Ang mga sistema sa bildo nga gipunting sa punto nga nakab-ot kini nga kinahanglanon sa arkitektura labi ka sikat sa mga entrada sa yuta o mga pampublikong lugar.Gitugotan sa bag-ong mga pag-uswag sa teknolohiya ang paggamit sa mga ultra-high-strength adhesives nga itaod kining dagkong mga pumice sa mga aksesorya nga dili kinahanglan nga mag-drill sa mga buho sa baso.
Ang kasagaran nga lokasyon sa yuta nagdugang sa posibilidad nga ang sistema kinahanglan molihok ingon usa ka panalipod nga layer alang sa mga nagpuyo sa pagtukod, ug kini nga kinahanglanon milabaw o milabaw sa kasagaran nga mga kinahanglanon sa pagkarga sa hangin.Ang pipila ka mga pagsulay gihimo sa sistema sa pag-ayo sa punto alang sa pag-drill, apan dili sa pamaagi sa pagbugkos.
Ang katuyoan niini nga artikulo mao ang pagrekord sa usa ka simulation test gamit ang usa ka shock tube nga adunay mga explosive charges aron i-simulate ang usa ka pagbuto aron masundog ang epekto sa usa ka explosive load sa usa ka bonded transparent component.Kini nga mga variable naglakip sa explosion load nga gihubit sa ASTM F2912 [1], nga gidala sa usa ka manipis nga plato nga adunay usa ka SGP ionomer sandwich.Kini nga panukiduki mao ang una nga higayon nga mahimo’g maihap ang potensyal nga eksplosibo nga pasundayag alang sa dinagkong pagsulay ug disenyo sa arkitektura.Ibutang ang upat ka TSSA fittings nga adunay diyametro nga 60 mm (2.36 ka pulgada) sa usa ka bildo nga plato nga may sukod nga 1524 x 1524 mm (60 pulgada x 60 pulgada).
Ang upat ka mga sangkap nga gikarga sa 48.3 kPa (7 psi) o mas ubos wala makadaut o makaapekto sa TSSA ug bildo.Lima ka mga sangkap ang gikarga ubos sa presyur nga labaw sa 62 kPa (9 psi), ug upat sa lima ka mga sangkap nagpakita sa pagkabuak sa bildo, hinungdan nga ang bildo nabalhin gikan sa pag-abli.Sa tanan nga mga kaso, ang TSSA nagpabilin nga gilakip sa mga metal fitting, ug walay nakit-an nga malfunction, adhesion o bonding.Gipakita sa pagsulay nga, uyon sa mga kinahanglanon sa AAMA 510-14, ang nasulayan nga disenyo sa TSSA makahatag usa ka epektibo nga sistema sa kaluwasan ubos sa usa ka load nga 48.3 kPa (7 psi) o mas ubos.Ang datos nga namugna dinhi mahimong magamit sa pag-engineer sa TSSA system aron matubag ang gitakda nga load.
Si Jon Kimberlain (Jon Kimberlain) mao ang advanced nga eksperto sa aplikasyon sa mga high-performance nga silicones sa Dow Corning.Si Lawrence D. Carbary (Lawrence D. Carbary) usa ka siyentista sa industriya sa konstruksiyon nga adunay taas nga performance sa Dow Corning nga usa ka Dow Corning silicone ug tigdukiduki sa ASTM.
Ang structural silicone attachment sa mga bildo nga panel gigamit na sa hapit 50 ka tuig aron mapalambo ang aesthetics ug performance sa modernong mga bilding [2] [3] [4] [5].Ang paagi sa pag-ayo makahimo sa hapsay nga padayon nga gawas nga bungbong nga adunay taas nga transparency.Ang tinguha alang sa dugang nga transparency sa arkitektura misangpot sa pag-uswag ug paggamit sa cable mesh nga mga bungbong ug mga bungbong sa gawas nga gisuportahan sa bolt.Ang mahagiton sa arkitektura nga landmark nga mga tinukod maglakip sa modernong teknolohiya karon ug kinahanglang mosunod sa lokal nga bilding ug mga kodigo ug mga sumbanan sa kaluwasan.
