石材安装结构及安装石材的方法技术

本发明专利技术公开了一种石材安装结构，包括建筑主体以及安装于所述建筑主体上的石材，所述安装结构还包括一安装底盘，所述石材通过所述安装底盘调节至设定位置并进行紧固，且在紧固过程中所述石材的位置不发生改变。由于采用了本发明专利技术的石材安装结构，提供一种对弹性材料预应力动态产生过程的激发和控制，形成稳定的预应力结构，并可在安装过程中进行三维调节从而大幅度提高石材安装精确度，具有良好的牢固度、精准性、安全度、便捷性和易换性的特点。

【技术实现步骤摘要】
石材安装结构及安装石材的方法
本专利技术涉及一种建材安装结构及安装方法，尤指一种干挂石材安装结构及安装石材的方法。
技术介绍
石材干挂是建筑外墙的一种施工工艺，该工艺是通过连接件和螺栓直接将饰面石材安装于建筑结构的外表面，石材与结构之间留出一定的空间。该工艺与传统的湿作业工艺相比，免除了灌浆工序，不仅可以缩短工期、减轻建筑物自重、提高抗震性能，而且还有效地防止了灌浆中的盐碱等色素对石材的渗透污染，提高其外观质量和装饰效果。目前现行的国家规范《国家建筑标准设计图集》J103-2～7“石材（框架）幕墙”中，采用的标准干挂石材安装方式有背栓式、元件式及短槽式结构。其中“背栓式结构”的安装方式大致为：根据设计要求安装立柱与横梁及铝合金连接件，在石材背部打孔、设置背栓及铝合金挂件，通过挂件与连接件的配合将石材搁置在立柱与横梁上，调节铝合金挂件上部的调整螺钉修正石材的位置，石材留缝处填充密封胶，至此完成石材幕墙的安装。可见这样的安装方式，是石材并未与立柱和横梁实现紧固的“安装”，要实现这样“背栓式”干挂石材搁置式的“安装”，石材上的“C”型挂件与横梁上的“C”型连接件之间的配合是石材能否实现有效搁置的关键，而只有在每一块石材上的每一个挂件与连接件的搁置点都能实现良好地配合，同时每一处调整螺钉都能够有效地对石材进行调节的前提下，才能根据设计要求完成石材的“安装”。因此这就要求挂件与连接件之间的设计留缝必须覆盖下述所有客观存在的误差，否则将无法实施。首先对于建筑物现场的石材安装基层施工部分：主体结构的立柱与横梁出厂时的弯曲度是存在误差的，现场焊接安装时也会发生变形，因此安装后必然存在水平、垂直及平整度的误差；连接件在横梁上的紧固点的位置存在误差；其次对于工厂内石材及五金配件的加工和组装部分：石材的尺寸、厚薄及平整度存在误差；锚孔的直径、深浅、垂直度存在误差；锚孔的定位及间距存在误差；锚栓、挂件与连接件本身的精度存在误差；最后对于建筑物现场石材安装部分：锚栓在石材上的固定存在深浅或角度的误差；挂件与锚栓紧固后与石材的平行度存在误差等。因为每个石材单元是由一块石材和多个锚栓及挂件所组成，同时要与横梁上的多处连接件或其他部位的点或面相结合，而石材与立柱和横梁均为刚性材料，安装的过程并不具备三维调节的功能，加之上述误差的客观存在及其不确定性与不可控，势必导致石材上的挂件与横梁上的连接件互相配合时结果的不确定，而一旦两者无法顺利安装，施工现场的处理方式可能是：（1）返工，即将偏差较大的构件就地整改后重新安装，比如在原先的孔位附近重新打孔，显然这对构件的应力再次进行了破坏，且新开孔的牢度与稳定性同样是不确定的；（2）更换，即用新的构件更换无法安装的构件，这无疑造成了浪费，增加了安装的成本；（3）强行安装，即工人在现场强行将挂件或连接件撬开进行安装，其结果是构件变形、状态不稳定，且石材的三维调节更加困难。“背栓式”干挂石材其他结构性问题还有：1、铝合金挂件与铝合金连接件均为开放式的“C”型结构、而非封闭式结构，其受力结构本就不稳定、不合理，因此承受石材重量荷载后易变形、不牢固，当重力等荷载不同时结构的变形亦是不确定的；2、根据规范，挂件和锚栓固定后与石材之间须留有一定空隙，因此锚栓锚杆没有完全进入石材内部，而锚栓是在石材内部进行根部膨胀的，锚杆并不膨胀，锚杆与石材之间是有空隙的，所以锚杆在石材表面附近处于悬臂状态，受力时是会发生位移的、不稳定的。