Mae systemau gwydr pwynt-sefydlog sy'n bodloni'r gofyniad pensaernïol hwn yn arbennig o boblogaidd mewn mynedfeydd tir neu ardaloedd cyhoeddus.Mae datblygiadau technolegol diweddar wedi caniatáu defnyddio gludyddion tra-uchel i lynu'r pwmis mawr hyn i ategolion heb fod angen drilio tyllau yn y gwydr.
Mae lleoliad nodweddiadol y ddaear yn cynyddu'r tebygolrwydd y bydd yn rhaid i'r system weithredu fel haen amddiffynnol ar gyfer deiliaid adeiladau, ac mae'r gofyniad hwn yn fwy na'r gofynion llwyth gwynt nodweddiadol neu'n rhagori arnynt.Mae rhai profion wedi'u gwneud ar y system gosod pwyntiau ar gyfer drilio, ond nid ar y dull bondio.
Pwrpas yr erthygl hon yw cofnodi prawf efelychu gan ddefnyddio tiwb sioc gyda gwefrau ffrwydrol i efelychu ffrwydrad i efelychu effaith llwyth ffrwydrol ar gydran dryloyw wedi'i bondio.Mae'r newidynnau hyn yn cynnwys y llwyth ffrwydrad a ddiffinnir gan ASTM F2912 [1], sy'n cael ei wneud ar blât tenau gyda brechdan ionomer SGP.Yr ymchwil hon yw'r tro cyntaf y gall fesur y perfformiad ffrwydrol posibl ar gyfer profi ar raddfa fawr a dylunio pensaernïol.Atodwch bedwar ffitiad TSSA â diamedr o 60 mm (2.36 modfedd) i blât gwydr sy'n mesur 1524 x 1524 mm (60 modfedd x 60 modfedd).
Nid oedd y pedair cydran a lwythwyd i 48.3 kPa (7 psi) neu is yn niweidio nac yn effeithio ar TSSA a gwydr.Llwythwyd pum cydran o dan bwysau uwchlaw 62 kPa (9 psi), a dangosodd pedair o'r pum cydran dorri gwydr, gan achosi i'r gwydr symud o'r agoriad.Ym mhob achos, roedd TSSA yn parhau i fod ynghlwm wrth y ffitiadau metel, ac ni chanfuwyd unrhyw gamweithio, adlyniad na bondio.Mae profion wedi dangos, yn unol â gofynion AAMA 510-14, y gall y dyluniad TSSA a brofwyd ddarparu system ddiogelwch effeithiol o dan lwyth o 48.3 kPa (7 psi) neu is.Gellir defnyddio'r data a gynhyrchir yma i beiriannu'r system TSSA i gwrdd â'r llwyth penodedig.
Jon Kimberlain (Jon Kimberlain) yw arbenigwr cymhwyso uwch siliconau perfformiad uchel Dow Corning.Mae Lawrence D. Carbary (Lawrence D. Carbary) yn wyddonydd diwydiant adeiladu perfformiad uchel Dow Corning sy'n ymchwilydd silicon ac ASTM Dow Corning.
Mae atodiad silicon strwythurol paneli gwydr wedi'i ddefnyddio ers bron i 50 mlynedd i wella estheteg a pherfformiad adeiladau modern [2] [3] [4] [5].Gall y dull gosod wneud y wal allanol llyfn parhaus gyda thryloywder uchel.Arweiniodd yr awydd am fwy o dryloywder mewn pensaernïaeth at ddatblygu a defnyddio waliau rhwyll cebl a waliau allanol â chymorth bolltau.Bydd adeiladau tirnod heriol yn bensaernïol yn cynnwys technoleg fodern heddiw a rhaid iddynt gydymffurfio â chodau a safonau adeiladu a diogelwch lleol.
Mae'r gludydd silicon strwythurol tryloyw (TSSA) wedi'i astudio, a chynigiwyd dull o gynnal y gwydr gyda rhannau gosod bolltau yn lle tyllau drilio [6] [7].Mae gan y dechnoleg glud tryloyw gyda chryfder, adlyniad a gwydnwch gyfres o briodweddau ffisegol sy'n caniatáu i ddylunwyr llenfur ddylunio'r system gysylltu mewn ffordd unigryw a newydd.
