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在幕墻的設(shè)計(jì)中,需要根據(jù)石材的尺寸、色彩、材質(zhì)等因素繪制出詳細(xì)的結(jié)構(gòu)詳圖,然后按照相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范完成相關(guān)節(jié)點(diǎn)的抗震、抗壓及其他相關(guān)參數(shù)的力學(xué)驗(yàn)算,保證石材幕墻應(yīng)用的安全性和穩(wěn)定性。常規(guī)上在石材的選擇上應(yīng)根據(jù)石材幕墻在室內(nèi)和室外的特點(diǎn),按照立面圖和各個(gè)節(jié)點(diǎn)的詳圖,針對其強(qiáng)度、吸水率和抗震水平等各種參數(shù),進(jìn)行力學(xué)計(jì)算來確定石材的選取,應(yīng)優(yōu)先考慮石材產(chǎn)品的特征、顏色、物理性能以及紋理等性質(zhì),同時(shí)結(jié)合幕墻的分格形式、建筑造價(jià)、設(shè)計(jì)布局等要求到達(dá)建筑物整體設(shè)計(jì)效果最佳的石材。

在高層幕墻設(shè)計(jì)中,對于石材幕墻相關(guān)節(jié)點(diǎn)的力學(xué)性能計(jì)算中,需要結(jié)合幕墻設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)方式、連接方式、材料性質(zhì)以及國家行業(yè)行為標(biāo)準(zhǔn)的要求完成幕墻體系的力學(xué)計(jì)算。其中主要可以分為以下幾個(gè)方面:

(1)承受荷載的確定。通常,在確定荷載時(shí),需要考慮石材自重、風(fēng)荷載、地震荷載、以及其他荷載形式,保持結(jié)構(gòu)荷載的有效傳遞,對于不確定荷載,可以根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)推算以及模擬試驗(yàn)來確定。

(2)石材受力計(jì)算。在計(jì)算石材受力之前,需要確定石材的荷載形式及石材的干掛方式,從而確定石材幕墻的計(jì)算模型,對石材幕墻的承重方式、安全性等做出計(jì)算。此外,還需要對石材自身的應(yīng)力做出分析,其中包括石材的物理性能及各項(xiàng)指標(biāo),根據(jù)不同的石材特性安全系數(shù)完成計(jì)算。

(3)石材的抗彎、抗剪性驗(yàn)算。對于各向異性的石材,石材幕墻相關(guān)板塊的受彎驗(yàn)算可以分為兩種情況,一是石材板塊中發(fā)生最大彎曲應(yīng)力的點(diǎn)在另一方向上的應(yīng)力為零,只要此最大應(yīng)力小于對應(yīng)方向上的石材允許應(yīng)力則石材板塊自身的抗彎性能滿足要求,反之則不滿足。二是石材板塊中發(fā)生最大彎曲應(yīng)力的點(diǎn)在另一方向上的應(yīng)力不為零,則驗(yàn)算時(shí)也應(yīng)該同時(shí)考慮此應(yīng)力。這時(shí)可以應(yīng)用內(nèi)摩擦理論進(jìn)行驗(yàn)算。對石材的抗剪性驗(yàn)算時(shí),需要根據(jù)石材的計(jì)算厚度、孔深度等參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)算。