成都某超高層項目石材幕墻設計淺析
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摘 要 本文主要針對成都某超高層項目石材幕墻設計進行介紹，并對該工程中的石材幕墻超高超限情況、超限設計方案及其在設計方面的措施做了介紹。
關鍵詞 超高層;石材幕墻;超高超限設計
1 工程概況
本項目位于成都市錦江區，北臨武侯大道東沿線，西臨城市規劃道路。地處金融總部商務區規劃片區。本工程主要分為三個部位——1#、2#塔樓、商業裙樓三部分，建筑總面積68607.84 m?，地下2層，商業群樓3層，1#塔樓25層，建筑高度103.45m，幕墻高度109.150m，2#塔樓20層，建筑高度104.25m，幕墻高度105.65m。主體結構形式為鋼筋混凝土框架剪力墻結構[1]。
1#塔樓石材幕墻最大高度為109.15m，2#塔樓石材幕墻最大高度為105.65m，面材采用30mm厚花崗石，最大分格為寬1200mm，高600mm。
根據《金屬與石材幕墻工程技術規范》JGJ133-2001中總則第1.0.2條規定，本規范適用于“建筑高度不大于100m、設防烈度不大于8度的民用建筑石材幕墻工程”本工程的石材幕墻高度超過了最大適用高度100m的限值，需進行超高超限的專項設計。
2 超限幕墻采用面材可行性分析
花崗石面材廣泛應用于幕墻領域，相對于其他類型的面材，具有以下特點：
優點：天然材質、光亮晶瑩、堅硬永久、高貴典雅，深得建筑師、業主的喜愛。
缺點：重量大，天然材料不易發現細小裂紋缺陷[2]。
3 幕墻設計方案
?。?）超限石材幕墻位于100m至109.15m這間，最不利位置位于標高109.15m處，石材的最大板塊為1200mm（長）*600mm（寬）。
?。?）石材幕墻系統組成為：（具體系統構造見附圖）
?、倜娌?。面材選用30mm厚天然花崗石（光面），為保證所有石材紋理及方向過渡自然，無色差存在，所有石材進行六層無色防水表面保護膜處理，以達到更好的防酸雨及防水性能。
?、阡撔筒?。豎框采用150*75*5的方鋼管，表面熱浸鍍鋅處理;橫框采用角鋼L50*4，表面熱浸鍍鋅處理;轉接件為10#槽鋼，材質為Q235B，熱浸鍍鋅處理。
?、垲A埋件。預埋件埋板為10mm鋼板，材質為Q235B，錨筋采用HRB400鋼筋。埋件表面熱浸鍍鋅處理。（具體詳見圖紙）
（3）構造設計
?、倥c主體連接設計。幕墻的堅向龍骨通過螺栓與轉接件接件，轉接件與固定在主體結構上的預埋件采用焊縫連接，以保證幕墻的承載力和穩定性。幕墻與主體結構連接設計時考慮了以下基本要求：
a.對重力荷載、風荷載、地震作用和溫度作用有足夠的承載力;b.在上述荷載和作用下，不應使幕墻構件產生有害的變形;c.當主體結構與幕墻產生相對位移時，不應影響幕墻的性能;d.連接件采用開長條孔設計，連接穩定，且可以實現三維調整。
②橫豎龍骨連接設計。主龍骨采用方鋼管，材質為Q235B;方鋼管截面對稱，熱浸鍍鋅時，受熱均勻，熱應力分布對稱，不會因熱應力不均勻而變形;方鋼管加工簡單，安裝方便。
橫龍骨選用角鋼，材質為Q235B，表面熱浸鍍鋅處理，滿足防腐要求。
與豎龍骨焊接的連接角碼通過螺栓把橫、豎龍骨有效的連接在一起，實現結構安全可靠。
?、鄱ㄎ话惭b設計。石材的安裝采用在石材上預精準定位開背栓孔的方式，通過帶均壓環石材背栓實現石材的定位，達到定位安裝的目的。橫向設置掛接件，掛接件與橫龍骨或L型角鋼用螺栓連接，兩者用彈性膠墊間隔，防止電化腐蝕，減少摩擦噪音。鋁合金掛件掛鉤與石材端槽配合處加硬質墊片，防止石材與掛件硬性接觸。鋁合金掛件安裝調節螺釘和定位片，以實現定位要求，并保證充分的伸縮調節空間[3]。
（4）計算結果
對該石材幕墻系統的結構構件及系統進行分析、計算結果如表1所示：
4 超限石材幕墻在結構設計方面的主要加強措施
本項目位于四川省成都市，主體設計周期50年，幕墻設計使用年限25年，幕墻結構安全等級為二級?？拐鹪O防烈度為7度，設計基本地震加速度為0.10g（多遇地震），設計地震分組為第三組。地面粗糙度為B類，基本風壓：Wo=0.30 KN/m。
在結構驗算時，超限部位的石材厚度在原基礎上增加5mm，改為30mm;超限的石材面板計算時的總安全系數K=3.5;由于兩座塔樓比較近，在進行石材荷載計算時考慮樓棟之間干擾系數1.1;
石材板塊的連接方式采用可靠性較高的背栓式結構，并且背部粘貼玻璃纖維布以提高面材的安全性[4]。
5 結束語
幕墻設計的目的在于保證安全性的前提下，盡可能遵從原建筑方案，更好的體現建筑外立面效果，提升建筑品質。本超高層項目建筑標高100m以上部位采用天然花崗石材料，超出了規范規定的范圍，屬于超高超限專項設計。這就對我們的幕墻設計師提出了更高的要求。在設計過程中，我們主要從規范材料要求、提高計算參數和加強連接構造三方面著手，采取了相應的安全保障措施，并借助了一些必要的輔助軟件。計算結果表明，對于超高超限部分的幕墻設計完全能滿足安全性的要求。這次實踐給我們帶來許多寶貴的經驗，為后續開展類似工作提供了必要的幫助。
參考文獻
[1] 羅憶，黃圻，劉忠偉.建筑幕墻設計與施工[M].北京：化學工業出版社，2007：109.
[2] 金屬與石材幕墻工程技術規范：JGJ 133-2001[S].北京：中國標準出版社，2001.
[3] 建筑幕墻：GB/T21086-2007[S].北京：中國標準出版社，2007.
[4] 建筑結構荷載規范：GB50009-2012.[S].北京：中國標準出版社，2012.
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