Šai arhitektūras prasībai atbilstošās punktveida stikla sistēmas ir īpaši populāras zemes ieejās vai sabiedriskās vietās.Jaunākie tehnoloģiskie sasniegumi ir ļāvuši izmantot īpaši izturīgas līmvielas, lai piestiprinātu šos lielos pumeksus pie piederumiem bez nepieciešamības urbt caurumus stiklā.
Tipisks zemes novietojums palielina iespējamību, ka sistēmai jādarbojas kā ēkas iemītnieku aizsargslānim, un šī prasība pārsniedz vai pārsniedz tipiskās vēja slodzes prasības.Daži testi ir veikti ar urbšanas punktu stiprinājuma sistēmu, bet ne ar līmēšanas metodi.
Šī raksta mērķis ir reģistrēt simulācijas testu, izmantojot trieciena cauruli ar sprādzienbīstamiem lādiņiem, lai imitētu sprādzienu, lai modelētu sprādzienbīstamas slodzes ietekmi uz savienotu caurspīdīgu sastāvdaļu.Šie mainīgie lielumi ietver sprādziena slodzi, kas noteikta ar ASTM F2912 [1], kas tiek veikta uz plānas plāksnes ar SGP jonomēra sviestmaizi.Šis pētījums ir pirmā reize, kad tas var kvantitatīvi noteikt potenciālo sprādzienbīstamo veiktspēju liela mēroga testēšanai un arhitektūras projektēšanai.Pievienojiet četrus TSSA veidgabalus ar diametru 60 mm (2,36 collas) stikla plāksnei, kuras izmēri ir 1524 x 1524 mm (60 collas x 60 collas).
Četras sastāvdaļas, kas noslogotas līdz 48,3 kPa (7 psi) vai zemākai, nesabojāja un neietekmēja TSSA un stiklu.Piecas sastāvdaļas tika ielādētas zem spiediena virs 62 kPa (9 psi), un četrām no piecām sastāvdaļām bija stikla plīsums, izraisot stikla nobīdi no atveres.Visos gadījumos TSSA palika piestiprināts pie metāla veidgabaliem, un netika konstatēti darbības traucējumi, saķere vai saķere.Testēšana ir parādījusi, ka saskaņā ar AAMA 510-14 prasībām pārbaudītais TSSA dizains var nodrošināt efektīvu drošības sistēmu ar slodzi 48,3 kPa (7 psi) vai mazāk.Šeit ģenerētos datus var izmantot, lai izstrādātu TSSA sistēmu, lai tā atbilstu norādītajai slodzei.
Džons Kimberlains (Jon Kimberlain) ir uzlabots Dow Corning augstas veiktspējas silikonu lietojumu eksperts.Lawrence D. Carbary (Lawrence D. Carbary) ir Dow Corning augstas veiktspējas būvniecības nozares zinātnieks, kurš ir Dow Corning silikona un ASTM pētnieks.
Stikla paneļu strukturālais silikona stiprinājums ir izmantots gandrīz 50 gadus, lai uzlabotu mūsdienu ēku estētiku un veiktspēju [2] [3] [4] [5].Fiksācijas metode var padarīt gludu, nepārtrauktu ārējo sienu ar augstu caurspīdīgumu.Vēlme pēc lielākas arhitektūras pārredzamības lika izstrādāt un izmantot kabeļu sieta sienas un ar skrūvēm atbalstītas ārsienas.Arhitektoniski izaicinošās ievērojamās ēkas ietvers mūsdienu modernās tehnoloģijas, un tām ir jāatbilst vietējiem būvniecības un drošības kodeksiem un standartiem.
Ir izpētīta caurspīdīgā strukturālā silikona līme (TSSA) un piedāvāta metode stikla atbalstam ar skrūvju stiprinājuma detaļām, nevis caurumu urbšanu [6] [7].Caurspīdīgajai līmes tehnoloģijai ar izturību, adhēziju un izturību ir virkne fizikālu īpašību, kas ļauj aizkaru sienu dizaineriem izveidot savienojumu sistēmu unikālā un jaunā veidā.
Apaļi, taisnstūrveida un trīsstūrveida piederumi, kas atbilst estētikai un konstrukcijas veiktspējai, ir viegli noformējami.TSSA tiek konservēts kopā ar laminēto stiklu, kas tiek apstrādāts autoklāvā.Pēc materiāla izņemšanas no autoklāva cikla var pabeigt 100% verifikācijas testu.Šī kvalitātes nodrošināšanas priekšrocība ir unikāla TSSA, jo tā var sniegt tūlītēju atgriezenisko saiti par mezgla strukturālo integritāti.