Mae ategolion crwn, hirsgwar a thrionglog sy'n cwrdd ag estheteg a pherfformiad strwythurol yn hawdd i'w dylunio.Mae TSSA yn cael ei halltu ynghyd â'r gwydr wedi'i lamineiddio yn cael ei brosesu mewn awtoclaf.Ar ôl tynnu'r deunydd o'r cylch awtoclaf, gellir cwblhau'r prawf dilysu 100%.Mae'r fantais sicrwydd ansawdd hon yn unigryw i TSSA oherwydd gall roi adborth ar unwaith ar gyfanrwydd strwythurol y cynulliad.
Astudiwyd ymwrthedd effaith [8] ac effaith amsugno sioc deunyddiau strwythurol silicon confensiynol [9].Mae Blaidd et al.darparu data a gynhyrchwyd gan Brifysgol Stuttgart.Mae'r data hyn yn dangos, o'i gymharu â'r gyfradd straen lled-statig a nodir yn ASTM C1135, bod cryfder tynnol y deunydd silicon strwythurol ar gyfradd straen eithaf o 5m/s (197 modfedd/s).Mae cryfder ac elongation yn cynyddu.Yn dangos y berthynas rhwng straen a phriodweddau ffisegol.
Gan fod TSSA yn ddeunydd elastig iawn gyda modwlws a chryfder uwch na silicon strwythurol, disgwylir iddo ddilyn yr un perfformiad cyffredinol.Er nad yw profion labordy â chyfraddau straen uchel wedi'u perfformio, gellir disgwyl na fydd y gyfradd straen uchel yn y ffrwydrad yn effeithio ar y cryfder.
Mae'r gwydr wedi'i bolltio wedi'i brofi, yn bodloni safonau lliniaru ffrwydrad [11], ac fe'i harddangoswyd yn Niwrnod Perfformiad Gwydr 2013.Mae'r canlyniadau gweledol yn dangos yn glir fanteision gosod y gwydr yn fecanyddol ar ôl i'r gwydr gael ei dorri.Ar gyfer systemau ag ymlyniad gludiog pur, bydd hyn yn her.
Mae'r ffrâm wedi'i gwneud o sianel ddur safonol Americanaidd gyda dimensiynau o ddyfnder 151mm x lled 48.8 mm x trwch gwe 5.08mm (6" x 1.92" x 0.20 "), a elwir fel arfer yn slot C 6” x 8.2#.Mae'r sianeli C yn cael eu weldio gyda'i gilydd yn y corneli, ac mae rhan trionglog 9 mm (0.375 modfedd) o drwch wedi'i weldio ar y corneli, wedi'i gosod yn ôl o wyneb y ffrâm.Cafodd twll 18mm (0.71″) ei ddrilio yn y plât fel y gellir gosod bollt â diamedr o 14mm (0.55″) yn hawdd ynddo.
Mae ffitiadau metel TSSA â diamedr o 60 mm (2.36 modfedd) yn 50 mm (2 fodfedd) o bob cornel.Rhowch bedwar ffitiad ar bob darn o wydr i wneud popeth yn gymesur.Nodwedd unigryw TSSA yw y gellir ei osod yn agos at ymyl y gwydr.Mae gan ategolion drilio ar gyfer gosod mecanyddol mewn gwydr ddimensiynau penodol yn cychwyn o'r ymyl, y mae'n rhaid eu hymgorffori yn y dyluniad a rhaid eu drilio cyn tymheru.
Mae'r maint sy'n agos at yr ymyl yn gwella tryloywder y system orffenedig, ac ar yr un pryd yn lleihau adlyniad y cyd seren oherwydd y torque is ar y cyd seren nodweddiadol.Y gwydr a ddewiswyd ar gyfer y prosiect hwn yw dwy haen dryloyw 6mm (1/4″) wedi'u tymheru 1524mm x 1524mm (5′x 5′) wedi'u lamineiddio â ffilm ganolradd ionomer Sentry Glass Plus (SGP) 1.52mm (0.060) “).
