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根據我國建筑抗震設計標準，分析了影響框支式石材幕墻整體抗震性能的因素，指出石材幕墻設計應滿足抗震安全性要求；并對常用的3種石材幕墻整體抗震性能構造措施作了介紹。
關鍵詞：框支式石材幕墻 整體抗震性能 變形性能 彈性分析法 建筑石材幕墻 抗震 變形性能 彈 性分析法
隨著高層建筑使用石材幕墻迅速崛起，建筑幕墻的抗震安全問題已引廣泛的關注。根據我國建筑抗震設計中提出的“小震不壞，中震可修和大震不倒”設計原則，對框支式石材幕墻的結構抗震原理和相應對策作如下闡述。

1 影響框支式石材幕墻抗震性的因素
1.1 作用在幕墻上的地震作用力
石材幕墻平面處的地震作用可按下式計算：
1.1.1 平行于幕墻平面的集中水平地震SE:
SE =βE×amax×G
βE——動力放大系數，取3.0；
amax——地震影響系數，按7度抗震設計取0.08。
1.1.2 垂直于幕墻平面的分布水平地震作用qE：
qE =βE×amax×GAK
qE——石材幕墻平面處的分布水平地震作用
（kPa）；
GAK——石材幕墻構件（包括石材和支框）的質量
（kN）；
amax——水平地震影響系數最大值（7度抗震設計
時取0.06；8度抗震設計時取0.14）。
1.2 石材幕墻平面方向變形性能
石材幕墻平面方向變形性能以建筑物層間相對位移值來表示，要求在設計的相對位移范圍內幕墻不受破壞。由于石材幕墻平面方向變形大小與地震烈度、影響烈度有關，所以必需要知道烈度的大小。根據《高層建筑結構設計與施工規程》按彈性方法計算，震級與烈度的關系可用下列經驗公式表示：
震中烈度IO ＝ 0.24+I.63 M；
影響烈度Ix＝0.92+I.63 M－3.491gR；
式中：M——震級；
R——距震中距離。
根據國內檢測部門對幕墻平面方向變形測試報告記錄，其值域為1/25?1/300。
1.3 石材幕墻的耐撞擊性能
石材幕墻的耐撞擊性能根據建筑物所處環境氣象條件和使用中人為作用來確定等級要求。幕墻的撞擊力取決于物體和質量、形式、剛度以及撞擊速度，而致碎特性則取決于玻璃的類別。普通石材有兩種撞擊破裂情況，一是由于受彎而破裂，這種是荷載物體剛度小、形狀平坦、加荷速度小的狀態，如人體、球類或其他柔軟物體的撞擊；另一種是由于集中壓力而破裂，這種是荷載物體比較硬、形狀尖、加荷速度快的狀態，如槍彈、石塊和其他硬物的撞擊。因此，幕墻石材的耐撞擊性對幕墻耐撞擊性能是個決定性的因素。幕墻石材必須有一定的抗沖擊能力。一般25mm直徑冰雹撞擊力相當于117.7W的沖擊力。幕墻耐撞擊性能設計是選取幕墻相應耐撞擊性能等級。幕墻耐撞擊性能是以撞擊物的運動能量（F）為分級值

2 建筑石材幕墻抗震原理分析
2.1 建筑石材幕墻組成
建筑石材幕墻最外面是石材或部分金屬板材構件，它支承在金屬橫梁上，橫梁連結在立柱上，立柱則連接在主體結構上，這些連結都允許一定的相對位移，以減少主體結構在水平力作用下位移對幕墻的影響。此外，上、下層立柱通過活動接頭連接，可以相對移動以適應溫度變形和樓層的軸向壓縮變形。
2.2 建筑石材幕墻的抗震設防要求 建筑幕墻是建筑外圍護結構，按照建筑抗震設計規范的要求制定相應的建筑幕墻的三個設防水準如下：
2.2.1 分接縫寬度增大時，不需修理或加密封膠修補后仍可恢復原設計性能和要求。
2.2.2 當遇到本地區基本設防烈度的地震影響時，幕墻框架體系（包括與建筑物的連接）允許有輕微損壞，鑲嵌物可有少量損壞，經過修理后即可繼續使用。
2.2.3 當遇到大于地區基本設防烈度的預計罕遇地震影響時，幕墻框格體系可有中等以上的損壞，石材破碎，但骨架不得掉落或倒塌。
2.3 石材幕墻抗震彈性設計要求
2.3.1 幕墻及其連接件應有足夠的承載力、剛度和相對于主體結構的位移能力，以避免在荷載、地震和溫度作用下產生破壞、過大的變形和妨礙使用。
2.3.2 非震設計的幕墻，在風力作用下其石材幕墻不應破碎；且連接件應有足夠的位移能力，使幕墻不破損、不脫落。
2.3.3 抗震設計的幕墻，在常遇地震作用下石材不應破損；在設防烈度地震作用下經修理后幕墻仍可使用；在罕遇地震作用下幕墻骨架不應脫落。

3 石材幕墻抗震構造措施
3.1 抗震構造目的
石材幕墻抗震構件不能承受過大的位移，例如當層高為3m，Δυ為1/60時，層間最大位移可達35mm，幕墻構件必定會破壞。若在幕墻與主體結構之間，采用彈性活動連接的抗震構造，力求做到幕墻框架受力變形過程與混凝土框架受力、變形相一致，就可避免幕墻構件的破壞。
3.2 常用構造措施
3.2.1 幕墻橫梁與立柱之間的支承：在構造上采用螺栓聯接或鉚接，并在連接末端設置橡膠塊。通常可視為簡支的框架體，如圖1。

連接件按正確位置在預埋件上作臨時固定，即用電焊固定。當不是采用預埋件時，應按設計要求進行施工。如果用膨脹螺栓作連接固定時，必須保證膨脹螺栓有足夠的埋設深度，并必須上緊。膨脹螺栓安裝位置應以設計圖紙為依據，其安裝位置距離構件邊緣不得小于7d（d為膨脹螺栓的公稱直徑）；相鄰兩根膨脹螺栓的中心距不得小于10d，如圖2。

3.2.2 幕墻立柱與立柱之間的連接：為了提高建筑框架在地震作用時的整體協調能力，通常立柱的有效長度為層高，立柱之間采用“內襯法”聯接，即在立柱之間內套個專用內筒，筒上端與上部立柱用螺絲聯接，下部讓其可豎向自由伸縮，如圖3。

4 結論
通過對石材幕墻抗震原理的分析，著重介紹了石材幕墻抗震設計和施工應滿足抗震安全性要求；并對常用的3種石材幕墻整體抗震性能構造措施作了介紹。同時，本文針對石材幕墻抗震的施工工藝做了一定的闡述，對從事工程設計施工人員有一定的幫助。

來源：石材雜志