Бул архитектуралык талапка жооп берген чекиттүү айнек системалары жер кире беришинде же коомдук жайларда өзгөчө популярдуу.Акыркы технологиялык жетишкендиктер бул чоң пемзаларды аксессуарларга айнек тешиктерин тешип отурбастан бекитүү үчүн өтө күчтүү желимдерди колдонууга мүмкүндүк берди.
Типтүү жер жайгашуусу системанын имараттын жашоочулары үчүн коргоочу катмар катары иш алып баруусу ыктымалдыгын жогорулатат жана бул талап шамал жүктөөнүн типтүү талаптарынан ашат же ашып кетет.Кээ бир сыноолор бургулоо үчүн чекит бекитүү системасы боюнча жасалган, бирок байланыш ыкмасы боюнча эмес.
Бул макаланын максаты жардыргыч жүктүн тунук компонентке тийгизген таасирин симуляциялоо үчүн жарылууну симуляциялоо үчүн жарылуучу заряды бар шок түтүгүн колдонуу менен симуляциялык тестти жазуу.Бул өзгөрмөлөр ASTM F2912 [1] тарабынан аныкталган жарылуу жүгүн камтыйт, ал SGP иономердик бутерброд менен жука пластинада жүргүзүлөт.Бул изилдөө ири масштабдуу сыноо жана архитектуралык дизайн үчүн потенциалдуу жарылуучу натыйжалуулуктун санын аныктай ала турган биринчи жолу.1524 x 1524 мм (60 дюйм x 60 дюйм) өлчөмүндөгү айнек табакка диаметри 60 мм (2,36 дюйм) болгон төрт TSSA арматурасын бекитиңиз.
48,3 кПа (7 psi) же андан төмөн жүктөлгөн төрт компонент TSSA жана айнекке зыян келтирген же таасир эткен эмес.Беш компонент 62 кПа (9 psi) жогору басым астында жүктөлгөн жана беш компоненттин төртөө айнектин сынганын көрсөтүп, айнек тешиктен жылып кеткен.Бардык учурларда, TSSA металл арматурага тиркелген бойдон калган жана эч кандай бузулуу, адгезия же байланыш табылган эмес.Сыноо көрсөткөндөй, AAMA 510-14 талаптарына ылайык, сыналган TSSA дизайны 48,3 kPa (7 psi) же андан төмөн жүктө натыйжалуу коопсуздук тутумун камсыз кыла алат.Бул жерде түзүлгөн маалыматтар көрсөтүлгөн жүктү канааттандыруу үчүн TSSA системасын инженерия үчүн колдонсо болот.
Джон Кимберлен (Джон Кимберлен) Dow Corning компаниясынын жогорку натыйжалуу силикондорунун өнүккөн колдонмо эксперти.Лоуренс Д. Карбари (Лоуренс Д. Карбари) - Dow Corning компаниясынын силикон жана ASTM изилдөөчүсү болгон Dow Corning жогорку натыйжалуу курулуш индустриясынын окумуштуусу.
Айнек панелдердин структуралык силикон тиркемеси заманбап имараттардын эстетикасын жана натыйжалуулугун жогорулатуу үчүн дээрлик 50 жылдан бери колдонулуп келет [2] [3] [4] [5].Фиксация ыкмасы жогорку тунуктук менен жылмакай үзгүлтүксүз тышкы дубалды жасай алат.Архитектурада ачык-айкындуулуктун жогорулашына болгон каалоо кабелдик тор дубалдарын жана болт менен колдоого алынган тышкы дубалдарды иштеп чыгууга жана колдонууга алып келди.Архитектуралык жактан татаал имараттар азыркы заманбап технологияларды камтыйт жана жергиликтүү курулуш жана коопсуздук нормаларына жана стандарттарына жооп бериши керек.