Pētīta konvencionālo strukturālo silikona materiālu triecienizturība [8] un triecienu absorbcijas efekts [9].Vilks u.c.sniegti Štutgartes universitātes ģenerētie dati.Šie dati liecina, ka, salīdzinot ar ASTM C1135 noteikto kvazistatisko deformācijas ātrumu, strukturālā silikona materiāla stiepes izturība ir ar maksimālo deformācijas ātrumu 5 m/s (197 collas/s).Stiprums un pagarinājums palielinās.Norāda saistību starp deformāciju un fiziskajām īpašībām.
Tā kā TSSA ir ļoti elastīgs materiāls ar augstāku moduli un izturību nekā strukturālais silikons, sagaidāms, ka tam būs tāda pati vispārējā veiktspēja.Lai gan laboratorijas testi ar augstu deformācijas ātrumu nav veikti, var sagaidīt, ka sprādziena lielais deformācijas ātrums neietekmēs spēku.
Pieskrūvētais stikls ir pārbaudīts, atbilst sprādzienbīstamības mazināšanas standartiem [11], un tika izstādīts 2013. gada Stikla veiktspējas dienā.Vizuālie rezultāti skaidri parāda stikla mehāniskās fiksācijas priekšrocības pēc stikla izsišanas.Sistēmām ar tīru adhezīvu stiprinājumu tas būs izaicinājums.
Rāmis ir izgatavots no Amerikas standarta tērauda kanāla, kura izmēri ir 151 mm dziļums x 48,8 mm platums x 5,08 mm auduma biezums (6 x 1,92 x 0,20 collas), ko parasti sauc par C 6 x 8,2 # slotu.C kanāli ir sametināti kopā stūros, un stūros ir sametināta 9 mm (0,375 collu) bieza trīsstūra daļa, kas atrodas atpakaļ no rāmja virsmas.Plāksnē tika izurbts 18 mm (0,71 collas) caurums, lai tajā varētu viegli ievietot skrūvi ar 14 mm (0,55 collu) diametru.
TSSA metāla veidgabali ar diametru 60 mm (2,36 collas) atrodas 50 mm (2 collas) attālumā no katra stūra.Katram stikla gabalam uzklājiet četrus veidgabalus, lai viss būtu simetrisks.TSSA unikālā iezīme ir tā, ka to var novietot tuvu stikla malai.Urbšanas piederumiem mehāniskai stiprināšanai stiklā ir noteikti izmēri, sākot no malas, kas jāiestrādā projektā un jāizurbj pirms rūdīšanas.
Izmērs tuvu malai uzlabo gatavās sistēmas caurspīdīgumu un tajā pašā laikā samazina zvaigžņu savienojuma saķeri, pateicoties zemākam griezes momentam tipiskajam zvaigznes savienojumam.Šim projektam izvēlētais stikls ir divi 6 mm (1/4 collas) rūdīti caurspīdīgi 1524 mm x 1524 mm (5 x 5 collu) slāņi, kas laminēti ar Sentry Glass Plus (SGP) jonomēra starpplēvi 1,52 mm (0,060).
1 mm (0,040 collas) biezs TSSA disks tiek uzklāts uz 60 mm (2,36 collas) diametra gruntēta nerūsējošā tērauda veidgabala.Grunts ir paredzēts, lai uzlabotu adhēzijas izturību pie nerūsējošā tērauda, ​​un tas ir silāna un titanāta maisījums šķīdinātājā.Metāla disks tiek piespiests pret stiklu ar izmērīto spēku 0,7 MPa (100 psi) vienu minūti, lai nodrošinātu mitrināšanu un kontaktu.Ievietojiet komponentus autoklāvā, kas sasniedz 11,9 bārus (175 psi) un 133 C° (272 °F), lai TSSA varētu sasniegt 30 minūšu mērcēšanas laiku, kas nepieciešams sacietēšanai un savienošanai autoklāvā.
Kad autoklāvs ir pabeigts un atdzesēts, pārbaudiet katru TSSA savienojumu un pēc tam pievelciet to līdz 55 Nm (40,6 pēdu mārciņas), lai parādītu standarta slodzi 1,3 MPa (190 psi).TSSA piederumus nodrošina Sadev, un tie tiek identificēti kā R1006 TSSA piederumi.