另外，对于锚栓与挂件这一组合体来说，一端在锚栓的膨胀点附近受到的是石材的重力，另一端在挂件的“C”型结构上部受到的是连接件的承载力，也就是说石材重力与承载力不在同一轴线上。然而在该组合体中也并没有类似于三角形钢屋架那样的非同轴重力与承载的稳定转力结构，可以将来自不同轴向的荷载通过构件有效地转移到固定的承载点上。所以，上述结构受力后的结果是，锚杆中部与石材面部的接触点成为了刚性的撬点，其附近的石材极有可能出现裂缝、破碎甚至崩裂的危险，同时石材的紧固点也会发生偏移，引起整个结构的不稳定；3、在调整螺钉对石材的垂直度进行调整的过程中，一般选用的调整螺钉为标准的M6螺栓，螺距为1mm，连接件的型材壁厚一般为4mm，因此调整螺钉在铝合金连接件壁厚内的有效行程最多为3圈完整螺纹。根据规范JGJ133，单块石材板面面积不大于1.5m2，暂取1m2；厚度不小于25mm，暂取25mm；石材的自重标准值取28KN/m3，不难计算出单块石材的重量约为70KG。假定在石材上部设两个搁置与调整点，且每个点挂件与连接件的配合都很顺利，调整螺钉也能自如地在连接件螺纹内转动，这时，石材重量的承载点将由挂件与连接件的接触点，转移至挂件与调整螺钉顶端的接触点。试想，如此重量的石材仅靠两个三圈铝合金螺纹承载，且螺纹与螺钉的实际接触面宽度小于0.5mm，显然不合理；而且调节过程中，承受重载的调整螺钉同时还要在连接件的铝合金螺纹内往复运动，毫无疑问螺钉的强度与硬度是大于铝合金型材的，因此调整螺钉在连接件螺纹内转动的过程中，首先被磨损或损坏的一定是铝合金螺纹，这样石材的承载点必然松动、不稳定，给整个结构带来安全隐患。可是更多的情形是，由于上述误差或其他因素导致，安装后挂件与连接件之间形成卡死状态，即两者无法发生纵向相对位移。然而此时工人依然可以拧动调整螺钉，因为材质的关系，仅仅是铝合金螺纹与调整螺钉之间的摩擦阻力并不足以抵抗挂件与连接件之间的阻力。于是，当工人发现拧动调整螺钉后石材没有发生预想的位移时，挂件内的铝合金螺纹已经被破坏。这样对石材的调整就无法进行，而调整空间与调整阻力的来源根本无法观察、无法判断，石材重量的具体承载点也不得而知。当发生上述情况时现场的处理方式应该是，将挂件拆下、更换重装。可如果不进行整改而就此安装的话，石材便不能实现设计要求的有效搁置，一旦受到震动、碰撞等外力影响，即会加剧不牢固、不稳定因素对石材的破坏，最终引起石材碎裂乃至坠落，存在安全隐患；4、安装后如果有局部石材需要更换，将无法用相同的结构方式合理安装，对日后的使用及维护带来很大的麻烦；5、采用两组铝合金件安装，铝材用量较大，且石材及构件返工报废的现象时有发生，不仅增加了安装成本，也与发展资源节约型的国民经济战略不符。另外，专利CN102535695的石材安装方式与上述规范基本相同，只是在两组C型铝合金挂件与石材之间增设了弹簧或弹性钢片等缓冲组件，一定程度增加了石材幕墙的柔韧性，但前提是石材重量一致、每个安装点的承重与阻力一致，否则无法根本解决石材紧固的安全性及便捷性问题，上述缺陷依然存在。专利CN102587549的石材安装方式与上述规范基本相同，只是在角形托板上设置长条形调节孔，在调整挂接件侧面增设调整角片，以使石材可以进行三维调节，但没有根本解决石材紧固的安全性及便捷性问题，上述缺陷依然存在。专利CN201738542的石材安装方式与上述规范基本相同，只是将横梁上的C型连接件改为角钢转接件，并在其上设置条形安装孔与定位孔，以使石材可以进行三维调节和侧向定位，但没有根本解决石材紧固的安全性及便捷性问题，上述缺陷依然存在。