Ang transparent structural silicone adhesive (TSSA) gitun-an, ug usa ka pamaagi sa pagsuporta sa baso nga adunay mga bahin sa pag-ayo sa bolt imbis nga mga lungag sa pag-drill ang gisugyot [6] [7].Ang transparent nga teknolohiya sa glue nga adunay kalig-on, adhesion ug durability adunay sunod-sunod nga pisikal nga mga kabtangan nga nagtugot sa mga tigdesinyo sa kurtina sa dingding sa pagdesinyo sa sistema sa koneksyon sa usa ka talagsaon ug bag-ong paagi.
Ang mga lingin, rectangular ug triangular nga mga aksesorya nga nagtagbo sa mga aesthetics ug structural performance dali nga desinyo.Ang TSSA giayo kauban ang laminated nga baso nga giproseso sa usa ka autoclave.Human makuha ang materyal gikan sa siklo sa autoclave, ang 100% nga pagsulay sa pag-verify mahimong makompleto.Kini nga bentaha sa kalidad nga kasiguruhan talagsaon sa TSSA tungod kay makahatag kini dayon nga feedback sa integridad sa istruktura sa asembliya.
Ang impact resistance [8] ug shock absorption effect sa conventional structural silicone materials gitun-an [9].Wolf ug uban pa.gihatag nga datos nga gihimo sa Unibersidad sa Stuttgart.Gipakita niini nga mga datos nga, kon itandi sa quasi-static strain rate nga gitakda sa ASTM C1135, ang tensile strength sa structural silicone material anaa sa ultimate strain rate nga 5m/s (197in/s).Kalig-on ug elongation pagtaas.Nagpakita sa relasyon tali sa strain ug pisikal nga mga kabtangan.
Tungod kay ang TSSA usa ka labi ka pagkamaunat-unat nga materyal nga adunay mas taas nga modulus ug kusog kaysa structural silicone, gilauman nga sundon ang parehas nga kinatibuk-ang pasundayag.Bisan kung wala pa gihimo ang mga pagsulay sa laboratoryo nga adunay taas nga rate sa strain, mapaabut nga ang taas nga rate sa strain sa pagbuto dili makaapekto sa kusog.
Ang bolted nga bildo nasulayan na, nakab-ot ang explosion mitigation standards [11], ug gipakita sa 2013 Glass Performance Day.Ang biswal nga mga resulta tin-aw nga nagpakita sa mga bentaha sa mekanikal nga pag-ayo sa bildo human mabuak ang bildo.Alang sa mga sistema nga adunay puro nga adhesive attachment, kini usa ka hagit.
Ang frame gihimo sa American standard steel channel nga adunay mga sukat nga 151mm nga giladmon x 48.8mm nga gilapdon x 5.08mm nga gibag-on sa web (6 "x 1.92" x 0.20"), kasagaran gitawag nga C 6" x 8.2 # slot.Ang mga kanal sa C gihiusa sa mga kanto, ug ang usa ka 9 mm (0.375 pulgada) nga baga nga triangular nga seksyon giwelded sa mga kanto, gibalik gikan sa nawong sa frame.Usa ka 18mm (0.71″) nga buho ang gi-drill sa plato aron ang bolt nga adunay diyametro nga 14mm (0.55″) dali nga masulod niini.
Ang TSSA metal fittings nga adunay diametro nga 60 mm (2.36 pulgada) kay 50 mm (2 pulgada) gikan sa matag suok.Ibutang ang upat ka mga fitting sa matag piraso sa baso aron mahimo ang tanan nga simetriko.Ang talagsaon nga bahin sa TSSA mao nga kini mahimong ibutang duol sa ngilit sa baso.Ang mga aksesorya sa pag-drill alang sa mekanikal nga pag-ayo sa bildo adunay piho nga mga dimensyon sugod sa ngilit, nga kinahanglan ilakip sa disenyo ug kinahanglan nga drilled sa wala pa ang tempering.
