成都某超高层项目石材幕墙设计浅析
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摘 要 本文主要针对成都某超高层项目石材幕墙设计进行介绍，并对该工程中的石材幕墙超高超限情况、超限设计方案及其在设计方面的措施做了介绍。
关键词 超高层;石材幕墙;超高超限设计
1 工程概况
本项目位于成都市锦江区，北临武侯大道东沿线，西临城市规划道路。地处金融总部商务区规划片区。本工程主要分为三个部位——1#、2#塔楼、商业裙楼三部分，建筑总面积68607.84 m?，地下2层，商业群楼3层，1#塔楼25层，建筑高度103.45m，幕墙高度109.150m，2#塔楼20层，建筑高度104.25m，幕墙高度105.65m。主体结构形式为钢筋混凝土框架剪力墙结构[1]。
1#塔楼石材幕墙最大高度为109.15m，2#塔楼石材幕墙最大高度为105.65m，面材采用30mm厚花岗石，最大分格为宽1200mm，高600mm。
根据《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001中总则第1.0.2条规定，本规范适用于“建筑高度不大于100m、设防烈度不大于8度的民用建筑石材幕墙工程”本工程的石材幕墙高度超过了最大适用高度100m的限值，需进行超高超限的专项设计。
2 超限幕墙采用面材可行性分析
花岗石面材广泛应用于幕墙领域，相对于其他类型的面材，具有以下特点：
优点：天然材质、光亮晶莹、坚硬永久、高贵典雅，深得建筑师、业主的喜爱。
缺点：重量大，天然材料不易发现细小裂纹缺陷[2]。
3 幕墙设计方案
（1）超限石材幕墙位于100m至109.15m这间，最不利位置位于标高109.15m处，石材的最大板块为1200mm（长）*600mm（宽）。
（2）石材幕墙系统组成为：（具体系统构造见附图）
①面材。面材选用30mm厚天然花岗石（光面），为保证所有石材纹理及方向过渡自然，无色差存在，所有石材进行六层无色防水表面保护膜处理，以达到更好的防酸雨及防水性能。
②钢型材。竖框采用150*75*5的方钢管，表面热浸镀锌处理;横框采用角钢L50*4，表面热浸镀锌处理;转接件为10#槽钢，材质为Q235B，热浸镀锌处理。
③预埋件。预埋件埋板为10mm钢板，材质为Q235B，锚筋采用HRB400钢筋。埋件表面热浸镀锌处理。（具体详见图纸）
（3）构造设计
①与主体连接设计。幕墙的坚向龙骨通过螺栓与转接件接件，转接件与固定在主体结构上的预埋件采用焊缝连接，以保证幕墙的承载力和稳定性。幕墙与主体结构连接设计时考虑了以下基本要求：
a.对重力荷载、风荷载、地震作用和温度作用有足够的承载力;b.在上述荷載和作用下，不应使幕墙构件产生有害的变形;c.当主体结构与幕墙产生相对位移时，不应影响幕墙的性能;d.连接件采用开长条孔设计，连接稳定，且可以实现三维调整。
②横竖龙骨连接设计。主龙骨采用方钢管，材质为Q235B;方钢管截面对称，热浸镀锌时，受热均匀，热应力分布对称，不会因热应力不均匀而变形;方钢管加工简单，安装方便。
横龙骨选用角钢，材质为Q235B，表面热浸镀锌处理，满足防腐要求。
与竖龙骨焊接的连接角码通过螺栓把横、竖龙骨有效的连接在一起，实现结构安全可靠。
③定位安装设计。石材的安装采用在石材上预精准定位开背栓孔的方式，通过带均压环石材背栓实现石材的定位，达到定位安装的目的。横向设置挂接件，挂接件与横龙骨或L型角钢用螺栓连接，两者用弹性胶垫间隔，防止电化腐蚀，减少摩擦噪音。铝合金挂件挂钩与石材端槽配合处加硬质垫片，防止石材与挂件硬性接触。铝合金挂件安装调节螺钉和定位片，以实现定位要求，并保证充分的伸缩调节空间[3]。
（4）计算结果
对该石材幕墙系统的结构构件及系统进行分析、计算结果如表1所示：
4 超限石材幕墙在结构设计方面的主要加强措施
本项目位于四川省成都市，主体设计周期50年，幕墙设计使用年限25年，幕墙结构安全等级为二级。抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度为0.10g（多遇地震），设计地震分组为第三组。地面粗糙度为B类，基本风压：Wo=0.30 KN/m。
在结构验算时，超限部位的石材厚度在原基础上增加5mm，改为30mm;超限的石材面板计算时的总安全系数K=3.5;由于两座塔楼比较近，在进行石材荷载计算时考虑楼栋之间干扰系数1.1;
石材板块的连接方式采用可靠性较高的背栓式结构，并且背部粘贴玻璃纤维布以提高面材的安全性[4]。
5 结束语
幕墙设计的目的在于保证安全性的前提下，尽可能遵从原建筑方案，更好的体现建筑外立面效果，提升建筑品质。本超高层项目建筑标高100m以上部位采用天然花岗石材料，超出了规范规定的范围，属于超高超限专项设计。这就对我们的幕墙设计师提出了更高的要求。在设计过程中，我们主要从规范材料要求、提高计算参数和加强连接构造三方面着手，采取了相应的安全保障措施，并借助了一些必要的辅助软件。计算结果表明，对于超高超限部分的幕墙设计完全能满足安全性的要求。这次实践给我们带来许多宝贵的经验，为后续开展类似工作提供了必要的帮助。
参考文献
[1] 罗忆，黄圻，刘忠伟.建筑幕墙设计与施工[M].北京：化学工业出版社，2007：109.
[2] 金属与石材幕墙工程技术规范：JGJ 133-2001[S].北京：中国标准出版社，2001.
[3] 建筑幕墙：GB/T21086-2007[S].北京：中国标准出版社，2007.
[4] 建筑结构荷载规范：GB50009-2012.[S].北京：中国标准出版社，2012.
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