Тунук структуралык силикон клей (TSSA) изилденип, тешиктерди бургулоонун ордуна болт бекитүүчү бөлүктөр менен айнекти колдоо ыкмасы сунушталган [6] [7].Күчтүүлүк, адгезия жана туруктуулук менен тунук клей технологиясы көшөгө дубал дизайнерлерине туташуу системасын уникалдуу жана жаңыча долбоорлоого мүмкүндүк берген бир катар физикалык касиеттерге ээ.
Эстетикага жана структуралык аткарууга жооп берген тегерек, тик бурчтуу жана үч бурчтуу аксессуарларды долбоорлоо оңой.TSSA автоклавда иштетилип жаткан ламинатталган айнек менен бирге айыктырат.Автоклав циклинен материалды алып салгандан кийин, 100% текшерүү сынагынан өтүүгө болот.Бул сапат кепилдигинин артыкчылыгы TSSA үчүн уникалдуу, анткени ал жыйындын структуралык бүтүндүгү боюнча дароо пикирди камсыздай алат.
Кадимки структуралык силикон материалдарынын соккуга туруктуулугу [8] жана шок жутуу эффектиси [9] изилденген.Wolf жана башкалар.Штутгарт университети тарабынан түзүлгөн маалыматтарды берди.Бул маалыматтар, ASTM C1135 көрсөтүлгөн квази-статикалык штамм ылдамдыгы менен салыштырганда, структуралык силикон материалдын чыңалуу күчү 5м / с (197in / с) акыркы штамм ылдамдыгында экенин көрсөтүп турат.Күч жана узартуу жогорулайт.Штамм менен физикалык касиеттердин ортосундагы байланышты көрсөтөт.
TSSA структуралык силиконго караганда модулу жана күчү жогору ийкемдүү материал болгондуктан, ал ошол эле жалпы көрсөткүчтөргө ээ болушу күтүлүүдө.Жогорку чыңалуу ылдамдыгы менен лабораториялык сыноолор жүргүзүлбөсө да, жарылуудагы жогорку чыңалуу күчкө таасир этпейт деп күтүүгө болот.
Болттуу айнек сыналган, жарылууну азайтуу стандарттарына жооп берет [11] жана 2013-жылы Glass Performance Day көргөзмөсүнө коюлган.Көрүү натыйжалары айнек сынгандан кийин айнекти механикалык түрдө бекитүүнүн артыкчылыктарын ачык көрсөтүп турат.Таза чаптама тиркемеси бар системалар үчүн бул кыйынчылык жаратат.
Рамка 151 мм тереңдик x 48,8 мм туурасы x 5,08 мм желе калыңдыгы (6 "x 1,92" x 0,20") өлчөмдөрү менен америкалык стандарттуу болот каналынан жасалган, адатта C 6 "x 8,2 # уячасы деп аталат.С каналдары бурчтарда ширетилген, ал эми бурчтарында 9 мм (0,375 дюйм) калың үч бурчтуу кесим рамканын бетинен артка орнотулган.Диаметри 14 мм (0,55 дюйм) болгон болтты ага оңой киргизүү үчүн пластинкада 18 мм (0,71 дюйм) тешик бургуланган.
Диаметри 60 мм (2,36 дюйм) болгон TSSA металл арматуралары ар бир бурчтан 50 мм (2 дюйм) болуп саналат.Баары симметриялуу болушу үчүн айнектин ар бир бөлүгүнө төрт фитингди колдонуңуз.TSSA уникалдуу өзгөчөлүгү аны айнектин четине жакын жайгаштырууга болот.Айнек менен механикалык бекитүү үчүн бургулоочу аксессуарлар четинен баштап белгилүү өлчөмдөргө ээ, алар конструкцияга киргизилиши керек жана чыңдоодон мурун бургуланышы керек.
Четине жакын өлчөмү даяр системанын тунуктугун жакшыртат, ошол эле учурда типтүү жылдыз муунундагы төмөнкү моменттин эсебинен жылдыз муунунун адгезиясын азайтат.Бул долбоор үчүн тандалган айнек эки 6мм (1/4″) катууланган тунук 1524мм x 1524мм (5′x 5′) катмар Sentry Glass Plus (SGP) иономер аралык пленкасы 1.52мм (0.060) менен ламинатталган).
