CN108442587A - 一种背栓式石材幕墙安装连接点的加固结构、系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及石材幕墙的安装工程技术领域，尤其涉及一种背栓式石材幕墙安装连接点的加固结构、系统及方法，该连接加固结构的面板本体面板本体的背面开有底部扩大的凹槽，背栓与凹槽之间安装有预制垫片，面板本体正面承受的荷载，由原来的背栓与凹槽处正面较薄面板的相互作用，转变为背栓与预制垫片的相互作用，所能承受的荷载取决于垫片的较高的抗拉强度，并将承受荷载传至面板本体背面，以降低背栓与面板本体之间的冲击应力和剪切应力，从而使幕墙装配系统受到较大荷载时，既能利用预制垫片避免在背栓与面板本体之间的直接接触，从而减少应力集中问题的产生，且该连接加固方法能简化工艺流程，提高效率，降低生产成本。

Description

一种背栓式石材幕墙安装连接点的加固结构、系统及方法

技术领域

本发明涉及石材幕墙的安装工程技术领域，尤其涉及一种背栓式石材幕墙安装连接点的加固结构、系统及方法。

背景技术

随着建筑业的发展，建筑装饰材料可谓百花齐放，各种建筑装饰材料如雨后春笋般破土而出。其中，石材以其自然、厚重、华贵等独特的优势，使得使用石材建成的建筑呈现的风格或端庄、或华贵、或纯朴自然、或富丽堂皇，无不产生震撼人心灵的气势，斑斓的色彩，抽象中蕴含大自然的无穷变化。

目前，石材幕墙凭借优雅的外在造型吸引了许多追求时代感、艺术感的人群，从而使得城市景观得到了整体地提升，越来越多的公用建筑采用石材幕墙建造外在造型。

石材幕墙的连接方式有很多种，其中背栓式连接结构是其中最常用的连接方式。背栓式石材幕墙一般以背栓作为连接件与石材面板连接，当受到以风荷载为控制的荷载时，容易在背栓与孔槽连接处发生石材面的剪切破坏。这种情况主要是由于金属材质的背栓与石材面板的槽口处之间发生“硬性”接触，导致其接触部位出现应力集中的问题，同时由于石材面板的抗剪强度较低，石材面板槽口处容易产生剪切破坏。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供了一种背栓式石材幕墙安装连接点的加固结构、系统及方法，在受到较大荷载时，能够在减少应力集中的情况下，将节点处产生的剪切荷载传递到面板主体的背面，提高了面板主体的开孔节点处的抗冲击能力和剪切承载力。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种背栓式石材幕墙安装的连接加固结构，包括面板本体、预制垫片和背栓，所述面板本体与所述背栓之间夹装有所述预制垫片，所述面板本体上开设有与所述背栓相适配的凹槽，所述预制垫片用于将所述面板本体承受的节点剪切载荷通过所述预制垫片传递至所述面板本体的背面，以降低所述面板本体与所述背栓之间的冲击应力和剪切应力。

其中，所述预制垫片包括顺次粘接的加固层和柔性材料层，所述加固层与所述背栓紧贴，所述柔性材料层与所述凹槽紧贴。

其中，所述加固层为碳纤维加固层，所述柔性材料层为合成橡胶层。

其中，所述碳纤维加固层包括承载段和延伸段，所述承载段向外延伸至所述延伸段，所述承载段夹装在所述背栓与所述凹槽之间，所述延伸段贴靠在所述面板本体的背面。

其中，所述延伸段粘贴在所述面板本体的背面。

其中，所述碳纤维加固层由碳纤维复合材料制成。

其中，所述合成橡胶层与所述碳纤维加固层在所述承载段相叠设。

本发明还提供了一种背栓式石材幕墙安装连接点的加固系统，包括所述的背栓式石材幕墙安装连接点的加固结构。

本发明还提供了一种背栓式石材幕墙安装连接点的加固方法，包括以下步骤：

S1：在所述面板本体的背面开设所述底部扩大的凹槽；

S2：将所述预制垫片贴靠在所述凹槽内；

S3：将所述背栓压装在所述预制垫片外侧，以使所述预制垫片夹装在所述背栓与所述凹槽之间。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明的上述技术方案具有以下有益效果：本发明提供的一种幕墙安装连接点的加固结构，面板本体的背面开具有底部扩大的凹槽，背栓的一端贴靠在凹槽的槽底；背栓与凹槽之间夹装有预制垫片，预制垫片与背栓直接接触，面板本体正面承受的荷载，由原来的背栓与凹槽处正面较薄面板的相互作用，转变为背栓与预制垫片的相互作用，所能承受的荷载取决于垫片的较高的抗拉强度，并将承受节点剪切荷载传至面板本体背面，以降低背栓与面板本体之间的冲击应力和剪切应力，从而使得具有该连接加固结构的幕墙装配系统在受到较大荷载时，既能利用预制垫片避免在背栓与面板本体之间的直接接触，从而减少应力集中问题的产生，又能将面板本体承受的荷载产生的节点剪切力传递至面板背面，从而提高了面板主体的凹槽位置的抗冲击能力和剪切承载能力；同时，基于该系统的连接加固方法能够简化幕墙装配的工艺流程，提高装配效率，降低生产成本。

