石材幕墙主龙骨的设计规范及要求

石材幕墙主龙骨（钢架、立柱）比较适宜的材料主要是碳素结构的槽钢、矩形钢管，其次是其他合金材料，根据工程项目的实用性和可操作性，大部分以碳素钢材为主。其中Q235含碳适中，综合性能较好，强度、塑性和焊接等性能得到较好配合，用途最广泛。Q代表钢材的屈服度,后面的235就是指钢材的屈服值在235左右。其实也会随着钢材的厚度的增加而使其屈服值减小。

① 矩形钢 ② 角钢 ③ 槽钢

石材幕墙立柱材料截面主要受理部位的壁厚，应根据计算确定，但材料主受力部位最小厚度应该符合下列规定：

1、立柱截面主要受力部位的有效壁厚不应小于3mm；

2、当采用螺纹螺钉或者螺栓受力连接时，连接部位的截面壁厚也应根据计算确定；

3、偏心受压的立柱，截面翼缘的宽厚比有两种情况，请看下图示意：

① 开放型截面自由挑出部分，要求b/t≤15 

② 截面封闭部分，要求b/t≤15

4、当需要上下两根或者多根立柱对接时，中间对接处应有不小于15mm的缝隙，并应采用芯柱连接，芯柱的长度需要满足立柱变形位移要求，芯柱与立柱应紧密接触，同时芯柱与下柱之间应采用不锈钢螺栓连接。

5、立柱一般采用螺栓与角码连接，再通过角码与幕墙埋件或者钢构件连接。当采用螺栓连接时螺栓直径不应小于10 mm，连接螺栓应按现行国家标准《钢结构设计规范》（GB50017-2013）进行承载力计算。立柱与角码采用不同金属材料时应采用绝缘垫片分隔。当立柱与角码采用同一种碳素结构钢材时，宜采用焊接方式连接。

6、立柱与主体结构的连接根据不同的楼层高度可每层设一个支撑点，也可设两个。当立柱为铝合金材料时，要注意下支点角码的构造应设计成平行于结构墙面的长圆孔，满足立柱温度变形要求；实体墙面上，支撑点可加密。

7、每层设一个支点时，立柱应按简支单跨梁或者铰接多跨梁计算；每层设两个支承点时，立柱应按双跨梁或者双支点铰链多跨梁计算。

8、立柱上端应悬挂在主体结构上，宜按照偏心受拉构件进行设计，在计算时应充分考虑石材幕墙板材、结构立柱、结构横梁的重量荷载。 

9、连接件与主体的锚固强度应大于连接件本身承载力设计值。与连接件直接相连接的主体结构件，其承载力应大于连接件承载力。与幕墙立柱相连接的主体混凝土构件的混凝土强度等级不宜低于C30，同时符合《混凝土结构设计规范》（GB 50010-2010）的要求。 

10、当幕墙立柱与主体结构件之间的距离较大时，可以在幕墙立柱与主体结构件之间设置过度用钢桁架或者钢伸臂，钢桁架或者钢伸臂与主体构件之间应可靠连接固定形成自身稳定结构，幕墙连接件与钢桁架或者钢伸臂之间也要可靠连接，满足幕墙结构受力荷载要求。

11、当幕墙立柱采用铝合金材料时，应充分考虑使用不同材料的温度变化时产生不同的变形差异所产生的影响。

12、幕墙立柱与混凝土结构件之间通常是采用埋件连接的，因为土建建设时期往往是没有设计准确的预埋件位置，所以一般都是后置埋件或者其他方式与主体连接。

13、幕墙与主体构件之间的连接件应进行承载力计算，结构受力所使用的螺栓没处不得少于2个。下图是化学螺栓和膨胀螺栓结合使用的案例，具体情况要具体计算。

埋件组合示意图

立柱常用槽钢规格

龙骨安装质量直接影响到石材的干挂效果。龙骨安装不牢固容易产生安全隐患，龙骨安装如果不在同一个平面上，容易造成后续工序石材扭曲，石材拼缝不合格等缺陷。

安装龙骨前，应当进行外墙基层处理及分格放样。基层处理一般为找到并清理外墙预埋钢板，并检查预埋钢板位置是否正确。对发现预埋件偏移的要进行补强施工，现场我们采用后置锚栓钢板来补强，安装完成后经过抗拉拔试验验收合格方可进入下道工序。