60 мм (2,36 дюйм) диаметри бар дат баспас болоттон жасалган арматурага 1 мм (0,040 дюйм) калың TSSA диск колдонулат.Праймер дат баспас болоттон жасалган адгезиянын туруктуулугун жогорулатуу үчүн иштелип чыккан жана эриткичтеги силан менен титанаттын аралашмасы.Металл диск нымдуулукту жана контактты камсыз кылуу үчүн 0,7 МПа (100 psi) өлчөнгөн күч менен айнекке каршы басылган.Компоненттерди 11,9 Бар (175 psi) жана 133 C° (272°F) жеткен автоклавка салыңыз, ошондо TSSA автоклавда айыктыруу жана байлоо үчүн талап кылынган 30 мүнөттүк чылап туруу убактысына жете алат.
Автоклав бүткөндөн жана муздатылгандан кийин, ар бир TSSA арматурасын текшерип, андан кийин 1,3 МПа (190 psi) стандарттык жүктү көрсөтүү үчүн аны 55 Нм (40,6 фут фунт) чейин бекемдеңиз.TSSA үчүн аксессуарлар Садев тарабынан камсыздалган жана R1006 TSSA аксессуарлары катары аныкталган.
Аксессуардын негизги корпусун айнектеги айыктыруучу дискке чогултуп, аны болот рамкага түшүрүңүз.Болттордогу гайкаларды сырткы айнек болот рамкасынын сырты менен бирдей болгудай кылып тууралаңыз жана бекитиңиз.Айнек периметрин курчап турган 13мм x 13мм (1/2″ x½") муун эки бөлүктөн турган силикон структурасы менен жабылган, ошондуктан басым жүктөмүн сыноо кийинки күнү башталышы мүмкүн.
Сыноо Кентукки университетинин жарылуучу заттарды изилдөө лабораториясында шок түтүгүнүн жардамы менен өткөрүлдү.Амортизациялоочу түтүк бетке 3,7мx 3,7м чейин бирдиктерди орното турган арматураланган болоттон жасалган корпустан турат.
Сокку түтүгү жарылуу окуясынын оң жана терс фазаларын имитациялоо үчүн жарылуучу түтүктүн узундугуна жардыргыч заттарды жайгаштыруу менен кыймылдалат [12] [13].Сыноо үчүн 4-сүрөттө көрсөтүлгөндөй, бүт айнек жана болот каркас топтомун амортизациялоочу түтүккө салыңыз.
Сокку түтүктүн ичинде төрт басым сенсору орнотулган, ошондуктан басымды жана импульсту так өлчөөгө болот.Сынакты жаздыруу үчүн эки санариптик видеокамера жана санариптик SLR камера колдонулган.
Сокку түтүктүн сыртындагы терезенин жанында жайгашкан MREL Ranger HR жогорку ылдамдыктагы камерасы сыноону секундасына 500 кадр менен тартты.Терезенин борборундагы бурулууну өлчөө үчүн терезенин жанында 20 кГц бурмалоо лазер жазуусун орнотуңуз.
Төрт алкактык компоненттер жалпысынан тогуз жолу сыналган.Эгерде айнек тешиктен чыкпаса, компонентти жогорку басым жана таасир астында кайра сынап көрүңүз.Ар бир учурда максаттуу басымдын жана импульстун жана айнек деформациясынын маалыматтары жазылат.Андан кийин, ар бир сыноо AAMA 510-14 [Жарылуу коркунучун азайтуу боюнча фестстрация тутумунун ыктыярдуу көрсөтмөлөрү] ылайык бааланат.
Жогоруда айтылгандай, айнек жардыруу портунун ачылышынан алынганга чейин төрт рамкалык жыйындар сыналган.Биринчи сыноонун максаты 614 кПа-мс (10 psi A 89 psi-msec) импульста 69 кПага жетүү.Колдонулган жүктүн астында айнек терезе сынып, рамкадан бошотулган.Sadev чекитинин арматурасы TSSA сынган айнекке жабышат.Катуу айнек сынганда, айнек болжол менен 100 мм (4 дюйм) ийилгенден кийин тешиктен чыгып кетти.