附图说明

图1为本发明实施例的背栓式石材幕墙安装连接点的加固结构的侧剖视图；

图2为本发明实施例的预制垫片的结构示意图；

其中，1、面板本体；2、碳纤维加固层；3、背栓；4、合成橡胶层。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

参见图1至图2所述，本发明提供了一种背栓式石材幕墙安装连接点的加固结构，包括面板本体1、预制垫片和背栓3，面板本体1与背栓3之间夹装有预制垫片，面板本体1上开设有与背栓3相适配的凹槽，预制垫片用于将面板本体1承受的节点剪切载荷通过预制垫片传递至面板本体1的背面，以降低面板本体1与背栓3之间的冲击应力和剪切应力。

本实施例提供的一种背栓式石材幕墙安装连接点的加固结构中，面板本体1的材质为石材；以图1中向下(即槽底)的方向为内侧向，在面板本体1的背面向内开具底部扩大的凹槽，凹槽的槽底与面板本体1的侧壁平行；背栓3的一端贴靠在凹槽的槽底；背栓3与凹槽之间夹装有预制垫片，预制垫片用于将面板本体1面，承受的荷载通过预制垫片传递至面板本体1的背面，以降低背栓3与面板本体1之间的冲击应力和剪切应力，从而使得面板本体1在受到来自背栓3的较大冲击荷载时，既能利用预制垫片避免背栓3与面板本体1之间存在直接接触，从而减少凹槽的连接处的应力集中问题的产生，从而提高了面板主体上的凹槽位置的抗冲击能力和剪切承载能力，进而提高面板本体1与背栓3之间的连接强度，降低施工质量问题。

本实施例的背栓3优选为膨胀式不锈钢背栓3，确保背栓3与面板本体1之间的连接可靠性强。

进一步的，预制垫片包括顺次粘接的加固层和柔性材料层，加固层与背栓3紧贴，柔性材料层与凹槽紧贴。本实施例中，如图2所示，预制垫片包括顺次粘接的碳纤维加固层2和合成橡胶层4，碳纤维加固层2朝向背栓3，合成橡胶层4朝向凹槽的槽底，碳纤维加固层2的材质优选为碳纤维复合材料(简称为CFRP)，该类材料的特点是轻质且强度高，能够作为背栓3与面板本体1之间的良好节点受力层，柔性材料的材质优选为合成橡胶，该类材料的特点是耐磨、耐老化、具有良好弹性，能够作为CFRP的辅助缓冲材料层，进一步提高背栓3与面板本体1之间的缓冲能力。为了便于粘接固定预制垫片，防止预制垫片脱落，优选碳纤维加固层2包括承载段和延伸段，承载段的两端分别向外延伸有延伸段，承载段夹装在背栓3和凹槽之间，每个延伸段分别贴靠在面板本体1的背面上，当碳纤维加固层2设有延伸段时，将延伸段平展在凹槽外的面板本体1背面上，并通过粘接层与面板本体1的背面粘接，优选粘接层的材质为环氧树脂。

进一步的，加固层为碳纤维加固层2，柔性材料层为合成橡胶层4。

进一步的，碳纤维加固层2包括承载段和延伸段，承载段向外延伸至延伸段，承载段夹装在背栓3与凹槽之间，延伸段贴靠在面板本体1的背面。

进一步的，延伸段粘贴在面板本体1的背面。

进一步的，碳纤维加固层2由碳纤维复合材料制成。

进一步的，合成橡胶层4与碳纤维加固层2在承载段相叠设。

本发明还提供了一种背栓式石材幕墙安装连接点的加固系统，包括上述的背栓式石材幕墙安装连接点的加固结构。本实施例提供的一种幕墙装配系统，该系统包括如上的背栓式石材幕墙安装连接点的加固结构，具有该连接加固结构的幕墙装配系统在受到较大荷载时，既能利用预制垫片避免在背栓3与面板本体1之间的直接接触，从而减少应力集中问题的产生，又能将面板本体1承受的荷载通过预制垫片传递到背面，从而提高了面板主体的凹槽位置的抗冲击能力和剪切承载能力。

