【技术干货】花瓣型石材幕墙背栓系统要点解析

 来源：《幕墙设计》杂志、幕墙世界Weekly
作者：北京港源建筑装饰工程有限公司
吴治刚、温明、刁飞宙、许昌得、张东辉
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宁夏大剧院

系统的主要特点
宁夏大剧院双曲面花瓣造型石材幕墙设计，采用背栓石材开缝处理，并且花瓣背向地面方向倾47.25°-82.52°。 采用异形石材，拼接出双曲面花瓣造型，石材选用慧鱼背栓连接，配合铝合金挂件系统。

主要材料
石材幕墙主立柱选用100×60×6mm钢方管，转角位置选用120×100×6mm钢方管，均按双跨梁力学模型计算，钢横梁选用L50×5mm角钢,材质均为Q235B，表面均热镀锌处理。石材选用30mm厚花岗岩，表面六面防护处理。开放式石材接缝，内部采用1.5mm镀锌钢板防水封堵。钢架穿透防水部分，采用德泰盖片防水体系。

重点难点分析
1、花瓣石材造型复杂，如何解决石材的深化设计、下料加工、现场定位安装等问题。
2、主体钢结构已经安装完成，如何处理好幕墙焊接施工，不影响主体钢结构的安全。
3、花瓣内部钢架不可避免的要穿透防水钢板，在主体钢结构正常变形范围内如何解决防水问题。


宁夏大剧院现场结构照片

解决方案
1、考虑到工程的特殊性，本工程花瓣部分主体结构为全钢结构，位移变形较大。选用背栓式可三维调节石材连接系统，不但很好的解决了石材板块安装精度的问题，而且通过铝合金挂件系统开模，解决了因石材纵向曲率变化，产生的挂件角度不同带来的石材面板不均匀受力问题，化解和安装困难也避免了幕墙石材板块铝挂件之间刚性接触，降低了幕墙使用过程中的摩擦噪音。






2、经过运用建模辅助软件犀牛（带grasshopper插件）,对曲面的进行分析和石材尺寸和订单处理。

3、经过模型分析，得到结论石材的曲率，按照曲率来区分平板和双曲石材板。由于曲线的线变，导致石材的尺寸是完全的唯一化，所以采用软件建模分析生成数据就显示出在加工翻样图中的优势。


4、模型建好后，经过软件处理获取了大量的信息数据，包括面板的拟合数据、测量控制定位点、材料加工数据等。

5、先通过软件获取四边形板一点到另外三点组成面的最大值，筛选出可以做平板的板块；4点不共面的翘角高差在10mm之内的，可按平板处理。筛选之后再对双曲面版进行分析，获得各种参数，并配合绘制加工图。






主结构不可焊接的解决方案
为了不对主结构钢梁整体稳定性产生影响，结构工程师要求幕墙不可在主体钢结构上进行二次焊接。为此，开发设计了三维抱箍转接可调节支座，避免幕墙支座焊接对主体结构的不良影响。




德泰盖片聚脲涂层防水系统
为解决花瓣内部钢龙骨穿透防水钢板的问题，对防水位置进行了特殊设计，在保证接口部位能满足位移和温度变形的同时，采用了专业的防水材料得泰盖片和聚脲防水涂层，克服了钢性防水材料的漏水和噪音等问题，很好的保证了幕墙的防水性能。