Rhoddir disg TSSA 1 mm (0.040 modfedd) o drwch ar ffitiad dur gwrthstaen preimio 60 mm (2.36 modfedd) â diamedr.Mae'r paent preimio wedi'i gynllunio i wella gwydnwch adlyniad i ddur di-staen ac mae'n gymysgedd o silane a titanate mewn toddydd.Mae'r disg metel yn cael ei wasgu yn erbyn y gwydr gyda grym mesuredig o 0.7 MPa (100 psi) am un funud i ddarparu gwlychu a chyswllt.Rhowch y cydrannau mewn awtoclaf sy'n cyrraedd 11.9 Bar (175 psi) a 133 C ° (272 ° F) fel y gall y TSSA gyrraedd yr amser socian o 30 munud sydd ei angen ar gyfer halltu a bondio yn yr awtoclaf.
Ar ôl i'r awtoclaf gael ei gwblhau a'i oeri, archwiliwch bob ffitiad TSSA ac yna ei dynhau i 55Nm (40.6 troedfedd pwys) i ddangos llwyth safonol o 1.3 MPa (190 psi).Darperir ategolion ar gyfer TSSA gan Sadev ac fe'u nodir fel ategolion R1006 TSSA.
Cydosod prif gorff yr affeithiwr i'r disg halltu ar y gwydr a'i ostwng i'r ffrâm ddur.Addaswch a gosodwch y cnau ar y bolltau fel bod y gwydr allanol yn gyfwyneb â thu allan y ffrâm ddur.Mae'r uniad 13mm x 13mm (1/2″ x½") o amgylch y perimedr gwydr wedi'i selio â strwythur dwy ran o silicon fel y gall y prawf llwyth pwysau ddechrau drannoeth.
Cynhaliwyd y prawf gan ddefnyddio tiwb sioc yn y Labordy Ymchwil Ffrwydron ym Mhrifysgol Kentucky.Mae'r tiwb amsugno sioc yn cynnwys corff dur wedi'i atgyfnerthu, a all osod unedau hyd at 3.7mx 3.7m ar yr wyneb.
Mae'r tiwb effaith yn cael ei yrru trwy osod ffrwydron ar hyd y tiwb ffrwydrad i efelychu cyfnodau cadarnhaol a negyddol y digwyddiad ffrwydrad [12] [13].Rhowch y cydosodiad ffrâm gwydr a dur cyfan yn y tiwb amsugno sioc i'w brofi, fel y dangosir yn Ffigur 4.
Mae pedwar synhwyrydd pwysau wedi'u gosod y tu mewn i'r tiwb sioc, felly gellir mesur y pwysau a'r pwls yn gywir.Defnyddiwyd dau gamera fideo digidol a chamera SLR digidol i recordio'r prawf.
Cipiodd camera cyflym MREL Ranger HR sydd wedi'i leoli ger y ffenestr y tu allan i'r tiwb sioc y prawf ar 500 ffrâm yr eiliad.Gosodwch gofnod laser gwyro 20 kHz ger y ffenestr i fesur y gwyriad yng nghanol y ffenestr.
Profwyd pedair cydran y fframwaith naw gwaith i gyd.Os na fydd y gwydr yn gadael yr agoriad, ailbrofi'r gydran o dan bwysau ac effaith uwch.Ym mhob achos, cofnodir pwysau targed ac ysgogiad a data dadffurfiad gwydr.Yna, mae pob prawf hefyd yn cael ei raddio yn ôl AAMA 510-14 [Canllawiau Gwirfoddol y System Feestration ar gyfer Lliniaru Peryglon Ffrwydrad].
Fel y disgrifiwyd uchod, profwyd pedwar cynulliad ffrâm nes bod y gwydr yn cael ei dynnu o agoriad y porthladd chwyth.Nod y prawf cyntaf yw cyrraedd 69 kPa ar guriad o 614 kPa-ms (10 psi A 89 psi-msec).O dan y llwyth cymhwysol, fe chwalodd y ffenestr wydr a'i rhyddhau o'r ffrâm.Mae ffitiadau pwynt Sadev yn gwneud i TSSA gadw at wydr tymherus sydd wedi torri.Pan chwalodd y gwydr gwydn, gadawodd y gwydr yr agoriad ar ôl gwyriad o tua 100 mm (4 modfedd).
