石材幕墙立柱伸缩缝的处理方法介绍

规范要求 根据行业规范《金属与石材幕墙工程技术规范》（JGJ133-2001）的规定，上下立柱之间应有不少于15mm的缝隙（20mm最适宜），并应采用芯柱连结。芯柱总长度不应小于400mm，芯柱与立柱应紧密接触。芯柱与下柱之间应采用不锈钢螺栓固定。立柱与主体结构的连接可每层设一个支承点，也可设两个支承点。每层设一个支承点时，立柱应按简支单跨梁或饺接多跨梁计算；每层设两个支承点时，立柱应按双跨或双支点铰接多跨梁计算。立柱应采用螺栓与角码连接，并再通过角码与预埋件或钢构件连接。螺栓直径不应小于10mm，连接螺栓应按现行国家标准《钢结构设计规范》（GBJ17）进行承载力计算。立柱与角码采用不同金属材料时应采用的绝缘垫片分隔。 设置伸缩缝的目的也是为了防止温度应力所产生的结构变形，从面导致石材幕墙主龙骨同由于混凝土主体的层间变形及温度应力的增大而产生石材崩裂或其它破坏情况。众所周知，钢材的弹性模量为2.1×105Mpa，抵抗外部荷载的变形能力较好，但石材幕墙所使用的石材为天然材料，弯曲强度离散性大，属于脆性材料，其材料的弯曲强度要求不低于8.0MPa。而对于结构变形伸缩缝设置问题，从规范条文说明或其它文献中均未有计算而得出的依据，本文根据工程实际施工存在的问题，通过建模，再经过计算，从而得出。若在层间设置伸缩缝，其准确数据应为多少？如果没设置伸缩缝又该如何防治。 3.2 在工程实际施工中，由于施工单位偷工减料，或在执行规范过程中，不严谨，以及操作起来存在实际困难，往往在立柱施工过程中，层与层未设置伸缩缝，有些甚至在十几层高的幕墙施工中均未设置伸缩缝，从而连续梁代替了简支梁。 更有甚者，按规范要求，模梁应通过角码、螺栓或螺钉与立柱连接，角码应能承受横梁的剪力。螺钉直径不得小于4mm，每处连接螺钉的数量不应少于3个，螺栓不应少于2个。横梁与立柱之间应有一定的相对位移能力。但实际的施工过程中横梁与立柱是直接焊接在一次的，根本就未考虑由层间位移、季节温差应力等各种原因引起问题。如下图所示： 另外存在的问题有：支座之间未设置三维位移，挂件的抗弯强度不够等。 

处理方案 从理论上来说：幕墙立柱每层用一处连接件与主体结构连接，每层立柱在连接处向上悬挑一段，上一层立柱下端用插芯连接支承在此悬挑端上，计算时取简支梁计算简图是对结构做了简化，假定立柱是以连接件为支座的单跨梁（也可认为是以楼层高度为跨度的简支梁），这样按简支梁计算弯矩和剪力。而实际上每层只有一个支座（即相邻两跨共用一个支座），由于简支梁跨中弯矩最大，而跨中剪力为零，而支座剪力最大，弯矩为零，弯矩控制截面无剪力，剪力控制截面无弯矩，只分别按弯矩效应和剪力效应进行验算。但在验算立柱与主体结构连接时不能用简支梁两支座中一个反力进行计算，而应取两支座反力之和（一跨只有一个连接点）。对实际施工中已存在的问题处理的主要办法是：在离支座大约200-300mm的地方断开，再设置套购管，形成插芯连接的悬挑结构。 石材幕墙龙骨的伸缩缝一般是一层设置一道，可用通过插芯或是连接钢板实现。石材的龙骨大部分都是钢的，插芯就是用小截面的钢材插入下边的龙骨内并貌似锚死，上端龙骨下口套入插芯，插芯一般插入上端型材200mm左右；连接钢板就是在下端龙骨侧面焊接两块钢板，使钢板夹持住上端龙骨并用螺栓连接，钢板的螺栓孔开上下长圆孔，钢板的大小没有具体要求，只要满足受力要求和相关规范就行。龙骨间预留20mm缝隙。 主龙骨间距不要超过1.2米。