受外界惡劣環(huán)境和膠粘壽命的安全問題，而槽切應(yīng)力問題將造成石材在切槽處承受應(yīng)力破壞，從按背栓定位點進(jìn)行試驗中發(fā)現(xiàn)一塊1000mm*600mm*30mm的石材，取
切割深度為10mm，槽切長度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，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，但對它進(jìn)行制約。其一、為解決應(yīng)力影響，總板厚計算應(yīng)扣除切槽厚度。其二、按四邊支撐計算(按開槽式計算，可見趙西安文章)。廣州白云國際會展中心10多萬平方幕墻，進(jìn)行了背槽與背栓對比測試---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(100萬棵背栓)。
3、邊槽式。邊槽式是通過四邊或二邊上開槽來支撐，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，對它進(jìn)行了規(guī)定,使其成為單塊受力,而且對其厚度作出了要求,使其造價上升和安裝難度增加。
二、 支撐點的局部受力狀態(tài)
支撐點的受力狀態(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的最大反作用力。支撐點的
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，為板材1/5處,通過四點、二點、三點支撐連接，由于雙切面技術(shù)通過切除板背栓公差,使得石材在承受正壓時以背部支撐點整體受力，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
拉拔試驗方法確定其承載力。由于四點支撐通過有限元力的均分，使板材通過該支撐點得到反力作用，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修改中對該技術(shù)不限于厚度。
（2）抗疲勞能力。抗疲勞強(qiáng)度至關(guān)重要。因為長期作用于外墻的石材幕墻其主要破壞于
風(fēng)荷載、
靜荷載、
動荷載，而我國是多地震多臺風(fēng)國家，對于長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)，石材承受的實際上是靜、動載荷。從試驗與原理而言，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支撐，在通過底部空隙技術(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、槽式扭彎矩問題和位移問題。所以說，用雙切面背栓支撐，能求出最佳支撐點，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，是不會掉下來，因為4個支撐點的背栓分別把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，雙切面背栓通過緩沖墊把石材與掛件夾緊，通過鉸接結(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)，通過三百萬次循環(huán)試驗（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際應(yīng)用已達(dá)7年(1999-2005)，在深圳、上海和江浙沿海臺風(fēng)高發(fā)區(qū)廣泛應(yīng)用，經(jīng)受過許多次強(qiáng)臺風(fēng)考驗，在重要工程近400個實例使用中無一損壞。
2、背槽式。從表面來看背槽經(jīng)側(cè)面開槽進(jìn)入，以板面1/5定位，是很象4點支撐的背栓原理，但只要一經(jīng)分析和試驗，它與背栓是無法相齊并論，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，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題。
其疲勞強(qiáng)度更需要認(rèn)真考慮。因為背槽件與石材是用膠粘結(jié)固定的，膠會隨著時間的流逝而粘結(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)范了該層層受力問題。
上一頁12下一頁
