石材之家讯：根据我国建筑抗震设计标准，分析了影响框支式石材幕墙整体抗震性能的因素，指出石材幕墙设计应满足抗震安全性要求；并对常用的3种石材幕墙整体抗震性能构造措施作了介绍。
关键词：框支式石材幕墙 整体抗震性能 变形性能 弹性分析法 建筑石材幕墙 抗震 变形性能 弹 性分析法
随着高层建筑使用石材幕墙迅速崛起，建筑幕墙的抗震安全问题已引广泛的关注。根据我国建筑抗震设计中提出的“小震不坏，中震可修和大震不倒”设计原则，对框支式石材幕墙的结构抗震原理和相应对策作如下阐述。

1 影响框支式石材幕墙抗震性的因素
1.1 作用在幕墙上的地震作用力
石材幕墙平面处的地震作用可按下式计算：
1.1.1 平行于幕墙平面的集中水平地震SE:
SE =βE×amax×G
βE——动力放大系数，取3.0；
amax——地震影响系数，按7度抗震设计取0.08。
1.1.2 垂直于幕墙平面的分布水平地震作用qE：
qE =βE×amax×GAK
qE——石材幕墙平面处的分布水平地震作用
（kPa）；
GAK——石材幕墙构件（包括石材和支框）的质量
（kN）；
amax——水平地震影响系数最大值（7度抗震设计
时取0.06；8度抗震设计时取0.14）。
1.2 石材幕墙平面方向变形性能
石材幕墙平面方向变形性能以建筑物层间相对位移值来表示，要求在设计的相对位移范围内幕墙不受破坏。由于石材幕墙平面方向变形大小与地震烈度、影响烈度有关，所以必需要知道烈度的大小。根据《高层建筑结构设计与施工规程》按弹性方法计算，震级与烈度的关系可用下列经验公式表示：
震中烈度IO ＝ 0.24+I.63 M；
影响烈度Ix＝0.92+I.63 M－3.491gR；
式中：M——震级；
R——距震中距离。
根据国内检测部门对幕墙平面方向变形测试报告记录，其值域为1/25?1/300。
1.3 石材幕墙的耐撞击性能
石材幕墙的耐撞击性能根据建筑物所处环境气象条件和使用中人为作用来确定等级要求。幕墙的撞击力取决于物体和质量、形式、刚度以及撞击速度，而致碎特性则取决于玻璃的类别。普通石材有两种撞击破裂情况，一是由于受弯而破裂，这种是荷载物体刚度小、形状平坦、加荷速度小的状态，如人体、球类或其他柔软物体的撞击；另一种是由于集中压力而破裂，这种是荷载物体比较硬、形状尖、加荷速度快的状态，如枪弹、石块和其他硬物的撞击。因此，幕墙石材的耐撞击性对幕墙耐撞击性能是个决定性的因素。幕墙石材必须有一定的抗冲击能力。一般25mm直径冰雹撞击力相当于117.7W的冲击力。幕墙耐撞击性能设计是选取幕墙相应耐撞击性能等级。幕墙耐撞击性能是以撞击物的运动能量（F）为分级值

2 建筑石材幕墙抗震原理分析
2.1 建筑石材幕墙组成
建筑石材幕墙最外面是石材或部分金属板材构件，它支承在金属横梁上，横梁连结在立柱上，立柱则连接在主体结构上，这些连结都允许一定的相对位移，以减少主体结构在水平力作用下位移对幕墙的影响。此外，上、下层立柱通过活动接头连接，可以相对移动以适应温度变形和楼层的轴向压缩变形。
2.2 建筑石材幕墙的抗震设防要求 建筑幕墙是建筑外围护结构，按照建筑抗震设计规范的要求制定相应的建筑幕墙的三个设防水准如下：
2.2.1 分接缝宽度增大时，不需修理或加密封胶修补后仍可恢复原设计性能和要求。
2.2.2 当遇到本地区基本设防烈度的地震影响时，幕墙框架体系（包括与建筑物的连接）允许有轻微损坏，镶嵌物可有少量损坏，经过修理后即可继续使用。
2.2.3 当遇到大于地区基本设防烈度的预计罕遇地震影响时，幕墙框格体系可有中等以上的损坏，石材破碎，但骨架不得掉落或倒塌。
2.3 石材幕墙抗震弹性设计要求
2.3.1 幕墙及其连接件应有足够的承载力、刚度和相对于主体结构的位移能力，以避免在荷载、地震和温度作用下产生破坏、过大的变形和妨碍使用。
2.3.2 非震设计的幕墙，在风力作用下其石材幕墙不应破碎；且连接件应有足够的位移能力，使幕墙不破损、不脱落。
2.3.3 抗震设计的幕墙，在常遇地震作用下石材不应破损；在设防烈度地震作用下经修理后幕墙仍可使用；在罕遇地震作用下幕墙骨架不应脱落。

3 石材幕墙抗震构造措施
3.1 抗震构造目的
石材幕墙抗震构件不能承受过大的位移，例如当层高为3m，Δυ为1/60时，层间最大位移可达35mm，幕墙构件必定会破坏。若在幕墙与主体结构之间，采用弹性活动连接的抗震构造，力求做到幕墙框架受力变形过程与混凝土框架受力、变形相一致，就可避免幕墙构件的破坏。
3.2 常用构造措施
3.2.1 幕墙横梁与立柱之间的支承：在构造上采用螺栓联接或铆接，并在连接末端设置橡胶块。通常可视为简支的框架体，如图1。

连接件按正确位置在预埋件上作临时固定，即用电焊固定。当不是采用预埋件时，应按设计要求进行施工。如果用膨胀螺栓作连接固定时，必须保证膨胀螺栓有足够的埋设深度，并必须上紧。膨胀螺栓安装位置应以设计图纸为依据，其安装位置距离构件边缘不得小于7d（d为膨胀螺栓的公称直径）；相邻两根膨胀螺栓的中心距不得小于10d，如图2。

3.2.2 幕墙立柱与立柱之间的连接：为了提高建筑框架在地震作用时的整体协调能力，通常立柱的有效长度为层高，立柱之间采用“内衬法”联接，即在立柱之间内套个专用内筒，筒上端与上部立柱用螺丝联接，下部让其可竖向自由伸缩，如图3。

4 结论
通过对石材幕墙抗震原理的分析，着重介绍了石材幕墙抗震设计和施工应满足抗震安全性要求；并对常用的3种石材幕墙整体抗震性能构造措施作了介绍。同时，本文针对石材幕墙抗震的施工工艺做了一定的阐述，对从事工程设计施工人员有一定的帮助。

来源：石材杂志

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