“元件式结构”的安装方式大致为：根据设计要求安装立柱与横梁及连接件，在石材边缘开槽、填充专用胶与不锈钢挂件紧固，通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种石材安装结构，包括建筑主体以及安装于所述建筑主体上的石材，其特征在于，所述安装结构还包括一安装底盘，所述石材通过所述安装底盘调节至设定位置并进行紧固，且在紧固过程中所述石材的位置不发生改变。

【技术特征摘要】
1.一种石材安装结构，包括建筑主体以及安装于所述建筑主体上的石材，其特征在于，所述安装结构还包括一安装底盘，所述石材通过所述安装底盘调节至设定位置并进行紧固，且在紧固过程中所述石材的位置不发生改变；所述安装底盘包括框架和第二安装模块；所述第二安装模块包括压迫组件、紧固组件以及被紧固组件，所述被紧固组件位置可调节地固定于所述框架上，所述压迫组件位置可调节地固定于所述石材上；或者，所述被紧固组件位置可调节地固定于所述石材上，所述压迫组件位置可调节地固定于所述框架上；通过所述压迫组件与被紧固组件的配合压迫所述紧固组件生成预应力进而紧固所述被紧固组件，其中：所述紧固组件包括两个对称夹持于所述被紧固组件两侧的弓形臂，两弓形臂之间夹设形成一围合空间，所述弓形臂包括一第一力臂与一连接所述第一力臂的第二力臂，所述第一力臂与所述第二力臂的连接处形成一滑移端，所述第一力臂于远离所述第二力臂的一侧形成一受压端，所述第二力臂于远离所述第一力臂的一侧形成一紧固端，所述第一力臂的受压端接受所述压迫组件的压迫并配合所述被紧固组件驱使所述第一力臂与第二力臂生成预应力。2.如权利要求1所述的石材安装结构，其特征在于：所述安装底盘还包括第一安装模块，所述框架包括一建筑主体连接端与一石材连接端，所述建筑主体连接端通过所述第一安装模块安装于所述建筑主体上，所述石材通过所述第二安装模块调节至设定位置并进行紧固，且在紧固过程中所述石材的位置不发生改变。3.如权利要求2所述的石材安装结构，其特征在于：所述第一安装模块包括至少一个型钢连接件，所述型钢连接件的第一端固接于所述建筑主体，所述型钢连接件的第二端开设有槽型孔并通过穿设于所述槽型孔中的螺栓连接所述框架的建筑主体连接端。4.如权利要求2所述的石材安装结构，其特征在于：所述压迫组件包括一石材连接板和一压力块；所述石材连接板紧固于所述石材且置于所述第一力臂的第一侧，所述弓形臂的两滑移端抵靠于所述石材连接板；所述压力块设置于所述第一力臂的第二侧，所述弓形臂的两受压端抵靠于所述压力块；所述被紧固组件包括一底板和一形成于所述底板的翼板，所述底板紧固于所述框架的石材连接端；所述弓形臂的两紧固端抵靠于所述翼板两侧面；紧固所述石材连接板与所述压力块，所述压力块压迫所述弓形臂的两受压端向所述石材连接板方向位移，所述弓形臂的两滑移端于所述石材连接板的表面发生相互远离的位移，所述弓形臂的两紧固端受到所述翼板的限位，从而驱使所述第一力臂与所述第二力臂生成预应力紧固所述翼板。5.如权利要求4所述的石材安装结构，其特征在于：所述被紧固组件的底板上形成槽型孔，并通过穿设于所述槽型孔内的螺栓固定于所述框架的石材连接端，且所述被紧固组件通过所述槽型孔沿一第一方向进行位置调整；所述弓形臂的两紧固端通过所述围合空间在所述翼板两侧面进行一第二方向和一第三方向的位置调整。6.如权利要求5所述的石材安装结构，其特征在于：通过一螺栓紧固所述石材连接板的第一端与所述压力块，所述石材连接板的第二端开设有复数个槽型孔，并通过穿设于所述槽型孔内的螺栓固定于所述石材上。7.