本文接上文《一種特殊造型裝配式干掛石材幕墻設計探討（1）》。

二、石材菱形鋼骨架與主體鋼結構的錨固設計

  該項目主體結構為鋼結構，梯間核心筒為鋼柱混凝土筒體結構，混凝土樓板為“幾”形瓦楞板上澆搗混凝土，由于混凝土樓板厚度不夠預埋件的錨固厚度要求，故不能采用在混凝土樓板內預埋鐵件的方式提供幕墻的錨固點，因此1層~4層石材幕墻連接的錨固支座只能設置在主體鋼結構的H形鋼梁及H形鋼柱上。

  鑒于主體鋼結構施工時，幕墻方案尚未確定，故不能在主體鋼結構上焊接幕墻用的預埋鋼板，經與設計院結構工程師、監理公司、總包方反復研究討論，并在現場鋼結構焊接進行測試試驗，選擇對主體鋼結構影響最小的施工方法實現后錨固鋼板的焊接施工連接，最終確定后錨固鋼板施工須達到如下要求：

(1)后錨固鋼板選用12厚鋼板肋板焊接在主體鋼結構的H形鋼柱及鋼梁的 翼緣之間的腹板上，不得單獨焊接在翼緣板邊。

(2)焊縫高度為4~6mm，焊縫必須分段焊接，連續施焊的長度不得超過100mm。

(3)施工順序為沿鋼構件中心線對稱焊接，焊接部位按鋼結構的防腐要求補刷防腐漆及防火涂料。

(4)幕墻與主體鋼結構之間的連接必須為螺栓鉸接，不得為全焊接剛接連接，即幕墻與主體鋼結構之間的連接件必須一端是焊接另一端為螺栓連接;

  上述方案確定后，現場即可按實測鋼梁的尺寸下料加工錨固鋼板，再按上述要求進行焊接，解決了與總包及鋼結構之間的工藝交叉施工問題。實際施工如上圖所示，在H形鋼梁的上下翼緣板之間焊接豎向鋼板肋板，幕墻連接件支座與此鋼肋板采用不銹鋼螺栓連接，與石材幕墻鋼骨架進行焊接連接。

三、菱形干掛石材的點支式系統構造設計

  按照建筑師“像素化圖案”設計理念，上部漂浮的青磚盒子由裙樓基座承托支撐，基座則由特殊選擇的蒙古黑花崗石按菱形方式通縫連續布置，所有幾何體外立面均為無密封膠的空縫式設計且要求方方正正，不能出現調坡、斜角等不規則體型，故所有建筑功能所需要的調坡、保溫、通風、采光、排水、消防等均須在此嚴格規則的幾何體內實現，這些繁雜的功能需要另撰文描述，本節僅說明石材面板的點支式系統構造設計。

  基于石材設計的基本原理，空縫式干掛石材幕墻需要采用背栓式設計工藝來實現石材面板的固定，石材背后需要設置防水板實現石材幕墻的整體防水，在防水板的背面則是保溫層、防火層等功能層。由于石材背栓連接是獨立的點連接，每件石材需要四個背栓固定連接點，則需要兩支橫梁來固定背栓支座，而不能像其他卡條構造的方式共用橫梁。

  按照上述的基本設計原理，本項目中則需要更多的次龍骨來固定石材背栓，由于石材面板中有近四千個燈筒開孔，導致石材主次龍骨必須與石材一致呈菱形布置，同時在實際施工時，蒙古黑礦山上無法生產1131見方的花崗石，建筑師最終確定1131見方的石材面板實際由一分為四的石材板塊密縫拼接而成，因此主次龍骨的布置密度太密，鋼材含量將高達55公斤/㎡，同時高密度的焊接也將導致鋼骨架的變形嚴重。考慮到此工藝的缺陷，針對本項目的實際要求，將點支式玻璃幕墻的構造設計理念引用到本項目的石材幕墻設計中，通過在主次龍骨上設置支座鋼板，在每個支座鋼板上再設置四個支座點用于固定石材背栓。按此方法可以減少近一半的次龍骨用量，大大降低了鋼材含量。

  本文僅就上述三個方面分析了本項目裙樓干掛石材幕墻的特殊設計方法，而本項目的復雜之處還遠不止上述幾個方面，如裙樓石材幕墻的采光設計、通風設計、消防設計、排水設計等均非常特殊，在以后的文章中將繼續闡述。

　　參考文獻

　　〔1〕中華人民共和國建筑工業行業標準《小單元建筑幕墻》JG/T216-2007

　　〔2〕中華人民共和國建筑工業行業標準《金屬與石材幕墻工程技術規范》JGJ133-2001

作者：姜清海

來源：2018《建筑門窗幕墻創新與發展》、中國幕墻網