Salieciet piederuma galveno korpusu pie cietināšanas diska uz stikla un nolaidiet to tērauda rāmī.Noregulējiet un piestipriniet uzgriežņus uz skrūvēm tā, lai ārējais stikls būtu vienā līmenī ar tērauda rāmja ārpusi.13 mm x 13 mm (1/2 x½”) savienojums, kas ieskauj stikla perimetru, ir noslēgts ar divdaļīgu silikona struktūru, lai spiediena slodzes testu varētu sākt nākamajā dienā.
Pārbaude tika veikta, izmantojot trieciena cauruli Sprāgstvielu pētniecības laboratorijā Kentuki universitātē.Triecienu absorbējošā caurule sastāv no pastiprināta tērauda korpusa, kas var uzstādīt vienības līdz 3,7 mx 3,7 m uz sejas.
Trieciena caurule tiek darbināta, novietojot sprāgstvielas visā sprādziena caurules garumā, lai simulētu sprādziena notikuma pozitīvās un negatīvās fāzes [12] [13].Testēšanai ievietojiet visu stikla un tērauda rāmja komplektu triecienabsorbējošā caurulē, kā parādīts 4. attēlā.
Trieciencaurules iekšpusē ir uzstādīti četri spiediena sensori, tādējādi var precīzi izmērīt spiedienu un pulsu.Testa ierakstīšanai tika izmantotas divas digitālās videokameras un digitālā spoguļkamera.
MREL Ranger HR ātrgaitas kamera, kas atrodas netālu no loga ārpus trieciena caurules, fiksēja testu ar 500 kadriem sekundē.Iestatiet 20 kHz novirzes lāzera ierakstu pie loga, lai izmērītu novirzi loga centrā.
Četras ietvara sastāvdaļas kopā tika pārbaudītas deviņas reizes.Ja stikls neiziet no atveres, atkārtoti pārbaudiet komponentu zem lielāka spiediena un trieciena.Katrā gadījumā tiek reģistrēti mērķa spiediena un impulsa un stikla deformācijas dati.Pēc tam katrs tests tiek novērtēts arī saskaņā ar AAMA 510-14 [Festestration System Voluntary Guidelines for Explosion Hazard Mitigation].
Kā aprakstīts iepriekš, tika pārbaudīti četri rāmja mezgli, līdz stikls tika noņemts no spridzināšanas porta atveres.Pirmā testa mērķis ir sasniegt 69 kPa pie impulsa 614 kPa-ms (10 psi A 89 psi-msec).Pieliktās slodzes ietekmē stikla logs saplīsa un atbrīvojās no rāmja.Sadev punktveida furnitūra liek TSSA pieķerties salauztam rūdītam stiklam.Kad rūdītais stikls saplīsa, stikls atstāja atveri pēc aptuveni 100 mm (4 collu) novirzes.
Pie pieaugošas nepārtrauktas slodzes rāmis 2 tika pārbaudīts 3 reizes.Rezultāti parādīja, ka atteice nenotika, kamēr spiediens nesasniedza 69 kPa (10 psi).Izmērītais spiediens 44,3 kPa (6,42 psi) un 45,4 kPa (6,59 psi) neietekmēs sastāvdaļas integritāti.Zem izmērītā spiediena 62 kPa (9 psi) stikla novirze izraisīja lūzumu, atstājot stikla logu atverē.Visi TSSA piederumi ir piestiprināti ar salauztu rūdītu stiklu, tāpat kā 7. attēlā.
Pastāvīgas slodzes pieauguma apstākļos rāmis 3 tika pārbaudīts divas reizes.Rezultāti parādīja, ka atteice nenotika, kamēr spiediens nesasniedza mērķa 69 kPa (10 psi).Izmērītais spiediens 48,4 kPa (7,03) psi neietekmēs sastāvdaļas integritāti.Datu apkopošana neļāva novirzīt, taču vizuālais novērojums no video parādīja, ka 2. kadra 3. testa un 4. kadra 7. testa novirze bija līdzīga.Mērīšanas spiedienā 64 kPa (9,28 psi) stikla izliece, kas izmērīta 190,5 mm (7,5 collas), izraisīja lūzumu, atstājot stikla logu atverē.Visi TSSA piederumi ir piestiprināti ar salauztu rūdītu stiklu, tāpat kā 7. attēlā.
Pieaugot nepārtrauktai slodzei, rāmis 4 tika pārbaudīts 3 reizes.Rezultāti parādīja, ka kļūme nenotika, kamēr spiediens otro reizi nesasniedza mērķi 10 psi.Izmērītais spiediens 46,8 kPa (6,79) un 64,9 kPa (9,42 psi) neietekmēs sastāvdaļas integritāti.8. pārbaudē tika mērīts, ka stikls saliecās par 100 mm (4 collas).Paredzams, ka šī slodze izraisīs stikla plīsumu, taču var iegūt citus datu punktus.