Үзгүлтүксүз жүктөө шартында 2-кадр 3 жолу сыналды.Натыйжалар басым 69 кПа (10 psi) жеткенге чейин бузулуу болбогонун көрсөттү.44,3 кПа (6,42 psi) жана 45,4 кПа (6,59 psi) өлчөнгөн басымдар компоненттин бүтүндүгүнө таасир этпейт.62 кПа (9 пси) өлчөнгөн басымдын астында айнектин кыйшаюусу сынгандыктан, айнек терезе ачылып калган.Бардык TSSA аксессуарлары 7-сүрөттөгүдөй сынган айнектер менен жабдылган.
Үзгүлтүксүз жүктөмдү жогорулатуу шартында рамка 3 эки жолу сыналды.Натыйжалар басым максаттуу 69 кПа (10 psi) жеткенге чейин бузулуу болбогонун көрсөттү.48,4 кПа (7,03) psi өлчөнгөн басым компоненттин бүтүндүгүнө таасирин тийгизбейт.Маалыматтарды чогултуу кыйшаюуга жол бере алган жок, бирок видеодон визуалдык байкоо 2-сынак 3 жана 4-сынак 7-кадрдын кыйшаюусу окшош экенин көрсөттү.64 кПа (9,28 psi) өлчөө басымы астында 190,5 мм (7,5 дюйм) менен өлчөнгөн айнектин кыйшаюусу сынып, айнек терезени тешикте калтырып кеткен.Бардык TSSA аксессуарлары 7-сүрөттөй эле сынган айнек менен тиркелет.
Үзгүлтүксүз жүктөмдүн өсүшү менен кадр 4 3 жолу сыналды.Натыйжалар басым экинчи жолу максаттуу 10 psi жеткенге чейин ийгиликсиздик болгон эмес экенин көрсөттү.46,8 кПа (6,79) жана 64,9 кПа (9,42 psi) өлчөнгөн басымдар компоненттин бүтүндүгүнө таасирин тийгизбейт.№8 сыноодо айнек 100 мм (4 дюйм) ийилип өлчөнгөн.Бул жүк айнектин сынышына алып келет деп күтүлүүдө, бирок башка маалымат чекиттерин алууга болот.
№9 сыноодо 65,9 кПа (9,56 psi) өлчөнгөн басым айнекти 190,5 мм (7,5 дюйм) буруп, сынгандыктан, айнек терезе ачылып калган.Бардык TSSA аксессуарлары 7-сүрөттөгүдөй эле сынган чыңдалган айнек менен бекитилет. Бардык учурларда аксессуарларды болоттон жасалган каркастан эч кандай ачык бузулбастан оңой эле алып салууга болот.
Ар бир сыноо үчүн TSSA өзгөрүүсүз бойдон калууда.Сыноодон кийин, айнек бүтүн бойдон калганда, TSSAда визуалдык өзгөрүү болбойт.Жогорку ылдамдыктагы видеодо айнектин аралыгын ортосунан сынып, андан кийин тешиктен чыгып кеткени көрүнүп турат.
8-сүрөт жана 9-сүрөттөрдөгү айнектин бузулушун жана бузулбагандыгын салыштырып көрсөк, айнектин сынуу режими тиркелүү чекитинен алысыраак жерде пайда болгонун белгилей кетүү кызыктуу, бул айнектин байланышпаган бөлүгү ийилүүчү чекитке жеткендигин көрсөтүп турат, бул тездик менен жакындап келе жатат Айнектин морттук чекити байланышта калган бөлүгүнө салыштырмалуу.
Бул сыноо учурунда бул бөлүктөрдөгү сынган плиталар кесүү күчтөрүнүн астында жылып кетиши мүмкүн экенин көрсөтүп турат.Бул принципти жана бузулуу режими жабышчаак интерфейсинде айнек калыңдыгынын морттугу болуп көрүнгөн байкоону айкалыштыруу менен, белгиленген жүктөм көбөйгөн сайын, айнектин калыңдыгын көбөйтүү же башка жолдор менен ийилгенди көзөмөлдөө аркылуу иштөөнү жакшыртуу керек.
