Punkt-fiksaj vitrosistemoj kiuj renkontas ĉi tiun arkitekturan postulon estas precipe popularaj en grundaj enirejoj aŭ publikaj areoj.Lastatempaj teknologiaj progresoj permesis la uzon de ultra-fortaj gluoj alkroĉi tiujn grandajn pumikojn al akcesoraĵoj sen la bezono bori truojn en la vitro.
La tipa grunda loko pliigas la verŝajnecon ke la sistemo devas funkcii kiel protekta tavolo por konstruado de loĝantoj, kaj tiu postulo superas aŭ superas tipajn ventŝarĝpostulojn.Kelkaj provoj estis faritaj pri la punkta fikssistemo por borado, sed ne pri la liga metodo.
La celo de ĉi tiu artikolo estas registri simuladteston uzante ŝoktubon kun eksplodemaj ŝargoj por simuli eksplodon por simuli la efikon de eksplodema ŝarĝo sur ligita travidebla komponento.Tiuj variabloj inkludas la eksplodŝarĝon difinitan fare de ASTM F2912 [1], kiu estas aranĝita sur maldika plato kun SGP-jonomersandviĉo.Ĉi tiu esplorado estas la unua fojo, ke ĝi povas kvantigi la eblan eksplodan agadon por grandskala testado kaj arkitektura dezajno.Aligu kvar TSSA-aparatojn kun diametro de 60 mm (2,36 coloj) al vitra plato je 1524 x 1524 mm (60 coloj x 60 coloj).
La kvar komponentoj ŝarĝitaj ĝis 48.3 kPa (7 psio) aŭ pli malaltaj ne difektis aŭ influis TSSA kaj vitron.Kvin komponentoj estis ŝarĝitaj sub premo super 62 kPa (9 psio), kaj kvar el la kvin komponentoj montris vitrorompon, igante la vitron ŝanĝiĝi de la malfermaĵo.En ĉiuj kazoj, TSSA restis fiksita al la metala armaturo, kaj neniu misfunkcio, adhero aŭ ligo estis trovitaj.Testado montris ke, laŭ la postuloj de AAMA 510-14, la provita TSSA-dezajno povas disponigi efikan sekurecan sistemon sub ŝarĝo de 48.3 kPa (7 psio) aŭ pli malalta.La datumoj generitaj ĉi tie povas esti uzataj por realigi la TSSA-sistemon por plenumi la specifitan ŝarĝon.
Jon Kimberlain (Jon Kimberlain) estas la altnivela aplikaĵeksperto de la alt-efikecaj silikonoj de Dow Corning.Lawrence D. Carbary (Lawrence D. Carbary) estas Dow Corning alt-efikeca konstruindustrisciencisto kiu estas Dow Corning-silikono kaj ASTM-esploristo.
La struktura silikonaldonaĵo de vitropaneloj estis uzita dum preskaŭ 50 jaroj por plifortigi la estetikon kaj efikecon de modernaj konstruaĵoj [2] [3] [4] [5].La fiksa metodo povas fari la glatan kontinuan eksteran muron kun alta travidebleco.La deziro al pliigita travidebleco en arkitekturo kaŭzis la evoluon kaj uzon de kablaj retmuroj kaj riglil-apogitaj ekstermuroj.Arkitekture defiaj gravaj konstruaĵoj inkluzivos la modernan teknologion de hodiaŭ kaj devas observi lokajn konstruajn kaj sekureckodojn kaj normojn.
La travidebla struktura silikona gluo (TSSA) estis studita, kaj metodo de apogado de la vitro kun riglilaj fikspartoj anstataŭe de borado de truoj estis proponita [6] [7].La travidebla glua teknologio kun forto, adhero kaj fortikeco havas serion de fizikaj propraĵoj, kiuj permesas al kurtenmuroj desegni la konektan sistemon en unika kaj nova maniero.
Rondaj, rektangulaj kaj triangulaj akcesoraĵoj, kiuj renkontas estetikon kaj strukturan agadon, estas facile dezajneblaj.TSSA estas kuracita kune kun la lamenigita vitro estanta prilaborita en aŭtoklavo.Post forigo de la materialo el la aŭtoklava ciklo, la 100%-kontrola testo povas esti kompletigita.Ĉi tiu avantaĝo de kvalito estas unika al TSSA ĉar ĝi povas disponigi tujan religon pri la struktura integreco de la kunigo.