9. pārbaudē izmērītais spiediens 65,9 kPa (9,56 psi) novirzīja stiklu par 190,5 mm (7,5 collas) un izraisīja lūzumu, atstājot stikla logu atverē.Visi TSSA piederumi ir piestiprināti ar tādu pašu salauztu rūdītu stiklu kā 7. attēlā. Visos gadījumos piederumus var viegli noņemt no tērauda rāmja bez acīmredzamiem bojājumiem.
Katra testa TSSA paliek nemainīga.Pēc testa, kad stikls paliek neskarts, TSSA nav vizuālu izmaiņu.Ātrgaitas video redzams, kā stikls saplīst laiduma viduspunktā un pēc tam atstāj atvērumu.
Salīdzinot stikla plīsumu un nebojāšanu 8. un 9. attēlā, ir interesanti atzīmēt, ka stikla plīsuma režīms notiek tālu no stiprinājuma vietas, kas norāda, ka stikla nesaistītā daļa ir sasniegusi lieces punktu, kas strauji tuvojas Trauslā stikla tecēšanas robeža ir saistīta ar daļu, kas paliek saistīta.
Tas norāda, ka testa laikā salauztās plāksnes šajās daļās, visticamāk, pārvietojas bīdes spēku ietekmē.Apvienojot šo principu un novērojumu, ka bojājuma režīms šķiet stikla biezuma trauslums pie līmes saskarnes, palielinoties noteiktajai slodzei, veiktspēja jāuzlabo, palielinot stikla biezumu vai kontrolējot novirzi ar citiem līdzekļiem.
4. kadra 8. tests ir patīkams pārsteigums testēšanas iestādē.Lai gan stikls nav bojāts, lai rāmi varētu pārbaudīt vēlreiz, TSSA un apkārtējās blīvējuma sloksnes joprojām var saglabāt šo lielo slodzi.TSSA sistēma izmanto četrus 60 mm stiprinājumus, lai atbalstītu stiklu.Projektētās vēja slodzes ir dzīvas un pastāvīgas slodzes, abas pie 2,5 kPa (50 psf).Šis ir mērens dizains ar ideālu arhitektūras caurspīdīgumu, uzrāda ārkārtīgi lielas slodzes, un TSSA paliek neskarta.
Šis pētījums tika veikts, lai noteiktu, vai stikla sistēmas līmes adhēzijai ir kādi raksturīgi apdraudējumi vai defekti saistībā ar zema līmeņa prasībām attiecībā uz smilšu strūklas darbību.Acīmredzot vienkārša 60 mm TSSA piederumu sistēma ir uzstādīta netālu no stikla malas, un tā darbojas, līdz stikls saplīst.Ja stikls ir konstruēts tā, lai tas neplīst, TSSA ir dzīvotspējīga savienojuma metode, kas var nodrošināt noteiktu aizsardzības pakāpi, vienlaikus saglabājot ēkas prasības attiecībā uz caurspīdīgumu un atklātību.
Saskaņā ar ASTM F2912-17 standartu pārbaudītās logu sastāvdaļas sasniedz H1 bīstamības līmeni C1 standarta līmenī.Pētījumā izmantotais Sadev R1006 piederums netiek ietekmēts.
Šajā pētījumā izmantotais rūdītais stikls ir sistēmas "vājais posms".Kad stikls ir saplīsis, TSSA un apkārtējā blīvējuma sloksne nevar noturēt lielu daudzumu stikla, jo uz silikona materiāla paliek neliels daudzums stikla lauskas.
No konstrukcijas un veiktspējas viedokļa ir pierādīts, ka TSSA līmēšanas sistēma nodrošina augstu sprādzienbīstamu fasādes sastāvdaļu aizsardzības līmeni sākotnējā sprāgstvielu veiktspējas rādītāju līmenī, ko nozare ir plaši akceptējusi.Pārbaudītā fasāde parāda, ka, ja sprādzienbīstamība ir no 41,4 kPa (6 psi) līdz 69 kPa (10 psi), veiktspēja bīstamības līmenī ievērojami atšķiras.
