What Is a Natural Stone Cladding System? Components, Fixings, and Design

天然石クラッディングシステムとは実際には何なのか

海岸沿いの敷地にある 12 階建てのタワー、オープンジョイントを備えた 30 mm 花崗岩パネル、床から床までの高さ 3.6 m。ファサードの図面は完成したように見えますが、仕様書ではさらに難しい質問に答える必要があります。それは、どのような天然石のクラッディング システムが建物の耐用年数の間これらのパネルを保持するのかということです。答えは単一の製品ではありません。これは、風、重力、温度、地震動の下で予測どおりに動作するように設計された、石、ブラケット、アンカー、サポート プロファイルの機械的なアセンブリです。

天然石クラッディング システムは、機械的に固定され、通気性のあるファサード構造です。石材パネルは、金属ブラケットとアンカーを介して建物の構造フレームまたはバックアップ壁に固定されており、外装材の後ろには水を排出し、空気の流れを可能にする空洞があります。石は雨よけの役割を果たします。水をはじき、建築の仕上げを実現しますが、構造的な負荷はかかりません。すべての荷重は固定金具を通って建物構造に伝わります。この機能の分離が、クラッディング システムを、石が自重を支える石積みの石壁や、接着強度がすべての役割を担う接着ベニヤと区別するものです。

実際の結果として、自重が軽減され、個々のパネルの交換が容易になります。 30 mm 花崗岩パネルとその支持金具の重量は通常、1 平方メートルあたり約 75 ～ 85 kg で、堅固な石の壁よりもはるかに軽く、損傷したユニットは残りの高さを妨げることなく交換できます。花崗岩または大理石が仕上げとして指定されているプロジェクトでは、機械的に固定されたクラッディングが標準になっているのはこのためです。石自体の物質的な挙動については、 花崗岩のファサードシステム .

石材クラッドシステムのコアコンポーネント

機械的に固定されたすべての石造りのファサードは、同じコンポーネント群から組み立てられます。ジオメトリはプロジェクトごとに変化しますが、4 つのレイヤーは変化しません。

• 指定されたモジュールとエッジプロファイルにカットされた石材パネル。
• パネルを空間内に配置する金属製ブラケットとサブフレーム プロファイル。
• ブラケットを構造物に接続する固定金具。
• 石の後ろにある排水され換気された空洞。

石パネル

天然石のクラッディング パネルは、花崗岩、大理石、石灰岩、玄武岩、または砂岩のブロックから製材されます。壁パネルの厚さは通常 20 ～ 40 mm で、花崗岩のファサードの最も一般的な仕様は 30 mm です。パネルが厚いと重くなり、より強力なブラケットが必要になります。パネルを薄くすると重量は軽減されますが、より厳格な品質管理が必要になります。パネルの寸法とエッジの公差によって、固定システムがどの程度の調整を行う必要があるかが決まります。石材供給業者が厚さのばらつきが 2 mm のパネルを納品した場合、ブラケット システムはすべての固定点でその差を吸収する必要があります。

サポートブラケットとプロファイル

金属フレームは設置後に誰も目にしない部分です。垂直アルミニウム T 形材または L 形材は壁に取り付けられたブラケットに吊り下げられ、石材パネルは形材またはブラケットに直接固定されます。一般的なブラケット ファミリには、L ブラケット、Z ブラケット、オメガ ブラケット、イヤー ブラケット、アップ アンド ダウン ブラケットなどがあります。適切に設計されたブラケットは、壁からの出入り、上下、左右の 3 軸調整を可能にします。この調整により、設置者はコンクリート構造物、鉄骨フレーム、石自体の公差を修正することができます。これらの部品を選択するための実際的な出発点は、 石固定金具のご案内 では、主なタイプとそのインストールについて説明します。

構造物への固定

ブラケットは何かしっかりしたものに固定されていなければ役に立ちません。コンクリート建設では、T ボルトを使用した鋳込みアンカー チャネルが型枠に埋め込まれ、穴あけせずにブラケットをチャネルに沿って再配置できるため、推奨されるソリューションです。後付けまたは計画外の固定ポイントの場合は、拡張アンカー、ケミカル アンカー、およびアンダーカット アンカーが後付け接続を提供します。固定部はシステムの中で最もアクセスが困難な部分であるため、ここの腐食保護には石自体と同じ注意が必要です。

石材クラッディングに使用される機械的固定方法

支持フレームワークが所定の位置に配置されたら、石材パネルを接合部に沿って目に見える乱雑さを生じさせずにしっかりと保持する固定方法が必要です。 3 つの家族が現代の実践を支配しています。

ピンとダボの固定

ピンシステムでは、各パネルの上端と下端に穴が開けられ、ステンレス鋼のピンまたはダボがその下のブラケットでパネルを支えます。ピンが接合部の内側に隠れているため、ファサードがすっきりと見え、パネルは重力下で自然に収まります。この方法は広く使用されています 石固定ファサードクラッディングシステム アルミニウムまたはスチール製のサポートブラケットに基づいています。主な制限は、ピン接続では面外引っ張りに対する抵抗が限られているため、安定した状態では中程度のサイズのパネルに適していることです。

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アップアンドダウンおよびカーフシステム

カーフ システムは、石の上端と下端にスロット、つまりカーフを切り込みます。金属製のブラケットがスロットに係合し、重力と風の吸引の両方に対してパネルを拘束します。上下のブラケットは一般的な方法です。下のブラケットは下部の切り溝を通してパネルを支持し、上部のブラケットは上部の切り溝を通してパネルを保持します。カーフはピンホールよりも長いエッジに荷重を分散するため、この方法はより大きなパネルを搭載でき、地震や強風の地域でも優れた性能を発揮します。目に見えるハードウェアのない高い引き抜き抵抗が必要な設計の場合、 上下石固定アンカー金具 は、詳細作成者が通常指定するコンポーネントです。