Ang gidak-on nga duol sa ngilit nagpauswag sa transparency sa natapos nga sistema, ug sa samang higayon gipamenos ang pagdikit sa bituon nga hiniusa tungod sa ubos nga torque sa tipikal nga bituon nga hiniusa.Ang bildo nga gipili alang niini nga proyekto mao ang duha ka 6mm (1/4″) tempered transparent 1524mm x 1524mm (5′x 5′) nga mga layer nga gilaminated sa Sentry Glass Plus (SGP) ionomer intermediate film 1.52mm (0.060) “).
Ang usa ka 1 mm (0.040 ka pulgada) nga gibag-on nga TSSA nga disc gipadapat sa usa ka 60 mm (2.36 pulgada) nga diyametro nga primed stainless steel fitting.Ang primer gilaraw aron mapauswag ang kalig-on sa pagdikit sa stainless steel ug usa ka sinagol nga silane ug titanate sa usa ka solvent.Ang metal nga disc gipilit sa baso nga adunay gisukod nga puwersa nga 0.7 MPa (100 psi) sulod sa usa ka minuto aron mahatagan ang basa ug kontak.Ibutang ang mga sangkap sa usa ka autoclave nga moabot sa 11.9 Bar (175 psi) ug 133 C° (272°F) aron ang TSSA makaabot sa 30-minutos nga oras sa paghumol nga gikinahanglan alang sa pag-ayo ug pagbugkos sa autoclave.
Human makompleto ug mabugnaw ang autoclave, susiha ang matag TSSA fitting ug hugti kini ngadto sa 55Nm (40.6 foot pounds) aron ipakita ang standard load nga 1.3 MPa (190 psi).Ang mga accessories alang sa TSSA gihatag ni Sadev ug giila nga R1006 TSSA accessories.
Tiguma ang nag-unang lawas sa accessory ngadto sa curing disc sa bildo ug ipaubos kini ngadto sa steel frame.I-adjust ug ayoha ang mga nuts sa mga bolts aron ang gawas nga bildo ma-flush sa gawas sa steel frame.Ang 13mm x 13mm (1/2″ x½”) nga hiniusa nga naglibot sa bildo nga perimeter gitak-opan sa duha ka bahin nga istruktura sa silicone aron ang pressure load test makasugod sa sunod nga adlaw.
Ang pagsulay gihimo gamit ang shock tube sa Explosives Research Laboratory sa University of Kentucky.Ang shock absorbing tube gilangkuban sa usa ka reinforced steel body, nga maka-install sa mga unit hangtod sa 3.7mx 3.7m sa nawong.
Ang impact tube gimaneho pinaagi sa pagbutang og mga eksplosibo subay sa gitas-on sa explosion tube aron masundog ang positibo ug negatibo nga mga hugna sa explosion event [12] [13].Ibutang ang tibuok nga bildo ug steel frame nga asembliya ngadto sa shock-absorbing tube alang sa pagsulay, sama sa gipakita sa Figure 4.
Upat ka mga pressure sensor ang gibutang sa sulod sa shock tube, aron ang presyur ug pulso mahimong tukma nga masukod.Duha ka digital video camera ug usa ka digital SLR camera ang gigamit sa pagrekord sa pagsulay.
Ang MREL Ranger HR high-speed camera nga nahimutang duol sa bintana sa gawas sa shock tube nakuha ang pagsulay sa 500 ka mga frame kada segundo.Pagbutang ug 20 kHz deflection laser record duol sa bintana aron sukdon ang deflection sa tunga sa bintana.
Ang upat ka mga sangkap sa balangkas gisulayan siyam ka beses sa kinatibuk-an.Kung ang baso dili mobiya sa pag-abli, sulayi pag-usab ang sangkap ubos sa mas taas nga presyur ug epekto.Sa matag kaso, ang target nga pressure ug impulse ug glass deformation data natala.Dayon, ang matag pagsulay gi-rate usab sumala sa AAMA 510-14 [Festration System Voluntary Guidelines for Explosion Hazard Mitigation].