O dan yr amod o gynyddu llwyth parhaus, profwyd y ffrâm 2 3 gwaith.Dangosodd y canlyniadau na ddigwyddodd y methiant nes i'r pwysau gyrraedd 69 kPa (10 psi).Ni fydd y pwysau mesuredig o 44.3 kPa (6.42 psi) a 45.4 kPa (6.59 psi) yn effeithio ar gyfanrwydd y gydran.O dan y pwysau mesuredig o 62 kPa (9 psi), achosodd gwyriad y gwydr doriad, gan adael y ffenestr wydr yn yr agoriad.Mae holl ategolion TSSA ynghlwm â ​​gwydr tymherus wedi torri, yr un peth ag yn Ffigur 7.
O dan yr amod o gynyddu llwyth parhaus, profwyd y ffrâm 3 ddwywaith.Dangosodd y canlyniadau na ddigwyddodd y methiant nes i'r pwysau gyrraedd y targed 69 kPa (10 psi).Ni fydd y pwysedd mesuredig o 48.4 kPa (7.03) psi yn effeithio ar gyfanrwydd y gydran.Methodd casglu data â chaniatáu gwyro, ond dangosodd arsylwi gweledol o'r fideo fod gwyriad ffrâm 2 prawf 3 a ffrâm 4 prawf 7 yn debyg.O dan y pwysau mesur o 64 kPa (9.28 psi), arweiniodd gwyriad y gwydr a fesurwyd ar 190.5 mm (7.5 ″) at dorri, gan adael y ffenestr wydr yn yr agoriad.Mae holl ategolion TSSA ynghlwm wrth wydr tymherus wedi torri, yr un peth â Ffigur 7 .
Gyda llwyth parhaus cynyddol, profwyd y ffrâm 4 3 gwaith.Dangosodd y canlyniadau na ddigwyddodd y methiant nes i'r pwysau gyrraedd y targed o 10 psi am yr eildro.Ni fydd y pwysau mesuredig o 46.8 kPa (6.79) a 64.9 kPa (9.42 psi) yn effeithio ar gyfanrwydd y gydran.Ym mhrawf #8, mesurwyd y gwydr i blygu 100 mm (4 modfedd).Disgwylir y bydd y llwyth hwn yn achosi i'r gwydr dorri, ond gellir cael pwyntiau data eraill.
Ym mhrawf #9, roedd y pwysedd mesuredig o 65.9 kPa (9.56 psi) wedi gwyro'r gwydr 190.5 mm (7.5 ″) ac achosi toriad, gan adael y ffenestr wydr yn yr agoriad.Mae holl ategolion TSSA ynghlwm wrth yr un gwydr tymer wedi'i dorri ag yn Ffigur 7 Ym mhob achos, gellir tynnu'r ategolion yn hawdd o'r ffrâm ddur heb unrhyw ddifrod amlwg.
Nid yw'r TSSA ar gyfer pob prawf wedi newid.Ar ôl y prawf, pan fydd y gwydr yn parhau i fod yn gyfan, nid oes unrhyw newid gweledol yn TSSA.Mae'r fideo cyflym yn dangos y gwydr yn torri ar ganol y rhychwant ac yna'n gadael yr agoriad.
O'r gymhariaeth o fethiant gwydr a dim methiant yn Ffigur 8 a Ffigur 9, mae'n ddiddorol nodi bod y modd torri gwydr yn digwydd ymhell i ffwrdd o'r pwynt atodiad, sy'n dangos bod rhan heb ei fondio'r gwydr wedi cyrraedd y pwynt plygu, sy'n yn prysur agosáu Mae pwynt cynnyrch brau gwydr yn gymharol â'r rhan sy'n parhau i fod wedi'i bondio.
Mae hyn yn dangos, yn ystod y prawf, bod y platiau sydd wedi torri yn y rhannau hyn yn debygol o symud o dan rymoedd cneifio.Gan gyfuno'r egwyddor hon a'r sylw y mae'n ymddangos mai'r dull methiant yw embrittlement y trwch gwydr yn y rhyngwyneb gludiog, wrth i'r llwyth rhagnodedig gynyddu, dylid gwella'r perfformiad trwy gynyddu trwch y gwydr neu reoli'r gwyriad trwy ddulliau eraill.
