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點式玻璃采光頂常見質(zhì)量問題及原因分析

2016-07-25 來源:網(wǎng)絡(luò)

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中玻網(wǎng)】點式玻璃采光頂實際上是點式玻璃幕墻的一種特殊形式。所謂點式玻璃幕墻是用金屬連接件和緊固件將建筑玻璃與金屬(或玻璃)支承結(jié)構(gòu)連接成整體的新型組合式建筑結(jié)構(gòu)形式。它具有其他形式不可代替的優(yōu)點一更通透、更安全、更靈活,使建筑的現(xiàn)代工藝美、技術(shù)美得以盡情地渲瀉,因此,受到廣大建筑師們的青睞。隨著現(xiàn)代建筑的發(fā)展,建筑師為了實現(xiàn)室內(nèi)外環(huán)境的結(jié)合,在多層民用建筑中越來越多地采用設(shè)有中庭的結(jié)構(gòu)形式,如商場、會展中心、文化場館等。這類建筑的中庭屋面大多采用大跨度的輕型鋼結(jié)構(gòu),配以點支式玻璃板屋頂,較好地體現(xiàn)了建筑的藝術(shù)風格。
  
  一、點式玻璃幕墻的分類
  
  1、金屬支承結(jié)構(gòu)點式玻璃幕墻
  
  這是目前采用較好多的一種形式,它是用金屬材料做支承結(jié)構(gòu)體系,通過金屬連接件和緊固件將面玻璃牢固地固定在它上面,十分安全可靠。充分利用金屬結(jié)構(gòu)的靈活多變以滿足建筑造型的需要,人們可以透過玻璃清楚地看到支承玻璃的整個結(jié)構(gòu)體系。玻璃的晶瑩剔透和金屬結(jié)構(gòu)的堅固結(jié)實,“美”與“力”的體現(xiàn),增強了“虛”“實”對比的效果。
  
  2、全玻璃結(jié)構(gòu)點式玻璃幕墻
  
  通過金屬連接件及緊固件將玻璃支承結(jié)構(gòu)(玻璃肋)與面玻璃連成整體,成為建筑圍護結(jié)構(gòu)。施工簡便造價低,玻璃面和玻璃肋構(gòu)成開闊的視野,使人賞心悅目,建筑物室內(nèi),外空間達到較好大程度的視覺交融。
  
  3、拉桿(索)結(jié)構(gòu)點式玻璃幕墻
  
  采用不銹鋼拉桿或用與玻璃分縫相對應的鋼拉索做成幕墻的支承結(jié)構(gòu),玻璃通過金屬連接件與其固定。在建筑中充分運用機械加工的精度,使構(gòu)件顯得特別精致細巧,十分漂亮。為了保證拉桿(索)構(gòu)件均為受拉桿件(應力大于0),因此,施工時要預加拉力,這種柔性連接可降震動時玻璃的破損率。
  
  二、點式玻璃幕墻的特點
  
  1、節(jié)能環(huán)保
  
  由于建筑點式式玻璃追求明快的風格,因而在玻璃的使用卜多選擇光污染較小的白玻、超白玻和低輻射玻璃,同時輔以室內(nèi)或室外遮陽系統(tǒng),在減小甚至杜絕光污染的同時,可大大降低能耗,尤其是使用中空技術(shù)后,效果更加明顯。
  
  2、工藝感強
  
  點式結(jié)構(gòu)可以使用許多種形式,變化無窮,有良好的工藝性、藝術(shù)性,便于設(shè)計師選擇使用。
  
  3、通透性好
  
  由于大片玻璃是通過幾個點與支承結(jié)構(gòu)相連接,因此視線被遮擋的面積降低到較好小,使視野開闊到較好大限度。
  
  4、安全性好
  
  經(jīng)過鋼化后的玻璃是通過金屬件用機械的手段固定到支承結(jié)構(gòu)上,耐候密封膠只起密封作用而不考慮其他受力,即使在外力撞擊下,使單片玻璃破壞落下“玻璃雨”,也不可能出現(xiàn)整塊玻璃掉落的嚴重傷人事故。
  
  三、點式玻璃屋頂常見質(zhì)量問題及原因分析
  
  實際工程中,由于設(shè)計、施工、材料等方面的原因,玻璃屋頂往往出現(xiàn)各種各樣的質(zhì)量問題,如玻璃開裂掉落、玻璃板變形過大、隔熱性能差、結(jié)構(gòu)剛度不足導致屋頂坍塌等。因此,做好玻璃屋頂?shù)馁|(zhì)量控制是提高建筑整體安全性的一項重要措施。
  
  1、玻璃加工藝不合理,玻璃自身性能和玻璃尺寸過大引起炸裂
  
  鋼化玻璃爆開主要是由于其所含的硫化鎳雜質(zhì)發(fā)生相變引起體積膨脹所導致。玻璃在鋼化過程中進行高溫加熱時,硫化鎳全部轉(zhuǎn)化為a相,而在鋼化淬冷的過程中,僅a-NiS來不及全部轉(zhuǎn)化為a-NiS;在高溫下穩(wěn)定的b-NiS到室溫環(huán)境下變得不穩(wěn)定,逐漸向b-NiS轉(zhuǎn)變。在轉(zhuǎn)變過程中,玻璃體積膨脹,內(nèi)部產(chǎn)生局部應力集中,使玻璃承受巨大的相變應力,從而導致鋼化玻璃爆開。a-NiS的相變轉(zhuǎn)化是個緩慢的過程中,一般發(fā)生在產(chǎn)品生產(chǎn)成后3~5年內(nèi)。
  
  屋頂玻璃直接受到太陽光的照射,自身溫度升高,玻璃板中心與邊緣的溫度差形成溫度梯度。由于溫度差引起不均勻膨脹而產(chǎn)生溫度應力,進而使薄弱的部位產(chǎn)生裂紋并擴展,即玻璃的熱炸裂。隨著玻璃板面的加大,受熱膨脹后的變形以及形成的約束反力和溫度應力越大,熱裂的可能性也加大。在溫度應力作用下,玻璃熱炸裂一般是從帶有裂紋的邊部和孔洞的周圍起始。玻璃邊部和孑L洞的加工缺點也將增加熱炸裂的幾率。
  
  2、設(shè)計不合理
  
  玻璃是典型的脆破壞材料,自身的變形能力小,若設(shè)計計算不當,其在荷載作用下可能因承載能力不足和變形過大而發(fā)生破裂。
  
  點式玻璃支座,即連接接點也應進行計算分析。若連接件的布置、尺寸及連接方式不合理,不能有效地吸收玻璃面板的變形,也將導致玻璃破裂。
  
  3、施工因素影響
  
  如果玻璃面板的加工尺寸存在非常大偏差,施工時強迫安裝,將會產(chǎn)生非常大的裝配應力;由于連接件的尺寸問題,安裝時調(diào)整位移不一,導致玻璃面板安裝后的平面度偏差非常大,孔洞周邊也易產(chǎn)生過大的局部應力。這些問題均加大了玻璃破裂的可能性。玻璃運輸和吊裝過程中人為產(chǎn)生的損傷,也是使用后破損產(chǎn)生的原因。

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