本发明还提供了一种背栓式石材幕墙安装连接点的加固方法，该方法是基于上述背栓式石材幕墙安装的连接加固系统提出的，该方法能够简化幕墙装配的工艺流程，提高装配效率，降低生产成本。

具体的，该方法包括以下步骤：

S1、在面板本体1的背面开设底部扩大的凹槽，优选利用电镀式金刚石钻头在石材背面的表面向另一面开具凹槽，从而形成截面为圆形的凹槽，凹槽的槽底与面板本体1的背面平行。

S2、将预制垫片贴靠在凹槽内，其中，以凹槽的槽底为内侧，则预制垫片的柔性材料层4贴靠在凹槽的槽底上，以使碳纤维加固层2朝外；当碳纤维加固层2设有延伸段时，将延伸段平展在凹槽外的面板本体1背面上，并通过粘接层与面板本体1的背面粘接，优选粘接层的材质为环氧树脂。

S3、将背栓3压装在预制垫片外侧，以使预制垫片夹装在背栓3与凹槽之间，从而利用预制垫片将背栓3与面板本体1之间隔开，避免背栓3与面板本体1之间的直接接触，从而避免应力集中问题的产生。

综上所述，本实施例的幕墙安装连接点的加固结构中，面板本体1的背面开具有底部扩大的凹槽，背栓3的一端贴靠在凹槽的槽底，背栓3与凹槽之间夹装有预制垫片，预制垫片与背栓直接接触，面板本体正面承受的荷载，由原来的背栓与凹槽处正面较薄面板的相互作用，转变为背栓与预制垫片的相互作用，所能承受的荷载取决于垫片的较高的抗拉强度，并将承受荷载传至面板本体背面，以降低背栓3与面板本体1之间的冲击应力和剪切应力，从而使得具有该连接加固结构的幕墙装配系统在受到较大荷载时，既能利用预制垫片避免在背栓3与面板本体1之间的直接接触，从而减少应力集中问题的产生，又能将面板本体1承受的节点剪切荷载由预制垫片递到面板背面，从而提高了面板主体的凹槽位置的抗冲击能力和剪切承载能力；同时，基于该系统的连接加固方法能够简化幕墙装配的工艺流程，提高装配效率，降低生产成本。

本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (9)

1.一种背栓式石材幕墙安装连接点的加固结构，其特征在于，包括面板本体(1)、预制垫片和背栓(3)，所述面板本体(1)与所述背栓(3)之间夹装有所述预制垫片，所述面板本体(1)上开设有与所述背栓(3)相适配的凹槽，所述预制垫片用于将所述面板本体(1)承受的节点剪切载荷通过所述预制垫片传递至所述面板本体(1)的背面，以降低所述面板本体(1)与所述背栓(3)之间的冲击应力和剪切应力。

2.根据权利要求1所述的背栓式石材幕墙安装连接点的加固结构，其特征在于，所述预制垫片包括顺次粘接的加固层和柔性材料层，所述加固层与所述背栓(3)紧贴，所述柔性材料层与所述凹槽紧贴。

3.根据权利要求2所述的背栓式石材幕墙安装连接点的加固结构，其特征在于，所述加固层为碳纤维加固层(2)，所述柔性材料层为合成橡胶层(4)。

4.根据权利要求3所述的背栓式石材幕墙安装连接点的加固结构，其特征在于，所述碳纤维加固层(2)包括承载段和延伸段，所述承载段向外延伸至所述延伸段，所述承载段夹装在所述背栓(3)与所述凹槽之间，所述延伸段贴靠在所述面板本体(1)的背面。

5.根据权利要求4所述的背栓式石材幕墙安装连接点的加固结构，其特征在于，所述延伸段粘贴在所述面板本体(1)的背面。

6.根据权利要求3所述的背栓式石材幕墙安装连接点的加固结构，其特征在于，所述碳纤维加固层(2)由碳纤维复合材料制成。

7.根据权利要求4所述的背栓式石材幕墙安装连接点的加固结构，其特征在于，所述合成橡胶层(4)与所述碳纤维加固层(2)在所述承载段相叠设。

8.一种背栓式石材幕墙安装连接点的加固系统，其特征在于，包括权利要求1-7中任一项所述的背栓式石材幕墙安装连接点的加固结构。

9.一种背栓式石材幕墙安装连接点的加固方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：在所述面板本体(1)的背面开设所述底部扩大的凹槽；

S2：将所述预制垫片贴靠在所述凹槽内；

S3：将所述背栓(3)压装在所述预制垫片外侧，以使所述预制垫片夹装在所述背栓(3)与所述凹槽之间。