Mae Prawf 8 o Ffrâm 4 yn syndod pleserus yn y cyfleuster prawf.Er nad yw'r gwydr wedi'i ddifrodi fel y gellir profi'r ffrâm eto, gall y TSSA a'r stribedi selio cyfagos barhau i gynnal y llwyth mawr hwn.Mae system TSSA yn defnyddio pedwar atodiad 60mm i gynnal y gwydr.Mae'r llwythi gwynt dylunio yn llwythi byw a pharhaol, y ddau yn 2.5 kPa (50 psf).Mae hwn yn ddyluniad cymedrol, gyda thryloywder pensaernïol delfrydol, yn arddangos llwythi hynod o uchel, ac mae TSSA yn parhau i fod yn gyfan.
Cynhaliwyd yr astudiaeth hon i benderfynu a oes gan adlyniad gludiog y system wydr rai peryglon neu ddiffygion cynhenid ​​​​o ran gofynion lefel isel ar gyfer perfformiad sgwrio â thywod.Yn amlwg, mae system affeithiwr TSSA 60mm syml wedi'i osod ger ymyl y gwydr ac mae ganddo'r perfformiad nes bod y gwydr yn torri.Pan fydd y gwydr wedi'i gynllunio i wrthsefyll torri, mae TSSA yn ddull cysylltu hyfyw a all ddarparu rhywfaint o amddiffyniad wrth gynnal gofynion yr adeilad ar gyfer tryloywder a didwylledd.
Yn ôl safon ASTM F2912-17, mae'r cydrannau ffenestr a brofwyd yn cyrraedd lefel perygl H1 ar lefel safonol C1.Nid yw'r affeithiwr Sadev R1006 a ddefnyddir yn yr astudiaeth yn cael ei effeithio.
Y gwydr tymherus a ddefnyddir yn yr astudiaeth hon yw'r “cyswllt gwan” yn y system.Unwaith y bydd y gwydr wedi'i dorri, ni all TSSA a'r stribed selio amgylchynol gadw llawer iawn o wydr, oherwydd mae ychydig bach o ddarnau gwydr yn aros ar y deunydd silicon.
O safbwynt dylunio a pherfformiad, profwyd bod system gludiog TSSA yn darparu lefel uchel o amddiffyniad mewn cydrannau ffasâd gradd ffrwydrad ar lefel gychwynnol dangosyddion perfformiad ffrwydrol, sydd wedi'i dderbyn yn eang gan y diwydiant.Mae'r ffasâd a brofwyd yn dangos, pan fo'r perygl ffrwydrad rhwng 41.4 kPa (6 psi) a 69 kPa (10 psi), mae'r perfformiad ar lefel y perygl yn sylweddol wahanol.
Fodd bynnag, mae'n bwysig nad yw'r gwahaniaeth yn y dosbarthiad perygl i'w briodoli i fethiant gludiog fel y nodir gan ddull methiant cydlynol darnau gludiog a gwydr rhwng y trothwyon perygl.Yn ôl yr arsylwadau, mae maint y gwydr wedi'i addasu'n briodol i leihau gwyriad i atal brau oherwydd mwy o ymateb cneifio ar ryngwyneb plygu ac atodi, sy'n ymddangos yn ffactor allweddol mewn perfformiad.
Efallai y bydd dyluniadau yn y dyfodol yn gallu lleihau lefel y perygl o dan lwythi uwch trwy gynyddu trwch y gwydr, gosod lleoliad y pwynt yn gymharol â'r ymyl, a chynyddu diamedr cyswllt y glud.