Sama sa gihulagway sa ibabaw, upat ka frame assemblies ang gisulayan hangtud nga ang bildo gikuha gikan sa pag-abli sa blast port.Ang tumong sa unang pagsulay mao ang pagkab-ot sa 69 kPa sa pulso nga 614 kPa-ms (10 psi A 89 psi-msec).Ubos sa gipadapat nga karga, ang bildo nga bintana nabuak ug gipagawas gikan sa frame.Ang Sadev point fitting naghimo sa TSSA nga nagsunod sa nabuak nga tempered glass.Sa dihang nabuak ang gitig-a nga bildo, ang bildo mibiya sa pag-abli human sa pagtipas nga gibana-bana nga 100 mm (4 ka pulgada).
Ubos sa kondisyon sa pagdugang sa padayon nga pagkarga, ang frame 2 gisulayan 3 ka beses.Ang mga resulta nagpakita nga ang kapakyasan wala mahitabo hangtod ang presyur moabot sa 69 kPa (10 psi).Ang gisukod nga pressure nga 44.3 kPa (6.42 psi) ug 45.4 kPa (6.59 psi) dili makaapekto sa integridad sa component.Ubos sa gisukod nga presyur nga 62 kPa (9 psi), ang pagtipas sa bildo hinungdan sa pagkabuak, nga nagbilin sa bildo nga bintana sa pag-abli.Ang tanan nga TSSA accessories gilakip sa nabuak nga tempered glass, parehas sa Figure 7.
Ubos sa kondisyon sa pagdugang sa padayon nga load, ang frame 3 gisulayan sa makaduha.Gipakita sa mga resulta nga ang kapakyasan wala mahitabo hangtod ang presyur nakaabot sa target nga 69 kPa (10 psi).Ang gisukod nga presyur nga 48.4 kPa (7.03) psi dili makaapekto sa integridad sa sangkap.Ang pagkolekta sa datos napakyas sa pagtugot sa pagtipas, apan ang biswal nga obserbasyon gikan sa video nagpakita nga ang pagtipas sa frame 2 test 3 ug frame 4 test 7 parehas.Ubos sa pagsukod sa presyur nga 64 kPa (9.28 psi), ang pagtipas sa bildo nga gisukod sa 190.5 mm (7.5″) miresulta sa pagkabuak, nga nagbilin sa bildo nga bintana sa pagbukas.Ang tanan nga TSSA accessories gilakip sa nabuak nga tempered glass, parehas sa Figure 7.
Sa pagdugang sa padayon nga pagkarga, ang frame 4 gisulayan 3 ka beses.Ang mga resulta nagpakita nga ang kapakyasan wala mahitabo hangtod ang presyur nakaabot sa target nga 10 psi sa ikaduhang higayon.Ang gisukod nga pressure nga 46.8 kPa (6.79) ug 64.9 kPa (9.42 psi) dili makaapekto sa integridad sa component.Sa pagsulay #8, ang bildo gisukod aron moliko 100 mm (4 pulgada).Gilauman nga kini nga karga maoy hinungdan nga mabuak ang bildo, apan ang ubang mga punto sa datos mahimong makuha.
Sa pagsulay #9, ang gisukod nga presyur nga 65.9 kPa (9.56 psi) nagpatipas sa bildo sa 190.5 mm (7.5 ″) ug nagpahinabog pagkabuak, gibiyaan ang bildo nga bintana sa pagbukas.Ang tanan nga TSSA nga mga aksesorya gilakip sa parehas nga nabuak nga tempered nga bildo sama sa Figure 7 Sa tanan nga mga kaso, ang mga aksesorya dali nga makuha gikan sa steel frame nga wala’y klaro nga kadaot.
Ang TSSA alang sa matag pagsulay nagpabilin nga wala mausab.Pagkahuman sa pagsulay, kung ang baso nagpabilin nga wala’y labot, wala’y biswal nga pagbag-o sa TSSA.Ang high-speed nga video nagpakita sa baso nga nabuak sa tunga-tunga sa span ug dayon mibiya sa pag-abli.
Gikan sa pagtandi sa kapakyasan sa bildo ug walay kapakyasan sa Figure 8 ug Figure 9, makapaikag nga matikdan nga ang glass fracture mode mahitabo layo sa attachment point, nga nagpakita nga ang unbonded nga bahin sa bildo nakaabot sa bending point, nga paspas nga nagsingabot Ang brittle yield point sa bildo kay relatibong sa parte nga nagpabiling nakagapos.
