Тачкасто фиксирани стаклени системи који испуњавају овај архитектонски захтев посебно су популарни у приземним улазима или јавним просторима.Недавна технолошка достигнућа омогућила су употребу лепкова ултра-високе чврстоће за причвршћивање ових великих пловућаца на додатке без потребе за бушењем рупа у стаклу.
Типична локација тла повећава вероватноћу да систем мора да делује као заштитни слој за станаре зграде, а овај захтев премашује или премашује типичне захтеве за оптерећење ветром.Нека испитивања су рађена на систему фиксирања тачке за бушење, али не и на методи везивања.
Сврха овог чланка је да сними симулациони тест коришћењем ударне цеви са експлозивним пуњењем за симулацију експлозије како би се симулирао утицај експлозивног оптерећења на спојену провидну компоненту.Ове варијабле укључују експлозивно оптерећење дефинисано АСТМ Ф2912 [1], које се изводи на танкој плочи са СГП јономер сендвичом.Ово истраживање је први пут да може квантификовати потенцијалне експлозивне перформансе за тестирање великих размера и архитектонско пројектовање.Причврстите четири ТССА спојнице пречника 60 мм (2,36 инча) на стаклену плочу димензија 1524 к 1524 мм (60 инча к 60 инча).
Четири компоненте напуњене до 48,3 кПа (7 пси) или ниже нису оштетиле нити утицале на ТССА и стакло.Пет компоненти је напуњено под притиском изнад 62 кПа (9 пси), а четири од пет компоненти су показале ломљење стакла, што је довело до померања стакла из отвора.У свим случајевима, ТССА је остао причвршћен за металне арматуре и није пронађен квар, адхезија или лепљење.Тестирање је показало да, у складу са захтевима ААМА 510-14, тестирани дизајн ТССА може да обезбеди ефикасан систем безбедности под оптерећењем од 48,3 кПа (7 пси) или ниже.Подаци који се овде генеришу могу се користити за пројектовање ТССА система да испуни наведено оптерећење.
Јон Кимберлаин (Јон Кимберлаин) је напредни стручњак за примену Дов Цорнинг-ових силикона високих перформанси.Лоренс Д. Карбари (Лавренце Д. Царбари) је научник Дов Цорнинг грађевинске индустрије високих перформанси који је истраживач Дов Цорнинг силикона и АСТМ.
Структурно силиконско причвршћивање стаклених панела се користи скоро 50 година за побољшање естетике и перформанси модерних зграда [2] [3] [4] [5].Метода фиксирања може направити глатки континуирани спољашњи зид са високом транспарентношћу.Жеља за повећаном транспарентношћу у архитектури довела је до развоја и употребе зидова од кабловске мреже и спољашњих зидова који се ослањају на вијке.Архитектонски изазовне оријентирне зграде ће укључивати данашњу модерну технологију и морају бити у складу са локалним грађевинским и сигурносним правилима и стандардима.
Проучаван је прозирни структурални силиконски лепак (ТССА) и предложен је начин ослањања стакла помоћу делова за причвршћивање вијака уместо бушења рупа [6] [7].Технологија транспарентног лепка са чврстоћом, приоњивањем и издржљивошћу има низ физичких својстава која омогућавају дизајнерима завесних зидова да дизајнирају систем повезивања на јединствен и нов начин.
Округли, правоугаони и троугласти додаци који задовољавају естетику и структуралне перформансе су лаки за дизајн.ТССА се очвршћава заједно са ламинираним стаклом који се обрађује у аутоклаву.Након уклањања материјала из циклуса аутоклава, може се завршити 100% верификациони тест.Ова предност осигурања квалитета је јединствена за ТССА јер може пружити тренутну повратну информацију о структурном интегритету склопа.
Проучавана је отпорност на удар [8] и ефекат апсорпције удара конвенционалних структуралних силиконских материјала [9].Волф ет ал.пружио је податке које генерише Универзитет у Штутгарту.Ови подаци показују да је, у поређењу са квазистатичком брзином деформације наведеном у АСТМ Ц1135, затезна чврстоћа структуралног силиконског материјала при крајњој брзини деформације од 5м/с (197ин/с).Снага и издужење се повећавају.Означава однос између напрезања и физичких својстава.
Пошто је ТССА високо еластичан материјал са већим модулом и чврстоћом од структурног силикона, очекује се да ће пратити исте опште перформансе.Иако нису вршена лабораторијска испитивања са високим степеном деформације, може се очекивати да висока стопа деформације у експлозији неће утицати на чврстоћу.
Стакло са вијцима је тестирано, испуњава стандарде за ублажавање експлозије [11] и изложено је на Дану перформанси стакла 2013. године.Визуелни резултати јасно показују предности механичког фиксирања стакла након што се стакло разбије.За системе са чистим лепком, ово ће бити изазов.
Оквир је направљен од америчког стандардног челичног канала са димензијама 151 мм дубине к 48,8 мм ширине к 5,08 мм дебљине мреже (6” к 1,92” к 0,20”), који се обично назива Ц 6” к 8,2# утор.Ц канали су заварени заједно на угловима, а троугласти пресек дебљине 9 мм (0,375 инча) је заварен на угловима, одмакнут од површине рама.У плочи је избушена рупа од 18 мм (0,71″) тако да се вијак пречника 14 мм (0,55″) може лако уметнути у њу.