放线工作是后面龙骨安装的依据，必须重视。

【横向控制线】用水准仪引测士0.000m标高线作为主基准线，然后以楼层为单位设置横向基准线。横向分格由外墙顶而开始，以两片板材干挂高度值作为分格单位由上而下进行，并利用每层的基准线进行微调，消除误差。

【纵向控制线】首先应对原结构偏差进行了一次系统测量，分析了实际尺寸和设计尺寸的偏差值，如果现场实际尺寸偏差比较小，只要通过合理的分格便可以消除误差，反之就需要对结构进行处理。 

用经纬仪在建筑外墙上按每隔20m设置一道纵向基准线。根据分格尺寸(两片板材干挂宽度值为单位)对建筑外墙而进行纵向分格，用铅垂引线，并测量上下点与基准线之间的距离，纠正偏差后弹线。纵向控制线和横向控制线构成了我们放线的平面控制网。

从主龙骨安装到次龙骨安装再到石材饰面安装质量控制分为三级控制网。 

一级控制网：找出预埋件，确定主龙骨的型号、位置。根据分格来确定主龙骨的型号规格，并给龙骨编号，以保证所加工龙骨使用部位无偏差。主龙骨安装过程，严格与分格线相对应并拉线控制确保安装龙骨在同一平面，安装完成派专人逐层检查，并做好监控记录。 

主龙骨安装完成后及时做防腐及防锈、防雷处理。工序完成验收后进入下道工序。

二级控制网：确定次龙骨的型号、位置，主龙骨安装完成验收后将横向分格线引测到主龙骨上，弹线记号，次龙骨根据弹好的线安装;其次，备料上要求现场测量次龙骨实际尺寸，然后按实际尺寸加上次龙骨，并编号安装。再次，次龙骨安装过程，要求次龙骨顶面平直，外侧面控制与立柱处于同一平面上，也可少部分进行微调。 

最后，次龙骨安装完成后，由班组自检并及时通知相关人员验收。

石材干挂幕墙同其他幕墙一样，主龙骨和辅龙骨之间都需要采取一定的合理结构连接，以满足结构的安全性和其他相关规定，石材幕墙立柱与横梁的连接方式主要可以归纳为两方面来讲，第一是立柱和横梁的连接位置不同，第二是横梁与立柱的连接方法不同。

1、适宜用作石材幕墙的横梁的材料是碳素结构角钢。横龙骨角钢的截面尺寸以及壁厚都是要经过计算才能确定的，我们常用的基本是5#等边角钢或者4#等边角钢，当然根据需求有时也需要不等边的。其中主受力部位的最小厚度应符合以下规定：

（1）钢型材料的横梁主要受力部位的厚度不应小于3mm，

（2）铝合金横梁型材的主要受力部位的厚度不应小于2.5mm。

2、横梁与立柱的连接有两种方式

（1）横梁安装在立柱的外侧

（2）横梁安装在立柱的间隙内，如下图：

需要说明的是第二种方式，施工起来相对第一种会麻烦一些，再一个假如立柱为槽钢，那么在角钢的焊接处槽钢的开口方向需要增加设计一块同等材质的钢板作为辅助，虽然麻烦，但是有一种好处就是可以减少石材完成面距离原结构墙面的距离，这个在一些特殊请况下也是不得已的办法。

3、横梁与立柱的连接同样有两种方法

（1）横梁与立柱通过螺栓连接

（2）横梁与立柱焊接，如下图：

需要说明的是第一种情况，横梁可以通过角码、螺钉、螺栓与立柱连接，这里所选用的角码必须能够承受横梁的剪力。根据受力计算要求，如用螺钉直径大于等于4mm并且不得少于3个，如用螺栓连接的时候个数则不能少于2个。