Tomēr ir svarīgi, lai atšķirības bīstamības klasifikācijā nebūtu attiecināmas uz līmes sabojāšanos, par ko liecina līmes un stikla šķembu kohēzijas bojājuma veids starp bīstamības sliekšņiem.Saskaņā ar novērojumiem stikla izmērs ir atbilstoši pielāgots, lai samazinātu deformāciju, lai novērstu trauslumu, ko izraisa palielināta bīdes reakcija lieces un stiprinājuma saskarnē, kas, šķiet, ir galvenais veiktspējas faktors.
Nākotnes dizainparaugi var samazināt bīstamības līmeni pie lielākām slodzēm, palielinot stikla biezumu, fiksējot punkta pozīciju attiecībā pret malu un palielinot līmes kontakta diametru.
[1] ASTM F2912-17 standarta stikla šķiedras specifikācija, stikls un stikla sistēmas, kas pakļautas liela augstuma slodzēm, ASTM International, West Conshawken, Pensilvānija, 2017, https://doi.org/10.1520/F2912-17 [2] Hilliard, JR, Paris, CJ un Peterson, CO, Jr., “Structural Sealant Glass, Sealant Technology for Glass Systems”, ASTM STP 638, ASTM International, West Conshooken, Pensilvānija, 1977, lpp.67-99 lpp.[3] Zarghamee, MS, TA, Schwartz, and Gladstone, M., “Strukturālā silīcija stikla seismiskā veiktspēja”, Building Sealing, Sealant, Glass and Waterproof Technology, 1. sējums. 6. ASTM STP 1286, JC Myers, redaktors, ASTM International, West Conshohocken, Pensilvānija, 1996, 46.-59. lpp.[4] Carbary, LD, “Silikona strukturālo stikla logu sistēmu izturības un veiktspējas pārskats”, Glass Performance Day, Tampere, Somija, 2007. gada jūnijs, konferences materiāli, 190.–193. lpp.[5] Schmidt, CM, Schoenherr, WJ, Carbary LD un Takish, MS, "Silikona strukturālo līmju veiktspēja", Stikla sistēmas zinātne un tehnoloģija, ASTM STP1054, Parīzes CJ Universitāte, Amerikas Testēšanas un materiālu biedrība, Filadelfija, 1989 Years, 22.–45. lpp. [6] Wolf, AT, Sitte, S., Brasseur, M., J. un Carbary L. D, “Caurspīdīga strukturāla silikona līme stikla fiksācijas izdalīšanai (TSSA) Mehāniskās sistēmas provizoriskais novērtējums tērauda īpašības un izturība”, Ceturtais starptautiskais izturības simpozijs “Construction Sealants and Adhesives”, ASTM International Magazine, publicēts tiešsaistē, 2011. gada augusts, 8. sējums, 10. izdevums (2011. gada 11. novembra mēnesis), JAI 104084, pieejams šajā tīmekļa vietnē. : www.astm.org/DIGITAL_LIBRARY/JOURNALS/JAI/PAGES/JAI104084.htm.[7] Clift, C., Hutley, P., Carbary, LD, Caurspīdīgas struktūras silikona līme, Glass Performance Day, Tampere, Somija, 2011. gada jūnijs, Sanāksmes materiāli, 650.–653. lpp.[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 ] Kenneth Yarosh, Andreas T. Wolf un Sigurd Sitte “Silikona gumijas hermētiķu novērtējums ložu necaurlaidīgu logu un aizkaru sienu projektēšanā ar lielu pārvietošanās ātrumu”, ASTM International Magazine, 1. izdevums. 6. Papīrs Nr. 2, ID JAI101953 [ 10] ASTM C1135-15, Standarta testa metode strukturālo hermētiķu stiepes adhēzijas veiktspējas noteikšanai, ASTM International, West Conshohocken, Pensilvānija, 2015, https:/ /doi.org/10.1520/C1135-15, [11] Morgan , “Progress in Explosion-proof Bolt-Fixed Glass”, Glass Performance Day, 2103. gada jūnijs, sanāksmes protokols, 181.–182. lpp. [12] ASTM F1642 / F1642M-17 Standarta testa metode stiklam un stikla sistēmām, kas pakļautas lielai vēja slodzei , ASTM International, West Conshohocken, Pensilvānija, 2017, https://doi.org/10.1520/F1642_F1642M-17 [13] Kāzas, Viljams Čads un Breidens T.Lusk."Jauna metode, lai noteiktu pretsprādzienbīstamu stikla sistēmu reakciju uz sprādzienbīstamām slodzēm."Metrika 45.6 (2012): 1471-1479.[14] “Brīvprātīgas vadlīnijas vertikālo logu sistēmu sprādzienbīstamības mazināšanai” AAMA 510-14.