Kini nagpakita nga sa panahon sa pagsulay, ang nabuak nga mga plato niini nga mga bahin lagmit nga molihok ubos sa paggunting nga pwersa.Ang paghiusa niini nga prinsipyo ug ang obserbasyon nga ang mode sa kapakyasan daw mao ang pagkaguba sa gibag-on sa bildo sa adhesive interface, samtang ang gireseta nga load nagdugang, ang pasundayag kinahanglan nga pauswagon pinaagi sa pagdugang sa gibag-on sa bildo o pagkontrol sa deflection sa laing paagi.
Ang pagsulay 8 sa Frame 4 usa ka makapahimuot nga sorpresa sa pasilidad sa pagsulay.Bisan tuod ang bildo dili madaot aron ang frame masulayan pag-usab, ang TSSA ug ang naglibot nga mga sealing strips makapadayon gihapon niining dako nga karga.Ang TSSA system naggamit ug upat ka 60mm nga mga attachment aron suportahan ang baso.Ang disenyo nga mga karga sa hangin kay buhi ug permanente nga mga karga, pareho sa 2.5 kPa (50 psf).Kini usa ka kasarangan nga disenyo, nga adunay maayo nga transparency sa arkitektura, nagpakita sa hilabihan ka taas nga mga karga, ug ang TSSA nagpabilin nga wala'y labot.
Kini nga pagtuon gihimo aron mahibal-an kung ang adhesive adhesion sa sistema sa bildo adunay pipila nga mga kinaiyanhon nga peligro o mga depekto sa mga termino sa mga kinahanglanon nga ubos nga lebel alang sa paghimo sa sandblasting.Dayag nga, usa ka yano nga 60mm TSSA accessory system ang gi-install duol sa ngilit sa baso ug adunay pasundayag hangtod mabuak ang baso.Kung ang bildo gidisenyo aron pugngan ang pagkabuak, ang TSSA usa ka praktikal nga pamaagi sa koneksyon nga makahatag usa ka piho nga lebel sa proteksyon samtang gipadayon ang mga kinahanglanon sa bilding alang sa transparency ug pagkabukas.
Sumala sa sumbanan sa ASTM F2912-17, ang nasulayan nga mga sangkap sa bintana nakaabot sa lebel sa peligro sa H1 sa lebel nga sukaranan sa C1.Ang Sadev R1006 accessory nga gigamit sa pagtuon wala maapektuhan.
Ang tempered glass nga gigamit niini nga pagtuon mao ang "weak link" sa sistema.Sa higayon nga mabuak ang bildo, ang TSSA ug ang naglibot nga sealing strip dili makahupot ug dako nga kantidad sa bildo, tungod kay ang usa ka gamay nga gidaghanon sa mga tipik sa bildo magpabilin sa silicone nga materyal.
Gikan sa usa ka disenyo ug pasundayag nga punto sa panglantaw, ang TSSA adhesive system napamatud-an nga naghatag ug taas nga lebel sa panalipod sa explosive-grade facade components sa inisyal nga lebel sa explosive performance indicators, nga kaylap nga gidawat sa industriya.Ang nasulayan nga facade nagpakita nga kung ang peligro sa pagbuto naa sa taliwala sa 41.4 kPa (6 psi) ug 69 kPa (10 psi), ang pasundayag sa lebel sa peligro lahi kaayo.
Bisan pa, hinungdanon nga ang kalainan sa klasipikasyon sa peligro dili tungod sa pagkapakyas sa adhesive ingon nga gipakita sa nagkahiusa nga paagi sa pagkapakyas sa adhesive ug mga tipik sa bildo taliwala sa mga sukaranan sa peligro.Sumala sa mga obserbasyon, ang gidak-on sa bildo angay nga i-adjust aron mamenosan ang deflection aron malikayan ang brittleness tungod sa dugang nga shear response sa interface sa bending ug attachment, nga daw usa ka importante nga butang sa performance.
Ang umaabot nga mga disenyo mahimong makapakunhod sa lebel sa peligro ubos sa mas taas nga mga karga pinaagi sa pagdugang sa gibag-on sa baso, pag-ayo sa posisyon sa punto nga may kalabotan sa ngilit, ug pagdugang sa contact diameter sa adhesive.