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プロファイルと隠しブラケット システム

オメガ、Z、L、イヤーブラケットは、石に溝を切らずにパネルを背面から支えます。オメガ ブラケット レイアウトでは、ブラケットは壁に固定され、水平プロファイルがパネルの背面の上面と底面に支えられます。これらのシステムは十分な 3 軸調整を提供し、重い材料や基板の公差が緩い場合に適しています。の 調整可能なオメガストーンクラッドブラケット はこのファミリーの代表的な製品です。壁に固定された本体と、設置者が現場で正確なスタンドオフ距離を設定できる可動アームを備えています。

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ブラケットとアンカーの材料の選択

被覆システムの目に見えない部分は、目に見える部分よりも寿命が長いことが期待されています。花崗岩のファサードは 50 年以上耐久できるため、その下のステンレス鋼、亜鉛メッキ鋼板、またはアルミニウムは同じ期間の腐食に耐える必要があります。 3 つのマテリアル オプションでほとんどのプロジェクトをカバーできます。

ステンレス鋼のグレード

AISI 304 ステンレス鋼は、内装およびほとんどの外装被覆ハードウェアのデフォルト グレードです。 AISI 316 には、塩化物に対する耐性を向上させるモリブデンが添加されており、沿岸地域、プールの建物、および除氷塩を使用するあらゆる環境の標準となっています。 316 ドルの追加コストは、完成したファサード内の腐食したアンカーを交換するコストと比較すると少額です。

亜鉛メッキ炭素鋼

溶融亜鉛めっき炭素鋼は、保護された環境または海洋以外の環境での隠蔽サポートフレームおよび鋳造チャネル用の費用対効果の高いオプションです。亜鉛コーティングはベーススチールを保護しますが、現場での切断や溶接によりコーティングが損傷するため、修理する必要があります。 HDG コンポーネントは、激しい湿気にさらされない場所に指定するのが最適です。

アルミニウムプロファイル

軽さを重視し適度な荷重がかかるサブフレームやブラケットにはアルミ押出材を使用。アルミニウムは錆びませんが、鋼よりも柔らかく、熱膨張係数が異なるため、電気腐食を避けるために鋼のコンポーネントから隔離する必要があります。アルミニウム製ブラケットとステンレス製ネジの互換性は、経験豊富な取り付け業者が注意深くチェックしています。

結果を決める設計上の考慮事項

ロードパスと調整

システム内のすべてのブラケットは、パネルの自重に加えて風圧または吸引力、および一部の地域では地震力を負担します。荷重経路は、石からピンまたは切り溝ブラケットを通って支持プロファイルに入り、その後壁ブラケットとアンカーを通って構造物に入ります。被覆システムの強度はチェーン内の最も弱い接続部分と同じであり、最も弱い点は多くの場合、コンクリートへのアンカーまたはブラケットの溶接接合部です。優れた設計では、負荷経路が短く直接的に保たれます。

荷重と構造によるブラケットのサイズ設定

ブラケットの選択は、カタログ内の最大の部品を選択することではありません。ブラケット間の間隔、壁からのカンチレバーの距離、石の厚さ、および下地の種類はすべて、各固定具にかかる負荷を変化させます。ファサードエンジニアは、必要なブラケットの容量とたわみ制限を計算し、それらを標準製品と照合します。のプロセス サイズと耐荷重によるステンレス鋼クラッディングブラケットの選択 詳細については別の場所で説明しますが、実際的なルールは単純です。金属の厚さではなく、計算に基づいて容量を検証します。

換気されたキャビティと熱挙動

石の後ろの空洞は空の隙間ではありません。それはレインスクリーンシステムの作動部分です。空洞を通って移動する空気は、開いた接合部から侵入する湿気を乾燥させ、ファサード全体の圧力を均一にし、夏の熱増加を減らします。一般的な空洞の深さは 20 ～ 50 mm の範囲で、断熱材の厚さ、ブラケットの形状、風による雨への曝露によって設定されます。また、空洞により、熱変化下で石と構造物が独立して動くことができます。これが、機械的に固定されたシステムが壊れないのに、硬くグラウトされた接合部が壊れる理由です。

メーカーが重要な理由

クラッディング システムは何百もの小さな金属部品から組み立てられており、スムーズな取り付けとコールバック サイトの違いは、多くの場合、単一のブラケットの形状です。標準カタログ品を再販するのではなく、ブラケット、チャネル、アンカーを社内で製造するメーカーは、特定のファサード レイアウトに合わせて寸法、スロット パターン、材料グレードを調整できます。 Jiangsu Aozheng Metal Products は、自社工場で石材被覆金物、鋳込みチャネル、アンダーカット アンカーを構築し、カスタムおよび OEM の注文に応じて顧客の図面に基づいて作業します。再販業者ではなくメーカーから指定すると、部品のプレス加工、溶接、コーティングの方法を知っている担当者にアクセスできるようになります。

The cost of a natural stone cladding system is dominated by stone, scaffolding, and installation labour, not by brackets. Yet the brackets decide how fast the facade goes up and how long it stays up. Confirm the fixing method, material grade, and adjustment range before ordering panels, and discuss the layout with the manufacturer during design. That conversation, more than any catalogue, determines whether the natural stone cladding system performs as the render promises.