4-кадрдын 8-сынагы сыноо объектисинде жагымдуу сюрприз.Алкак кайра сыналышы үчүн, айнек бузулбаса да, TSSA жана анын тегерегиндеги пломба тилкелери дагы эле бул чоң жүктү сактап кала алат.TSSA системасы айнек колдоо үчүн төрт 60 мм тиркемелерди колдонот.Долбоордук шамал жүктөрү 2,5 кПа (50 psf) менен жандуу жана туруктуу жүктөр болуп саналат.Бул орточо дизайн, идеалдуу архитектуралык ачык-айкындуулук менен, өтө жогорку жүктөрдү көрсөтөт жана TSSA бузулбай калат.
Бул изилдөө айнек системасынын жабышчаак жабышчаак кум чачуу аткаруу үчүн төмөнкү деңгээл талаптары жагынан кээ бир мүнөздүү коркунучтар же кемчиликтери бар экенин аныктоо үчүн жүргүзүлгөн.Албетте, жөнөкөй 60 мм TSSA аксессуар системасы айнектин четине жакын орнотулган жана айнек сынганга чейин иштешине ээ.Айнек сынууга туруштук берүү үчүн иштелип чыкканда, TSSA имараттын ачыктык жана ачыктык талаптарын сактоо менен белгилүү бир деңгээлде коргоону камсыз кыла турган жашоого жөндөмдүү туташуу ыкмасы болуп саналат.
ASTM F2912-17 стандартына ылайык, сыналган терезе компоненттери C1 стандарттык деңгээлинде H1 коркунуч деңгээлине жетет.Изилдөөдө колдонулган Sadev R1006 аксессуары таасир этпейт.
Бул изилдөөдө колдонулган чыңдалган айнек системадагы "алсыз звено" болуп саналат.Айнек сынгандан кийин, TSSA жана анын тегерегиндеги пломба тилкеси чоң көлөмдөгү айнекти кармай албайт, анткени силикон материалында аз сандагы айнек сыныктары калат.
Дизайн жана аткаруу жагынан алганда, TSSA жабышчаак системасы өнөр жай тарабынан кеңири таанылган жарылуучу эффективдүү көрсөткүчтөрдүн баштапкы деңгээлинде жарылуучу класстын фасад компоненттеринде коргоонун жогорку деңгээлин камсыз кылуу үчүн далилденген.Сыналган фасад жарылуу коркунучу 41,4 кПа (6 psi) жана 69 кПа (10 psi) ортосунда болгондо, коркунуч деңгээлиндеги көрсөткүчтөр бир топ айырмаланарын көрсөтүп турат.
Бирок, коркунучтун классификациясындагы айырма жабышчаак бузулушуна байланыштуу болбогону маанилүү, анткени коркунучтун босоголорунун ортосундагы жабышчаак жана айнек сыныктарынын когезиялык бузулуу режими көрсөткөн.Байкоолорго ылайык, айнектин өлчөмү ийилүүнүн жана бекитүүнүн интерфейсинде жылма реакциянын жогорулашынан улам морттуктун алдын алуу үчүн ийилүүнү азайтуу үчүн ылайыктуу түрдө туураланган, бул аткаруунун негизги фактору болуп көрүнөт.
Келечектеги конструкциялар айнектин калыңдыгын жогорулатуу, чекиттин четине карата абалын бекитүү жана чаптаманын контакт диаметрин көбөйтүү аркылуу жогорку жүктөмдөрдүн астында коркунучтун деңгээлин төмөндөтүшү мүмкүн.
