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肋駁接全玻幕墻設(shè)計(jì)問(wèn)題初探

來(lái)源:中國(guó)幕墻網(wǎng)收集整理  作者:李耀庭  日期:2006-7-13
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    點(diǎn)支式玻璃幕墻已被廣泛的應(yīng)用在各類建筑中,其中以玻璃肋為其支承結(jié)構(gòu)的也不乏其例,可稱之為肋駁接全玻幕墻。肋駁接全玻幕墻關(guān)鍵是玻璃肋的設(shè)計(jì)和構(gòu)造,面玻、駁接頭與其它支承結(jié)構(gòu)的點(diǎn)支玻璃幕墻沒(méi)有多大區(qū)別。本文就玻璃肋的設(shè)計(jì)和構(gòu)造作初步探討。
  一、肋駁接全玻幕墻的現(xiàn)狀
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    1、  試件的抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值
    試件1、(170-22)×12×84×1.785=266293N
    試件2、(290-22×2)×12×84×1.785=442623N
    試件3、(340-22×2)×12×84×1.785=532587N
    試件4、(290-40×2)×12×84×1.785=377849N
    2、螺栓抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值
    一個(gè)螺栓 2×130×π×16×16/4=52276
  二個(gè)螺栓 2×52276=104552N
    3、一個(gè)玻璃孔的擠壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值
  22×(12-2)×58.8×1.785=23091N
  前三組試件中不論單孔、雙孔,還是雙孔的距離遠(yuǎn)近,試件的寬度不同,除三個(gè)特異值外,破斷力均在20多KN,盡管試件凈截面抗拉強(qiáng)度值、螺栓的抗剪強(qiáng)度值均遠(yuǎn)大于破斷力,也就是說(shuō)只與一個(gè)玻璃孔的抗力強(qiáng)度有關(guān),再多的孔都不會(huì)提高接頭的抗力強(qiáng)度。其實(shí),第三項(xiàng)計(jì)算是一種巧合,玻璃的均勻受壓強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于玻璃的彎曲抗拉邊緣強(qiáng)度,況且玻璃的強(qiáng)度離散性很大。

  試驗(yàn)雖粗淺,但已足夠說(shuō)明鋼木結(jié)構(gòu)的對(duì)接接頭原理不能很好的實(shí)現(xiàn)玻璃板的對(duì)接,就是說(shuō)玻璃的對(duì)接接頭不能以螺栓和玻璃孔間的擠壓
強(qiáng)度來(lái)設(shè)計(jì)和構(gòu)造。究其原因有三:

  1、 螺栓孔的間距加工有容許誤差,不能同時(shí)受力。

  2、 玻璃鉆孔必須從兩面相對(duì)鉆進(jìn),孔徑的同心度有容許誤差,孔壁也不能同時(shí)受力。

  3、 玻璃沒(méi)有塑性變形性能,是脆性材料。

  因此,玻璃的對(duì)接接頭不能完全沿用鋼木結(jié)構(gòu)的對(duì)接接頭的理念,而應(yīng)有自已的機(jī)理。我們采用鋼夾板與玻璃間涂樹脂膠,用螺栓將鋼夾板壓緊,保持增加鋼夾板與玻璃間的摩擦力,(摩擦力與正壓力成正比)使螺栓與玻璃孔壁間沒(méi)有硬性接觸(加橡膠套管)不會(huì)因硬碰硬將玻璃擠壓破裂,改變鋼夾板與玻璃的疊合面積和螺栓扭緊的壓力,使粘結(jié)摩擦力與玻璃的抗拉壓及彎曲強(qiáng)度相等,達(dá)到等強(qiáng)接頭。螺栓的個(gè)數(shù)取決于螺栓直徑和鋼夾板厚度。鋼夾板在螺栓的壓力作用下基本不變形,保證鋼夾板與玻璃間的壓力在各處都基本均勻。一般的接頭,12mm厚不銹鋼板,內(nèi)側(cè)車磨平,4~8個(gè)M16螺栓足夠。上面寫的"粘結(jié)摩擦力"一詞是因?yàn)闆](méi)有搞清楚是粘結(jié)力為主還是摩擦力為主?這是需要進(jìn)一步研究的。我們已成功的做成風(fēng)壓設(shè)計(jì)值3.334KN/平米,面玻璃厚22mm、寬2.233m、 高度為2與3M相間,用吊夾只吊肋玻的,肋玻為12+1.52pvb+12鋼化白玻、總高13m的肋玻等強(qiáng)接頭的肋駁接全玻幕墻。

    (三) 關(guān)于玻璃
  大玻璃全玻幕墻中的面玻和肋玻均是整塊的,因?yàn)?a href='../../zsk/ct.asp?id=866' target='_blank' style='font-size:1em; border-bottom:1px dotted blue;'>鋼化爐的限制不能鋼化,沒(méi)有自爆問(wèn)題,由于是整塊的,面;蚶卟D囊粋(gè)突然破裂,一般不會(huì)影響全幕墻的立刻倒塌。對(duì)于肋駁接全玻幕墻,面玻不是整塊的,肋玻要開孔也要鋼化,故要設(shè)對(duì)接接頭。因此,肋玻鋼化后一定熱浸(引爆)處理,更應(yīng)采用夾膠玻璃,這樣,個(gè)別肋玻的突然破裂,自身不會(huì)散落,而保持"整體"在幕墻上,給局部維修帶來(lái)可能。

    (四) 關(guān)于計(jì)算簡(jiǎn)圖
  參考文獻(xiàn)2附錄H,4點(diǎn)式幕墻的計(jì)算公式,第三章點(diǎn)式幕墻的主結(jié)構(gòu)計(jì)算,表4中給出的肋玻的計(jì)算簡(jiǎn)圖及彎矩公式是兩端固定梁。而本附錄給出的"國(guó)內(nèi)外全玻幕墻設(shè)計(jì)(機(jī)構(gòu))幾種形式",肋玻上端均為鋼夾板螺栓吊掛,下端注明為阻尼減振盒。如果上端的鋼夾板螺栓吊掛方式是按等強(qiáng)機(jī)理設(shè)計(jì),把它簡(jiǎn)化為固定端無(wú)疑是可以的,但下端的阻尼減振盒也簡(jiǎn)化為固定端則是不能成立的;蛘哒f(shuō)把兩端都視作有同樣抗彎強(qiáng)度是不正確的,何況玻璃還存在伸縮間題。所以,不能籠統(tǒng)的給出表4的公式,是不合理、不安全的。不管大玻璃全玻幕墻還是肋駁接全玻幕墻的玻璃肋一般都宜選取簡(jiǎn)支梁簡(jiǎn)圖,即參考文獻(xiàn)3的5.5.8條規(guī)定,上端采用等強(qiáng)機(jī)理設(shè)計(jì),宜選取一端固結(jié)一端鉸結(jié)梁,或下端沒(méi)有支點(diǎn)的懸臂梁。

  肋玻的下端支座是要承受水平荷載作用的支座反力的,除了鋼槽與支承結(jié)構(gòu)連接牢固,鋼槽端部必須封口,而且應(yīng)在肋玻側(cè)邊和鋼槽端部間墊上硬橡膠墊塊。

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