La trafrezisto [8] kaj ŝoka sorba efiko de konvenciaj strukturaj silikonmaterialoj estis studitaj [9].Wolf et al.provizis datumojn generitajn de la Universitato de Stutgarto.Ĉi tiuj datumoj montras, ke, kompare kun la kvazaŭ-senmova streĉiĝo specifita en ASTM C1135, la streĉa forto de la struktura silikona materialo estas ĉe finfina streĉiĝo de 5m/s (197in/s).Forto kaj plilongiĝo pliiĝas.Indikas la rilaton inter streĉiĝo kaj fizikaj ecoj.
Ĉar TSSA estas tre elasta materialo kun pli alta modulo kaj forto ol struktura silikono, ĝi estas atendita sekvi la saman ĝeneralan agadon.Kvankam laboratoriotestoj kun altaj streĉaj indicoj ne estis faritaj, oni povas atendi, ke la alta streĉiĝo en la eksplodo ne influos la forton.
La boltita vitro estis testita, renkontas eksplodajn mildignormojn [11], kaj estis ekspoziciita ĉe la 2013-datita Glass Performance Day.La vidaj rezultoj klare montras la avantaĝojn de mekanike ripari la vitron post kiam la vitro estas rompita.Por sistemoj kun pura adhesivo, ĉi tio estos defio.
La kadro estas farita el usona norma ŝtala kanalo kun dimensioj de 151mm profundo x 48.8 mm larĝo x 5.08mm retdikeco (6 "x 1.92" x 0.20"), kutime nomata C 6" x 8.2# fendo.La C-kanaloj estas velditaj kune ĉe la anguloj, kaj 9 mm (0.375 coloj) dika triangula sekcio estas veldita ĉe la anguloj, metita reen de la surfaco de la kadro.18mm (0.71″) truo estis borita en la plato tiel ke riglilo kun diametro de 14mm (0.55″) povas esti facile enmetita en ĝin.
TSSA-metalaj armaturo kun diametro de 60 mm (2.36 coloj) estas 50 mm (2 coloj) de ĉiu angulo.Apliku kvar garnaĵojn al ĉiu vitropeco por fari ĉion simetria.La unika trajto de TSSA estas ke ĝi povas esti metita proksime al la rando de la vitro.Boraj akcesoraĵoj por mekanika fiksado en vitro havas specifajn dimensiojn ekde la rando, kiuj devas esti korpigitaj en la dezajno kaj devas esti boritaj antaŭ hardado.
La grandeco proksime al la rando plibonigas la travideblecon de la finita sistemo, kaj samtempe reduktas la aliĝon de la stela artiko pro la pli malalta tordmomanto sur la tipa stela junto.La vitro elektita por ĉi tiu projekto estas du 6mm (1/4″) harditaj travideblaj 1524mm x 1524mm (5′x 5′) tavoloj lamenigitaj kun Sentry Glass Plus (SGP) ionomer meza filmo 1.52mm (0.060) ").
1 mm (0.040 coloj) dika TSSA-disko estas aplikita al 60 mm (2.36 coloj) diametra preparita rustorezistaŝtala garnaĵo.La enkonduko estas dizajnita por plibonigi la fortikecon de adhero al neoksidebla ŝtalo kaj estas miksaĵo de silano kaj titanato en solvilo.La metaldisko estas premita kontraŭ la vitro kun mezurita forto de 0.7 MPa (100 psio) dum unu minuto por disponigi malsekigon kaj kontakton.Metu la komponantojn en aŭtoklavon, kiu atingas 11.9 Bar (175 psi) kaj 133 C° (272°F) por ke la TSSA povu atingi la 30-minutan trempa tempon necesan por resanigo kaj ligo en la aŭtoklavo.
Post kiam la aŭtoklavo estas kompletigita kaj malvarmigita, inspektu ĉiun TSSA-aparaton kaj tiam streĉu ĝin al 55Nm (40.6 futoj) por montri norman ŝarĝon de 1.3 MPa (190 psio).Akcesoraĵoj por TSSA estas disponigitaj fare de Sadev kaj estas identigitaj kiel R1006 TSSA-akcesoraĵoj.
Kunvenu la ĉefan korpon de la akcesoraĵo al la resaniga disko sur la vitro kaj mallevu ĝin en la ŝtalkadron.Alĝustigu kaj fiksu la nuksojn sur la rigliloj por ke la ekstera vitro estu flua kun la ekstero de la ŝtala kadro.La 13mm x 13mm (1/2″ x½”) junto ĉirkaŭanta la vitran perimetron estas sigelita per duparta strukturo de silikono tiel ke la prema ŝarĝotesto povas komenci la sekvan tagon.
