石材幕墙干挂体系

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摘要：随着我国经济腾飞，科技的不断创新发展，根据这一需要新的公共建筑越来越往高处发展。石材由于具有天然质感、稳重、长远、耐久等特点，越来越受到建筑师的喜爱，成为高层建筑、甚至超高层建筑的首选材料。尤其是中国的广东、上海、福建等金融发达地区高层建筑应用石材幕墙更是突出。背栓体系构造在石材幕墙的发展应用领域的确起着较大的促进作用，但是在实际工程应用上也出现了或多或少的构造隐患。

关键词：石材幕墙；背栓干挂体系；构造

一、常用背栓构造：

如右图1-1所示是一组旋进式背栓，通过一支机械螺杆拧紧旋入背栓套筒的根部，背栓套筒的根部自身设计成飞边构造，在金属套筒的外侧附加设计出尼龙类的外套管。 旋进式背栓1-1

如右图1-2所示是一组旋进式背栓，通过一支机械螺杆拧紧

旋入背栓套筒的根部，背栓套筒的根部自身设计成飞边构造，在

金属套筒的外侧附加设计出局部尼龙类的外套管。

旋进式背栓1-2

如右图1-3所示是一组旋进式背栓，通过一支机械螺

杆拧紧旋入背栓套筒的根部，背栓套筒的根部自身设计成

飞边构造，在金属套筒的外侧没有设计出局部尼龙类的外

套管。旋进式背栓1-3

如右图1-4所示是一组膨胀式背栓，通过一支机械螺杆

从背栓套筒的一端穿入，在机械螺杆的其中一端设计出扩充

构造，螺杆顶部采用配套机械螺母与之拧紧固定，同时在机

械螺杆与金属套筒根部之间还设有金属弹性填充构造。膨胀式背栓1-4

如右图1-5所示是一组膨胀式背栓，通过一支机械螺

杆从背栓套筒的一端穿入，在机械螺杆的其中一端设计出

扩充构造，螺杆顶部采用配套机械螺母与之拧紧固定，同

时在机械螺杆与金属套筒根部之间还设有金属弹性填充构造，

但是在背栓套筒的一端增加了尼龙垫构造设计。膨胀式背栓1-5

如右图1-6所示是一组特殊膨胀式背栓，虽然它也是

通过一支机械螺杆从背栓套筒的一端穿入，在机械螺杆

的其中一端设计出扩充构造，但这个背栓套筒确是一种

尼龙材料通过机械加工成的与构造垫一体结构设计，而

且为了让背栓拧紧后更安全增加了内螺母固定。 膨胀式背栓1-6

二、背栓石材幕墙的打孔：

背栓式石材幕墙通常都是采用如右图所示的照片，这是

一组采用合金钢通过机械加工制作而成的合金钢打孔钻

头，是专门用来给石材打孔用的专业钻头。

1、旋进式背栓的打孔安装顺序：

图2-1-1 钻头与石材位置定位 图2-1-2 垂直钻孔 图2-1-3 钻头扩孔

图2-1-4 置入背栓图2-1-5 完全旋进并拧紧螺栓

2、膨胀式背栓的打孔安装顺序：

由于开始的步骤是一致的，这里第一步（图2-2-1）就不重复再画。

图2-2-2 垂直钻孔图2-2-3 钻头扩孔 图2-2-4 置入背栓 图2-2-5 按压拧紧螺母

通过以上两组打孔安装背栓的剖析图我们不难看出，定位、打孔几乎都是一样的步骤顺序，只是背栓的安装有区别，旋进式背栓式将螺杆完全旋进才能达到背栓充分扩张而充满所打的孔内部间隙，膨胀式背栓是通过拧紧螺杆外侧的内螺母，利用螺杆根部的膨胀构造将背栓完全扩充与石材孔内部间隙完全接触，它的优点就是当有外在因素影响时会直接影响到螺杆，有利于背栓无论任何状态都始终充满石材孔。

三、背栓石材幕墙的安装：

首先石材幕墙的水平横向龙骨只是在石材的板块分格缝隙部位设计一道，由于T型挂件类似于短槽安装构造，因此对于石材的短槽基本上都是在施工现场采用电动机具切割而成。

图3-1为一组背栓石材的剖面图纸及一种金属转接件，背栓是通过与金属转接件连接并牢固固定，形成的一个挂接体系，金属转接件在现场安装时是直接悬挂在水平横向龙骨上的，在石材板块的分格缝隙处是没有横向水平龙骨的，每一个石材板块都是各自独立的两件水平横向龙骨，在金属转接件的上部还设置安装一个螺栓杆图3-1背栓石材剖面图-1

件，通过这个螺栓杆件可以微调石材板块的水平高低偏差。

图3-2是另外一组背栓石材的剖面图纸及一种金属转接件构造图，金属转接件在现场安装时是直接悬挂在与之相配套的另外一件金属转接件构造内，另外一件金属转接件通过机械螺栓组与水平横向龙骨连接固定，同样在石材板块的分格缝隙处是没有横向水平龙骨的，每一个石材板块都是各自独立的两件水平横向龙骨，通过另外一件转接构造件在水平横向龙骨上的安装高度来微调石材板块的水平高低偏差。

图3-2背栓石材剖面图-2

四、背栓石材幕墙应注意的事项：

石材打孔时一定注意打孔的准确位置，如果一个石材板块各孔所打的位置偏差较大，就会给石材安装的缝隙带来大小不一，严重者将会使石材安装后受力不均衡；由于背栓孔所打的位置偏差较大，在石材安装完毕调整好缝隙后，还是出现个别的背栓转接金属挂件不能够充分接触挂接。

2.背栓在石材板块上所打孔的规格一定注意与其所使用的背栓配套；由于背栓孔所打的深度偏差较大，造成背栓不能够完全置入孔内，在背栓与金属转接件连接固定后就会出现如图的缝隙存在，从而使石材不能够与金属转接件充分面接触，使背栓不但承受剪力同时还承受弯矩力。

3.背栓石材幕墙通常是每块石材板块需要独立

设置两道水平横向龙骨（图4-1），造成龙骨材料用

量增加同时也给建筑自身重量带来增加，否则如果在

每块石材板块的后部设置一道水平龙骨来安装背栓石

材，那样将会带来板块安装后不稳定的隐患存在。

图4-1石材板块水平龙骨设置图

4.在建筑产品中往往我们会遇到将石材板块加工成弧形板，用来安装成直径较大的石材圆柱，但是由于圆柱板块在加工后内外侧都是弧形就会造成背栓之金属转接件不容易与石材板块背面充分接触、而且一般自重都比较大，因此对于石材板块包圆柱不宜于使用背栓体系。

5.在建筑产品中往往我们会遇到将石材板块加工成各种造型的线条板，为了凸出采光窗而出现的窗侧板，线条板一般都是在加工厂加工成形，板块规格一般比较大带来自重都比较大，而且水平龙骨安装交叉严重等因此不宜于使用背栓体系。

6.对于背栓的选择也同样需要注意，不同的背栓构造在实际施工后所带来的结果不同。如旋进式背栓由于构造原理的问题在使用过程中可能会出现由于外在因素的影响造成背栓从石材空中拔出；完全金属材质的膨胀式背栓在外在因素影响下可能会由于金属的应力产生集中过大造成石材孔边崩裂；建议在选择背栓材料时首先注意是膨胀式的，同时选择金属与弹性材料相结合使用的背栓，这样即使在外在因素影响下也不会给石材孔边带来过大的集中应力造成崩裂。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。