如权利要求2所述的石材安装结构，其特征在于：所述压迫组件中部两侧向内凹陷形成与所述紧固组件两弓形臂内侧配合的压力部；所述压迫组件的压力部夹设于所述两弓形臂之间，所述弓形臂的两受压端抵靠于所述压力部，且所述弓形臂的两滑移端抵靠于所述框架的石材连接端的表面，所述压迫组件的两端固定于所述框架的石材连接端；所述被紧固组件包括一底板和一形成于所述底板的翼板，所述底板的第一端弯折形成一限位部，所述石材的侧面形成与所述限位部配合的限位槽，所述限位部卡合于所述限位槽内，所述底板的第二端固定于所述石材上；所述弓形臂的两紧固端抵靠于所述翼板两侧面；紧固所述压迫组件与所述框架的石材连接端，所述压力部压迫所述弓形臂的两受压端向所述框架方向位移，所述弓形臂的两滑移端于所述框架的石材连接端表面发生相互远离的位移，所述弓形臂的两紧固端受到所述翼板的限位，从而驱使所述第一力臂与所述第二力臂生成预应力紧固所述翼板。8.如权利要求7所述的石材安装结构，其特征在于：所述压迫组件的两端分别开设有一槽型孔并通过穿设于所述槽型孔内的螺栓紧固于所述框架的石材连接端，且所述压迫组件通过所述槽型孔沿一第一方向进行位置调整；所述翼板在所述弓形臂的两紧固端之间通过所述围合空间进行一第二方向与一第三方向的位置调整。9.如权利要求8所述的石材安装结构，其特征在于：所述底板的第二端形成一槽型孔，并通过穿设于所述槽型孔内的螺栓固定于所述石材。10.如权利要求2所述的石材安装结构，其特征在于：所述压迫组件包括一箱体和一压力块，所述箱体包括一第一侧板、一第二侧板和分别连接于所述第一侧板和第二侧板端部的顶板和底板，所述箱体内部中空形成有一滑移空间；第一侧板的两侧分别向外延伸形成两连接部，所述箱体通过所述连接部紧固于所述石材上；所述箱体设置于所述第一力臂的第一侧，所述弓形臂的两滑移端抵靠于所述箱体的表面；所述箱体第一侧板开设有一第一通孔，所述箱体第二侧板开设有一第二通孔；一第一锲形块，通过所述第一通孔穿设于所述第一侧板，所述第一锲形块的第一侧形成一第一斜面，且所述第一锲形块第二侧侧面形成有一与所述第一斜面贯通的螺孔；以及一第二锲形块，滑设于所述滑移空间内，所述第二锲形块的第一侧侧面配合所述第一斜面形成有一第二斜面，所述第二斜面形成有一贯穿所述第二锲形块的长槽，所述第二锲形块的顶面结合有一推进螺栓；所述箱体顶面开设有一第三通孔，所述推进螺栓通过所述第三通孔伸出所述箱体外；所述压力块的第一侧面结合有一紧固螺栓，所述紧固螺栓贯穿所述第二通孔与所述长槽，并配合所述第一锲形块的螺孔将所述压力块紧固于所述第一锲形块，推进螺栓驱动所述第二锲形块推抵所述第一锲形块位移，进而带动所述压力块压迫所述弓形臂的两受压端向所述箱体方向位移，所述弓形臂的两滑移端于所述箱体第二侧板外表面发生相互远离的位移；所述被紧固组件包括一背板和一形成于所述背板的翼板，所述背板紧固于所述框架的石材连接端；所述弓形臂的两紧固端抵靠于所述翼板两侧面，且所述弓形臂的两紧固端受到所述翼板的限位，从而驱使所述第一力臂与所述第二力臂生成预应力紧固所述翼板。11.如权利要求10所述的石材安装结构，其特征在于：所述第一通孔与所述第二通孔为槽型孔，所述紧固螺栓通过所述槽型孔沿一第一方向进行位置调整；所述翼板通过所述围合空间进行所述第一方向与一第三方向的位置调整。12.如权利要求11所述的石材安装结构，其特征在于：所述背板在所述翼板左右两侧分别形成一槽型孔，并通过穿设于所述槽型孔内的螺栓固定于所述框架的石材连接端上。13.如权利要求12所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢晓斌，邹彤，李震，
申请(专利权)人：一禾科技发展上海有限公司，
类型：发明
国别省市：