La testo estis farita per ŝoktubo ĉe la Esplorlaboratorio pri Eksplodaĵoj ĉe la Universitato de Kentukio.La ŝokosorba tubo estas kunmetita de plifortigita ŝtala korpo, kiu povas instali unuojn ĝis 3.7mx 3.7m sur la vizaĝo.
La efiktubo estas movita metante eksplodaĵojn laŭ la longo de la eksplodtubo por simuli la pozitivajn kaj negativajn fazojn de la eksplodokazaĵo [12] [13].Metu la tutan vitran kaj ŝtalframan asembleon en la ŝoksorban tubon por testado, kiel montrite en Figuro 4.
Kvar premsensiloj estas instalitaj ene de la ŝoktubo, do la premo kaj pulso povas esti precize mezuritaj.Du ciferecaj vidbendaj kameraoj kaj cifereca SLR-fotilo estis uzitaj por registri la teston.
La MREL Ranger HR altrapida fotilo situanta proksime de la fenestro ekster la ŝoktubo kaptis la teston je 500 kadroj je sekundo.Agordu 20 kHz-deflankiĝon laserrekordon proksime de la fenestro por mezuri la deflankiĝon ĉe la centro de la fenestro.
La kvar kadrokomponentoj estis testitaj naŭ fojojn entute.Se la vitro ne forlasas la aperturon, retestu la komponanton sub pli alta premo kaj efiko.En ĉiu kazo, celpremo kaj impulso kaj vitro-deformado datumoj estas registritaj.Tiam, ĉiu testo ankaŭ estas taksita laŭ AAMA 510-14 [Festestration System Voluntary Guidelines for Explosion Hazard Mitigation].
Kiel priskribite supre, kvar kadrasembleoj estis testitaj ĝis la vitro estis forigita de la malfermo de la eksplodhaveno.La celo de la unua testo estas atingi 69 kPa je pulso de 614 kPa-ms (10 psio A 89 psi-msec).Sub la aplikata ŝarĝo, la vitra fenestro frakasiĝis kaj liberiĝis de la kadro.Sadev-punktaj armaĵoj igas TSSA aliĝi al rompita hardita vitro.Kiam la hardita vitro frakasiĝis, la vitro forlasis la malfermaĵon post deklino de ĉirkaŭ 100 mm (4 coloj).
Sub la kondiĉo de kreskanta kontinua ŝarĝo, la kadro 2 estis provita 3 fojojn.La rezultoj montris ke la fiasko ne okazis ĝis la premo atingis 69 kPa (10 psio).La mezuritaj premoj de 44.3 kPa (6.42 psio) kaj 45.4 kPa (6.59 psio) ne influos la integrecon de la komponento.Sub la mezurita premo de 62 kPa (9 psio), la deklino de la vitro kaŭzis rompon, postlasante la vitran fenestron en la malfermaĵo.Ĉiuj TSSA-akcesoraĵoj estas alkroĉitaj per rompita hardita vitro, same kiel en Figuro 7.
Sub la kondiĉo de kreskanta kontinua ŝarĝo, la kadro 3 estis provita dufoje.La rezultoj montris ke la fiasko ne okazis ĝis la premo atingis la celon 69 kPa (10 psio).La mezurita premo de 48.4 kPa (7.03) psio ne influos la integrecon de la komponento.Datenkolektado ne permesis dekliniĝon, sed vida observado de la vidbendo montris ke la dekliniĝo de kadro 2 testo 3 kaj kadro 4 testo 7 estis similaj.Sub la mezurpremo de 64 kPa (9.28 psio), la deklino de la vitro mezurita je 190.5 mm (7.5″) rezultigis rompiĝon, postlasante la vitran fenestron en la malfermaĵo.Ĉiuj TSSA-akcesoraĵoj estas alfiksitaj per rompita hardita vitro, same kiel Figuro 7.
Kun kreskanta kontinua ŝarĝo, la kadro 4 estis provita 3 fojojn.La rezultoj montris ke la fiasko ne okazis ĝis la premo atingis la celon 10 psio por la dua fojo.La mezuritaj premoj de 46.8 kPa (6.79) kaj 64.9 kPa (9.42 psio) ne influos la integrecon de la komponento.En testo numero 8, la vitro estis mezurita por fleksi 100 mm (4 coloj).Oni atendas, ke ĉi tiu ŝarĝo igos la vitron rompiĝi, sed aliaj datenpunktoj povas esti akiritaj.