[1] ASTM F2912-17 Стандарттык айнек буласынын спецификациясы, Айнек жана айнек системалары бийик тоолуу жүктөргө дуушар болгон, ASTM International, West Conshawken, Pennsylvania, 2017, https://doi.org/10.1520/F2912-17 [2] Хиллиард, JR, Paris, CJ and Peterson, CO, Jr., "Sstructural Sealant Glass, Sealant Technology for Glass Systems", ASTM STP 638, ASTM International, West Conshooken, Pennsylvania, 1977, б.67-99 беттер.[3] Zarghamee, MS, TA, Schwartz, and Gladstone, M., "Структуралык кремнеземдик айнектин сейсмикалык көрсөткүчтөрү", Building Sealing, Герметик, Glass and Waterproof Technology, Volume 1. 6. ASTM STP 1286, JC Myers, редактор, ASTM International, West Conshohocken, Pennsylvania, 1996, 46-59-беттер.[4] Carbary, LD, "Силикон структуралык айнек терезе системаларынын туруктуулугун жана натыйжалуулугун карап чыгуу", Glass Performance күнү, Тампере Финляндия, июнь 2007, Конференциянын материалдары, 190-193-беттер.[5] Schmidt, CM, Schoenherr, WJ, Carbary LD, and Takish, MS, "Performance of Silicone Structural Adhesives", Glass System Science and Technology, ASTM STP1054, CJ University of Paris, American Societ for Testing and Materials, Philadelphia, 1989 Жылдар, 22-45-беттер [6] Wolf, AT, Sitte, S., Brasseur, M., J. and Carbary L. D, "Fixing Glazing Dispensing (TSSA) үчүн ачык-айкын структуралык силикон чаптама механикалык баалоо болоттун касиеттери жана бышыктыгы”, Төртүнчү Эл аралык туруктуулук симпозиуму “Курулуш герметиктери жана чаптамалары”, ASTM Эл аралык журналы, онлайн жарыяланган, 2011-ж. август, 8-том, 10-саны (2011-жылдын 11-ноябры), JAI 104084, төмөнкү веб-сайттан жеткиликтүү : www.astm.org/DIGITAL_LIBRARY/JOURNALS/JAI/PAGES/JAI104084.htm.[7] Clift, C., Hutley, P., Carbary, LD, Transparent structure силикон клей, Glass Performance Day, Tampere, Finland, June 2011, Proceedings of the Majlis, pages 650-653.[8] Clift, C., Carbary, LD, Hutley, P., Kimberlain, J., "New Generation Structural Silica Glass" Facade Design and Engineering Journal 2 (2014) 137–161, DOI 10.3233 / FDE-150020 [9] ] Кеннет Ярош, Андреас Т. Вольф жана Сигурд Ситте “Ок өткөрбөйт терезелерди жана парда дубалдарын долбоорлоодо силикон резина герметикаларын баалоо”, ASTM эл аралык журналы, 1-саны. 6. Кагаз № 2, ID JAI101953 [ 10] ASTM C1135-15, Структуралык герметиктердин созулууга каршы адгезиясынын натыйжалуулугун аныктоо үчүн стандарттык сыноо ыкмасы, ASTM International, West Conshohocken, Pennsylvania, 2015, https:/ /doi.org/10.1520/C1135-15, T. Morgan [11]. , "Жарылуудан корголбогон болт менен бекитилген айнектеги прогресс", Glass Performance күнү, июнь 2103, жолугушуу протоколу, 181-182-беттер [12] ASTM F1642 / F1642M-17 Айнек жана айнек системалары үчүн стандарттык сыноо ыкмасы шамалдын катуу таасирине дуушар болгон , ASTM International, West Conshohocken, Pennsylvania, 2017, https://doi.org/10.1520/F1642_F1642M-17 [13] Үйлөнүү тою, Уильям Чад жана Браден Т.Lusk."Жардырууга каршы айнек системаларынын жарылуучу жүктөргө реакциясын аныктоонун жаңы ыкмасы."Метрик 45.6 (2012): 1471-1479.[14] “Вертикалдык терезе системаларынын жарылуу коркунучун азайтуу боюнча ыктыярдуу көрсөтмөлөр” AAMA 510-14.