[1] Manyleb Ffibr Gwydr Safonol ASTM F2912-17, Systemau Gwydr a Gwydr yn Amodol ar Llwythi Uchder Uchel, ASTM International, West Conshawken, Pennsylvania, 2017, https://doi.org/10.1520/F2912-17 [2] Hilliard, JR, Paris, CJ a Peterson, CO, Jr., “Gwydr Selio Strwythurol, Technoleg Selio ar gyfer Systemau Gwydr”, ASTM STP 638, ASTM International, West Conshooken, Pennsylvania, 1977, t.67- 99 tudalen.[3] Zarghamee, MS, TA, Schwartz, a Gladstone, M. , “Perfformiad Seismig Gwydr Silica Strwythurol”, Selio Adeiladau, Selio, Gwydr a Thechnoleg Ddiddos, Cyfrol 1. 6. ASTM STP 1286, JC Myers, golygydd, ASTM International, West Conshohocken, Pennsylvania, 1996, tt. 46-59.[4] Carbary, LD, “Adolygiad o Gwydnwch a Pherfformiad Systemau Ffenestr Gwydr Strwythurol Silicôn”, Diwrnod Perfformiad Gwydr, Tampere Ffindir, Mehefin 2007, Trafodion y Gynhadledd, tudalennau 190-193.[5] Schmidt, CM, Schoenherr, WJ, Carbary LD, a Takish, MS, “Perfformiad Gludyddion Strwythurol Silicôn”, Gwyddor System Gwydr a Thechnoleg, ASTM STP1054, CJ Prifysgol Paris, Cymdeithas America ar gyfer Profi a Deunyddiau, Philadelphia, 1989 Blynyddoedd, tt. 22-45 [6] Wolf, AT, Sitte, S., Brasseur, M., J. a Carbary L. D, “Glyniant Silicôn Strwythurol Tryloyw ar gyfer Gosod Dosbarthu Gwydredd (TSSA) Asesiad rhagarweiniol o'r mecanyddol priodweddau a gwydnwch y dur”, Y Pedwerydd Symposiwm Gwydnwch Rhyngwladol “Selyddion a Gludion Adeiladu”, Cylchgrawn Rhyngwladol ASTM, a gyhoeddwyd ar-lein, Awst 2011, Cyfrol 8, Rhifyn 10 (11 Tachwedd 2011 Mis), JAI 104084, sydd ar gael o'r wefan ganlynol : www.astm.org/DIGITAL_LIBRARY/JOURNALS/JAI/PAGES/JAI104084.htm .[7] Clift, C., Hutley, P., Carbary, LD, Adlyn silicon strwythur tryloyw, Diwrnod Perfformiad Gwydr, Tampere, y Ffindir, Mehefin 2011, Trafodion y cyfarfod, tudalennau 650-653.[8] Clift, C., Carbary, LD, Hutley, P., Kimberlain, J., “Gwydr Silica Strwythurol y Genhedlaeth Newydd” Cyfnodolyn Dylunio a Pheirianneg Ffasâd 2 (2014) 137–161, DOI 10.3233 / FDE-150020 [ 9 ] Kenneth Yarosh, Andreas T. Wolf, a Sigurd Sitte “Asesiad o Selio Rwber Silicôn wrth Ddylunio Ffenestri Gwrth Fwled a Waliau Llen ar Gyfraddau Symud Uchel”, Cylchgrawn Rhyngwladol ASTM, Rhifyn 1. 6. Papur Rhif 2, ID JAI101953 [ 10] ASTM C1135-15, Dull Prawf Safonol ar gyfer Pennu Perfformiad Adlyniad Tynnol Selwyr Strwythurol, ASTM International, West Conshohocken, Pennsylvania, 2015, https://doi.org/10.1520/C1135-15 [11] Morgan, T. , “Cynnydd mewn Gwydr Sefydlog Bollt-Ffrwydrad”, Diwrnod Perfformiad Gwydr, Mehefin 2103, cofnodion cyfarfod, tt. 181-182 [12] ASTM F1642 / F1642M-17 Dull prawf safonol ar gyfer systemau gwydr a gwydr sy'n destun llwythi gwynt uchel , ASTM International, West Conshohocken, Pennsylvania, 2017, https://doi.org/10.1520/F1642_F1642M-17 [13] Priodas, William Chad a Braden T .Lusg.“Dull newydd ar gyfer pennu ymateb systemau gwydr gwrth-ffrwydron i lwythi ffrwydrol.”Metrig 45.6 (2012): 1471-1479.[14] “Canllawiau Gwirfoddol ar gyfer Lliniaru Perygl Ffrwydrad Systemau Ffenestr Fertigol” AAMA 510-14.