En testo numero 9, la mezurita premo de 65.9 kPa (9.56 psio) deviigis la vitron je 190.5 mm (7.5″) kaj kaŭzis rompon, postlasante la vitran fenestron en la malfermaĵo.Ĉiuj TSSA-akcesoraĵoj estas alfiksitaj per la sama rompita hardita vitro kiel en Figuro 7 En ĉiuj kazoj, la akcesoraĵoj povas esti facile forigitaj de la ŝtala kadro sen iu evidenta damaĝo.
La TSSA por ĉiu testo restas senŝanĝa.Post la testo, kiam la vitro restas sendifekta, ne estas vida ŝanĝo en TSSA.La altrapida video montras, ke la vitro rompiĝas ĉe la mezpunkto de la interspaco kaj poste forlasas la malfermaĵon.
De la komparo de vitra fiasko kaj neniu fiasko en Figuro 8 kaj Figuro 9, estas interese noti, ke la vitra frakturreĝimo okazas malproksime de la ligpunkto, kio indikas, ke la neligita parto de la vitro atingis la fleksan punkton, kiu. rapide alproksimiĝas La fragila cedpunkto de vitro estas relativa al la parto kiu restas kunligita.
Ĉi tio indikas, ke dum la testo, la rompitaj platoj en ĉi tiuj partoj verŝajne moviĝas sub tondfortojn.Kombinante ĉi tiun principon kaj la observon, ke la malsukcesa reĝimo ŝajnas esti la fragiliĝo de la vitrodikeco ĉe la gluinterfaco, ĉar la preskribita ŝarĝo pliiĝas, la agado devus esti plibonigita per pliigo de la vitrodikeco aŭ kontrolado de la deklino per aliaj rimedoj.
Testo 8 de Kadro 4 estas agrabla surprizo en la testa instalaĵo.Kvankam la vitro ne estas difektita tiel ke la kadro povas esti testita denove, la TSSA kaj ĉirkaŭaj sigelaj strioj ankoraŭ povas konservi ĉi tiun grandan ŝarĝon.La TSSA-sistemo uzas kvar 60mm aldonaĵojn por subteni la vitron.La dezajnaj ventoŝarĝoj estas vivaj kaj permanentaj ŝarĝoj, ambaŭ je 2.5 kPa (50 psf).Ĉi tio estas modera dezajno, kun ideala arkitektura travidebleco, elmontras ekstreme altajn ŝarĝojn, kaj TSSA restas sendifekta.
Ĉi tiu studo estis farita por determini ĉu la glua adhero de la vitra sistemo havas iujn enecajn danĝerojn aŭ difektojn laŭ malaltnivelaj postuloj por sablado-agado.Evidente, simpla 60mm TSSA-akcesora sistemo estas instalita proksime de la rando de la vitro kaj havas la agadon ĝis la vitro rompiĝas.Kiam la vitro estas dizajnita por rezisti rompiĝon, TSSA estas realigebla ligmetodo kiu povas disponigi certan gradon da protekto konservante la postulojn de la konstruaĵo por travidebleco kaj malfermiteco.
Laŭ la normo ASTM F2912-17, la provitaj fenestraj komponantoj atingas la danĝernivelon H1 sur la norma nivelo C1.La akcesoraĵo Sadev R1006 uzata en la studo ne estas tuŝita.
La hardita vitro uzata en ĉi tiu studo estas la "malforta ligo" en la sistemo.Post kiam la vitro estas rompita, TSSA kaj la ĉirkaŭa sigela strio ne povas reteni grandan kvanton da vitro, ĉar malgranda kvanto da vitrofragmentoj restas sur la silikona materialo.
De dezajno kaj agado vidpunkto, la adhesiva sistemo TSSA pruviĝis havigi altan nivelon de protekto en eksplodemaj fasado komponantoj ĉe la komenca nivelo de eksplodaj agado indikiloj, kiu estis vaste akceptita de la industrio.La elprovita fasado montras ke kiam la eksploddanĝero estas inter 41.4 kPa (6 psio) kaj 69 kPa (10 psio), la efikeco sur la danĝernivelo estas signife malsama.
Tamen, estas grave ke la diferenco en danĝerklasifiko ne estas atribuebla al glufiasko kiel indikite per la kohezia fiaskoreĝimo de gluo kaj vitrofragmentoj inter la danĝersojloj.Laŭ observoj, la grandeco de la vitro estas taŭge ĝustigita por minimumigi dekliniĝon por malhelpi fragilecon pro pliigita tonda respondo ĉe la interfaco de fleksado kaj alligiteco, kiu ŝajnas esti ŝlosila faktoro en efikeco.
