揭秘改進(jìn)型玻璃肋構(gòu)造形式

【中玻網(wǎng)】全玻璃幕墻通透性良好、視野開闊，能較好地適應(yīng)現(xiàn)代人居與活動(dòng)之需，現(xiàn)已成為實(shí)際工程設(shè)計(jì)中外幕墻的重要類別之一。

　　玻璃肋是全玻璃幕墻的支撐構(gòu)件。由于受制于生產(chǎn)、加工、運(yùn)輸?shù)戎T多因素，通常根據(jù)建筑設(shè)計(jì)的規(guī)定，視實(shí)際尺度，將每一片通長(zhǎng)的玻璃肋分成兩段或三段處理。其節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)是通過(guò)夾板、螺栓、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)體系膠料等技術(shù)措施將各段玻璃肋裝配而成，達(dá)到預(yù)期規(guī)格，按照裝配工序與玻璃面板相結(jié)合。為此，玻璃肋的連接構(gòu)成就顯得至關(guān)重要。

　　實(shí)際操作中，部分設(shè)計(jì)人員存在一定誤區(qū)，以為玻璃肋連接構(gòu)造部位螺栓孔的數(shù)量越多，玻璃肋的連接就越安全可靠。事實(shí)上，連接處螺栓越多，玻璃肋就越易崩裂。究其原因，是由于玻璃肋的加工和鋼夾板的加工會(huì)有一定的誤差，雖在允許范圍之內(nèi)，但勢(shì)必導(dǎo)致接頭上的每個(gè)螺栓孔受力不均。而玻璃是脆性材料，不具有外力重新分配的能力，當(dāng)某一個(gè)孔的擠壓應(yīng)力超出其邊緣強(qiáng)度時(shí)，該螺栓孔就會(huì)因應(yīng)力作用而開裂，從而導(dǎo)致整片玻璃肋失效。另外，螺栓孔的設(shè)置會(huì)相應(yīng)削弱玻璃肋的截面，或者因螺栓孔間距過(guò)小而產(chǎn)生過(guò)高的應(yīng)力集中等，導(dǎo)致玻璃肋破碎。

　　就工程設(shè)計(jì)中有關(guān)玻璃肋接頭的連接方式進(jìn)行了搜集與歸納，研究分析各種連接方式的設(shè)計(jì)原理、技術(shù)要點(diǎn)以及各自優(yōu)缺點(diǎn)如下。

　　玻璃肋連接設(shè)計(jì)原理、技術(shù)要點(diǎn)、連接方式以及優(yōu)缺點(diǎn)

　�。�1）承壓型連接

　　設(shè)計(jì)原理：利用螺栓的抗壓、抗剪和玻璃孔壁的抗壓能力，抵抗風(fēng)荷載和自重。

　　技術(shù)要點(diǎn)：1）承壓墊片宜選用紫銅或純鋁，利用金屬變形達(dá)到螺栓組內(nèi)力重新分配；2）所選用的材料彈性模量要與玻璃相當(dāng)，避免溫度應(yīng)力加大導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失效。

　　優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)冗余構(gòu)件。

　　缺點(diǎn)：1）當(dāng)連接節(jié)點(diǎn)受損，整體結(jié)構(gòu)隨之失效，無(wú)法保證玻璃肋的整體功能與安全；2）金屬承壓墊片需配孔處理，玻璃肋意外破損幾率增加。

　�。�2）摩擦型連接

　　設(shè)計(jì)原理：以螺栓預(yù)緊力施加正壓力。通過(guò)不銹鋼夾板、摩擦墊片以及玻璃表面的摩擦力，抵抗風(fēng)荷載和自重作用力。

　　技術(shù)要點(diǎn)：1）選用與玻璃和不銹鋼摩擦系數(shù)非常大的材料作為磨擦片，如樹脂材料等；2）對(duì)不銹鋼夾板的剛度和平整度要求較高，以保持壓力均勻；3）螺栓預(yù)緊力需分批加載，且均勻施壓；4）維持規(guī)定的施工溫度，當(dāng)幕墻面板封閉后，保持適宜的溫差。

　　優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)冗余構(gòu)件。

　　缺點(diǎn)：1）真實(shí)材料之間的摩擦系數(shù)很難界定，需做大量試驗(yàn)才能獲得；2）不銹鋼夾板在加工過(guò)程中往往會(huì)因受熱而變形，平整度很難保證；3）合攏溫度應(yīng)維持施工溫度或者與之相接近，否則會(huì)造成螺栓預(yù)緊力松弛或過(guò)緊，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)合攏失效。

　�。�3）粘結(jié)型連接

　　設(shè)計(jì)原理：以抗剪型樹脂膠將不銹鋼夾板與玻璃肋粘結(jié)在一起，通過(guò)膠料產(chǎn)生的剪力，抵抗風(fēng)荷載和自重作用力。

　　技術(shù)要點(diǎn)：1）不銹鋼夾板應(yīng)保持清潔度與平整度，同時(shí)要求抗剪樹脂膠的涂抹厚度均勻；2）玻璃孔宜開成大孔，使得螺栓與玻璃孔壁不接觸；3）膠料的粘結(jié)面積非常大時(shí)，夾板應(yīng)選用熱膨脹系數(shù)與玻璃相當(dāng)?shù)牟牧稀?/p>

　　優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)冗余構(gòu)件，施工相對(duì)簡(jiǎn)單。

　　缺點(diǎn)：對(duì)樹脂膠材質(zhì)的要求較高，一旦樹脂膠的抗剪能力失效，結(jié)構(gòu)功能即刻喪失。

　�。�4）組合型連接

　　設(shè)計(jì)原理：承壓型與摩擦型組合的冗余設(shè)計(jì)。通過(guò)不銹鋼夾板、摩擦墊片以及玻璃表面的摩擦力來(lái)抵抗風(fēng)荷載和自重作用。

　　技術(shù)要點(diǎn)：1）均需通過(guò)結(jié)構(gòu)計(jì)算，保證其連接安全；2）參照承壓型連接方式和摩擦型連接方式的規(guī)定組合設(shè)計(jì)。

　　優(yōu)點(diǎn)：通過(guò)冗余結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，有效提高安全性。

　　缺點(diǎn)：金屬墊片需配孔設(shè)置，玻璃意外損壞幾率增加。

　�。�5）改進(jìn)型連接

　　設(shè)計(jì)原理：承壓型與粘結(jié)型組合的冗余設(shè)計(jì)。承壓型金屬墊片改用承壓樹脂膠料，確保整個(gè)冗余結(jié)構(gòu)共同承擔(dān)風(fēng)荷載和自重作用。

　　技術(shù)要點(diǎn)：1）所選用的承壓樹脂彈性模量、抗壓強(qiáng)度與玻璃相當(dāng)；2）在粘結(jié)過(guò)程中，借助螺栓施加經(jīng)計(jì)算所得的預(yù)緊力。

　　優(yōu)點(diǎn)：1）通過(guò)多種冗余結(jié)構(gòu)共同作用，結(jié)構(gòu)體安全可靠；2）施工簡(jiǎn)單，無(wú)需現(xiàn)場(chǎng)配孔。