[发明专利]石材安装结构及安装石材的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种建材安装结构及安装方法，尤指一种干挂石材安装结构及安装石材的方法。

背景技术

石材干挂是建筑外墙的一种施工工艺，该工艺是通过连接件和螺栓直接将饰面石材安装于建筑结构的外表面，石材与结构之间留出一定的空间。该工艺与传统的湿作业工艺相比，免除了灌浆工序，不仅可以缩短工期、减轻建筑物自重、提高抗震性能，而且还有效地防止了灌浆中的盐碱等色素对石材的渗透污染，提高其外观质量和装饰效果。

目前现行的国家规范《国家建筑标准设计图集》J103-2～7“石材（框架）幕墙”中，采用的标准干挂石材安装方式有背栓式、元件式及短槽式结构。

其中“背栓式结构”的安装方式大致为：根据设计要求安装立柱与横梁及铝合金连接件，在石材背部打孔、设置背栓及铝合金挂件，通过挂件与连接件的配合将石材搁置在立柱与横梁上，调节铝合金挂件上部的调整螺钉修正石材的位置，石材留缝处填充密封胶，至此完成石材幕墙的安装。

可见这样的安装方式，是石材并未与立柱和横梁实现紧固的“安装”，要实现这样“背栓式”干挂石材搁置式的“安装”，石材上的“C”型挂件与横梁上的“C”型连接件之间的配合是石材能否实现有效搁置的关键，而只有在每一块石材上的每一个挂件与连接件的搁置点都能实现良好地配合，同时每一处调整螺钉都能够有效地对石材进行调节的前提下，才能根据设计要求完成石材的“安装”。因此这就要求挂件与连接件之间的设计留缝必须覆盖下述所有客观存在的误差，否则将无法实施。

首先对于建筑物现场的石材安装基层施工部分：主体结构的立柱与横梁出厂时的弯曲度是存在误差的，现场焊接安装时也会发生变形，因此安装后必然存在水平、垂直及平整度的误差；连接件在横梁上的紧固点的位置存在误差；

其次对于工厂内石材及五金配件的加工和组装部分：石材的尺寸、厚薄及平整度存在误差；锚孔的直径、深浅、垂直度存在误差；锚孔的定位及间距存在误差；锚栓、挂件与连接件本身的精度存在误差；

最后对于建筑物现场石材安装部分：锚栓在石材上的固定存在深浅或角度的误差；挂件与锚栓紧固后与石材的平行度存在误差等。

因为每个石材单元是由一块石材和多个锚栓及挂件所组成，同时要与横梁上的多处连接件或其他部位的点或面相结合，而石材与立柱和横梁均为刚性材料，安装的过程并不具备三维调节的功能，加之上述误差的客观存在及其不确定性与不可控，势必导致石材上的挂件与横梁上的连接件互相配合时结果的不确定，而一旦两者无法顺利安装，施工现场的处理方式可能是：

（1）返工，即将偏差较大的构件就地整改后重新安装，比如在原先的孔位附近重新打孔，显然这对构件的应力再次进行了破坏，且新开孔的牢度与稳定性同样是不确定的；

（2）更换，即用新的构件更换无法安装的构件，这无疑造成了浪费，增加了安装的成本；

（3）强行安装，即工人在现场强行将挂件或连接件撬开进行安装，其结果是构件变形、状态不稳定，且石材的三维调节更加困难。

“背栓式”干挂石材其他结构性问题还有：

1、铝合金挂件与铝合金连接件均为开放式的“C”型结构、而非封闭式结构，其受力结构本就不稳定、不合理，因此承受石材重量荷载后易变形、不牢固，当重力等荷载不同时结构的变形亦是不确定的；

2、根据规范，挂件和锚栓固定后与石材之间须留有一定空隙，因此锚栓锚杆没有完全进入石材内部，而锚栓是在石材内部进行根部膨胀的，锚杆并不膨胀，锚杆与石材之间是有空隙的，所以锚杆在石材表面附近处于悬臂状态，受力时是会发生位移的、不稳定的。另外，对于锚栓与挂件这一组合体来说，一端在锚栓的膨胀点附近受到的是石材的重力，另一端在挂件的“C”型结构上部受到的是连接件的承载力，也就是说石材重力与承载力不在同一轴线上。然而在该组合体中也并没有类似于三角形钢屋架那样的非同轴重力与承载的稳定转力结构，可以将来自不同轴向的荷载通过构件有效地转移到固定的承载点上。所以，上述结构受力后的结果是，锚杆中部与石材面部的接触点成为了刚性的撬点，其附近的石材极有可能出现裂缝、破碎甚至崩裂的危险，同时石材的紧固点也会发生偏移，引起整个结构的不稳定；