[1] ASTM F2912-17 Standard nga Glass Fiber Specification, Glass ug Glass Systems Subject sa High Altitude Loads, ASTM International, West Conshawken, Pennsylvania, 2017, https://doi.org/10.1520/F2912-17 [2 ] Hilliard, JR, Paris, CJ ug Peterson, CO, Jr., "Structural Sealant Glass, Sealant Technology alang sa Glass Systems", ASTM STP 638, ASTM International, West Conshooken, Pennsylvania, 1977, p.67-99 nga mga panid.[3] Zarghamee, MS, TA, Schwartz, ug Gladstone, M. , "Seismic Performance of Structural Silica Glass", Building Sealing, Sealant, Glass ug Waterproof Technology, Volume 1. 6. ASTM STP 1286, JC Myers, editor, ASTM International, West Conshohocken, Pennsylvania, 1996, pp. 46-59.[4] Carbary, LD, "Rebyu sa Durability ug Performance sa Silicone Structural Glass Window Systems", Glass Performance Day, Tampere Finland, Hunyo 2007, Conference Proceedings, pahina 190-193.[5] Schmidt, CM, Schoenherr, WJ, Carbary LD, ug Takish, MS, "Performance of Silicone Structural Adhesives", Glass System Science and Technology, ASTM STP1054, CJ University of Paris, American Society for Testing and Materials, Philadelphia, 1989 Years, pp. 22-45 [6] Wolf, AT, Sitte, S., Brasseur, M., J. ug Carbary L. D, “Transparent Structural Silicone Adhesive for Fixing Glazing Dispensing (TSSA) Preliminary assessment sa mechanical mga kabtangan ug kalig-on sa asero", The Fourth International Durability Symposium "Construction Sealants and Adhesives", ASTM International Magazine, nga gimantala online, Agosto 2011, Tomo 8, Isyu 10 (11 Nobyembre 2011 Buwan), JAI 104084, nga makuha gikan sa mosunod nga website : www.astm.org/DIGITAL_LIBRARY/JOURNALS/JAI/PAGES/JAI104084.htm.[7] Clift, C., Hutley, P., Carbary, LD, Transparent nga istruktura nga silicone adhesive, Glass Performance Day, Tampere, Finland, Hunyo 2011, Proceedings sa miting, pahina 650-653.[8] Clift, C., Carbary, LD, Hutley, P., Kimberlain, J., "Bag-ong Generation Structural Silica Glass" Facade Design ug Engineering Journal 2 (2014) 137–161, DOI 10.3233 / FDE-150020 [9] ] Kenneth Yarosh, Andreas T. Wolf, ug Sigurd Sitte "Assessment of Silicone Rubber Sealants sa Disenyo sa Bulletproof Windows ug Curtain Walls sa Taas nga Moving Rates", ASTM International Magazine, Isyu 1. 6. Papel No. 2, ID JAI101953 [ 10] ASTM C1135-15, Standard nga Pamaagi sa Pagsulay alang sa Pagtino sa Tensile Adhesion Performance sa Structural Sealants, ASTM International, West Conshohocken, Pennsylvania, 2015, https://doi.org/10.1520/C1135-15 [11] Morgan, T. , "Progress in Explosion-proof Bolt-Fixed Glass", Glass Performance Day, Hunyo 2103, meeting minutes, pp. 181-182 [12] ASTM F1642 / F1642M-17 Standard nga pamaagi sa pagsulay alang sa bildo ug bildo nga mga sistema nga gipailalom sa taas nga mga karga sa hangin , ASTM International, West Conshohocken, Pennsylvania, 2017, https://doi.org/10.1520/F1642_F1642M-17 [13] Kasal, William Chad ug Braden T.Lusk."Usa ka bag-ong pamaagi alang sa pagtino sa tubag sa mga anti-explosive nga sistema sa bildo sa mga explosive load."Sukatan 45.6 (2012): 1471-1479.[14] “Boluntaryong mga Giya alang sa Pagpakunhod sa Peligro sa Pagbuto sa Vertical Window Systems” AAMA 510-14.