Estontaj dezajnoj eble povas redukti la danĝernivelon sub pli altaj ŝarĝoj pliigante la dikecon de la vitro, fiksante la pozicion de la punkto relative al la rando, kaj pliigante la kontaktodiametron de la gluo.
[1] ASTM F2912-17 Standard Glass Fiber Specification, Glass and Glass Systems Subject to High Altitude Loads, ASTM International, Okcidenta Conshawken, Pensilvanio, 2017, https://doi.org/10.1520/F2912-17 [2] Hilliard, JR, Parizo, CJ kaj Peterson, CO, Jr., "Structural Sealant Glass, Sealant Technology for Glass Systems", ASTM STP 638, ASTM International, Okcidenta Conshooken, Pensilvanio, 1977, p.67- 99 paĝoj.[3] Zarghamee, MS, TA, Schwartz, kaj Gladstone, M. , "Seismic Performance of Structural Silica Glass", Building Sealing, Sealant, Glass kaj Waterproof Technology, Volume 1. 6. ASTM STP 1286, JC Myers, redaktisto, ASTM International, Okcidenta Conshohocken, Pensilvanio, 1996, pp 46-59.[4] Carbary, LD, "Revizio de Fortikeco kaj Efikeco de Silicone Structural Glass Window Systems", Glass Performance Day, Tampere Finnlando, junio 2007, Conference Proceedings, paĝoj 190-193.[5] Schmidt, CM, Schoenherr, WJ, Carbary LD, kaj Takish, MS, "Efikeco de Silicone Structural Adhesives", Glass System Science and Technology, ASTM STP1054, CJ-Universitato de Parizo, amerika Socio por Testado kaj Materialoj, Filadelfio, 1989 Jaroj, pp 22-45 [6] Wolf, AT, Sitte, S. , Brasseur, M. , J. kaj Carbary L. D, "Travidebla Struktura Silicone Adhesive por Fixing Glazing Dispensing (TSSA) Prepara takso de la mekaniko trajtoj kaj fortikeco de la ŝtalo", The Fourth International Durability Symposium "Construction Sealants and Adhesives", ASTM International Magazine, publikigita rete, aŭgusto 2011, Volumo 8, Temo 10 (11 novembro 2011 Monato), JAI 104084, havebla de la sekva retejo : www.astm.org/DIGITAL_LIBRARY/JOURNALS/JAI/PAGES/JAI104084.htm.[7] Clift, C. , Hutley, P. , Carbary, LD, Travidebla strukturo silicona gluo, Glass Performance Day, Tampere, Finnlando, junio 2011, Procedoj de la renkontiĝo, paĝoj 650-653.[8] Clift, C. , Carbary, LD, Hutley, P. , Kimberlain, J. , "New Generation Structural Silica Glass" Fasada Dezajno kaj Engineering Journal 2 (2014) 137-161, DOI 10.3233 / FDE-150020 [ 9 ] Kenneth Yarosh, Andreas T. Wolf, kaj Sigurd Sitte "Taksado de Silicon Rubber Sealants in the Design of Bulletproof Windows and Curtain Walls at High Moving Rates", ASTM International Magazine, Issue 1. 6. Paper No. 2, ID JAI101953 [ 10] ASTM C1135-15, Standard Test Method for Determining the Tensile Adhesion Performance of Structural Sealants, ASTM International, Okcidenta Conshohocken, Pensilvanio, 2015, https:///doi.org/10.1520/C1135-15 [11] Morgan, T. , "Progreso en Eksplodrezista Bolt-Fixed Glass", Glass Performance Day, junio 2103, kunvenprotokolo, pp 181-182 [12] ASTM F1642 / F1642M-17 Norma testmetodo por vitro kaj vitrosistemoj submetitaj al altaj ventoŝarĝoj , ASTM International, Okcidenta Conshohocken, Pensilvanio, 2017, https://doi.org/10.1520/F1642_F1642M-17 [13] Geedziĝo, William Chad kaj Braden T.Lusk."Nova metodo por determini la respondon de kontraŭeksplodaj vitrosistemoj al eksplodemaj ŝarĝoj."Metriko 45.6 (2012): 1471-1479.[14] "Volontulaj Gvidlinioj por Mildigado de la Eksploddanĝero de Vertikalaj Fenestroj-Sistemoj" AAMA 510-14.