ТССА метални окови пречника 60 мм (2,36 инча) су 50 мм (2 инча) од сваког угла.Нанесите четири спојнице на сваки комад стакла да све буде симетрично.Јединствена карактеристика ТССА је да се може поставити близу ивице стакла.Прибор за бушење за механичко учвршћивање у стаклу има одређене димензије почев од ивице, које се морају уградити у дизајн и морају се избушити пре каљења.
Величина близу ивице побољшава транспарентност готовог система, а истовремено смањује приањање звездастог споја због нижег обртног момента на типичном звездастом споју.Стакло одабрано за овај пројекат је два 6мм (1/4″) каљена провидна 1524мм к 1524мм (5′к 5′) слоја ламинирана Сентри Гласс Плус (СГП) јономер интермедијерним филмом 1,52мм (0,060) “).
ТССА диск дебљине 1 мм (0,040 инча) се наноси на грундирани спој од нерђајућег челика пречника 60 мм (2,36 инча).Прајмер је дизајниран да побољша трајност пријањања на нерђајући челик и представља мешавину силана и титаната у растварачу.Метални диск се притиска на стакло измереном силом од 0,7 МПа (100 пси) у трајању од једног минута да би се обезбедило влажење и контакт.Ставите компоненте у аутоклав који достиже 11,9 бара (175 пси) и 133 Ц° (272 °Ф) тако да ТССА може да достигне време намакања од 30 минута потребно за очвршћавање и везивање у аутоклаву.
Након што је аутоклав завршен и охлађен, прегледајте сваки ТССА прикључак и затим га затегните на 55 Нм (40,6 стопа фунти) да бисте показали стандардно оптерећење од 1,3 МПа (190 пси).Прибор за ТССА обезбеђује Садев и идентификован је као Р1006 ТССА прибор.
Саставите главни део прибора на диск за очвршћавање на стаклу и спустите га у челични оквир.Подесите и причврстите матице на вијцима тако да спољашње стакло буде у равни са спољашњом страном челичног оквира.Спој величине 13мм к 13мм (1/2″ к½”) који окружује стаклени периметар је запечаћен дводелном структуром од силикона тако да тест оптерећења под притиском може да почне следећег дана.
Тест је спроведен коришћењем ударне цеви у Лабораторији за истраживање експлозива на Универзитету Кентаки.Цев која апсорбује ударце се састоји од ојачаног челичног тела, које може да угради јединице до 3,7мк 3,7м на лице.
Ударна цев се покреће постављањем експлозива дуж дужине цеви за експлозију да би се симулирале позитивне и негативне фазе догађаја експлозије [12] [13].Ставите цео склоп стакленог и челичног оквира у цев за апсорпцију удара ради тестирања, као што је приказано на слици 4.
Унутар ударне цеви су уграђена четири сензора притиска, тако да се притисак и пулс могу прецизно мерити.За снимање теста коришћене су две дигиталне видео камере и дигитална СЛР камера.
МРЕЛ Рангер ХР камера велике брзине која се налази близу прозора изван ударне цеви снимила је тест при 500 сличица у секунди.Поставите ласерски рекорд од 20 кХз близу прозора да бисте измерили отклон у центру прозора.
Четири компоненте оквира су тестиране укупно девет пута.Ако стакло не изађе из отвора, поново тестирајте компоненту под већим притиском и ударцем.У сваком случају се снимају циљни притисак и подаци о импулсу и деформацији стакла.Затим, сваки тест се такође оцењује у складу са ААМА 510-14 [Смернице за добровољне смернице система за фестестрацију за смањење опасности од експлозије].
Као што је горе описано, четири склопа оквира су тестирана све док стакло није уклоњено из отвора отвора за експлозију.Циљ првог теста је достићи 69 кПа при пулсу од 614 кПа-мс (10 пси А 89 пси-мсец).Под примењеним оптерећењем, стаклени прозор се разбио и ослободио оквира.Садев тачкасти спојеви чине да ТССА пријања на сломљено каљено стакло.Када се каљено стакло разбије, стакло је напустило отвор након отклона од приближно 100 мм (4 инча).
Под условом повећања непрекидног оптерећења, рам 2 је тестиран 3 пута.Резултати су показали да до квара није дошло све док притисак није достигао 69 кПа (10 пси).Измерени притисци од 44,3 кПа (6,42 пси) и 45,4 кПа (6,59 пси) неће утицати на интегритет компоненте.Под измереним притиском од 62 кПа (9 пси), отклон стакла је проузроковао ломљење, остављајући стаклени прозор у отвору.Сви ТССА додаци су причвршћени сломљеним каљеним стаклом, исто као на слици 7.
Под условом повећања континуираног оптерећења, рам 3 је тестиран два пута.Резултати су показали да до квара није дошло све док притисак није достигао циљних 69 кПа (10 пси).Измерени притисак од 48,4 кПа (7,03) пси неће утицати на интегритет компоненте.Прикупљање података није омогућило скретање, али визуелно посматрање из видео снимка показало је да је отклон оквира 2, тест 3 и оквир 4, тест 7, био сличан.Под мерним притиском од 64 кПа (9,28 пси), отклон стакла измерен на 190,5 мм (7,5″) је резултирао ломљењем, остављајући стаклени прозор у отвору.Сви ТССА додаци су причвршћени сломљеним каљеним стаклом, исто као на слици 7.
Са повећањем континуираног оптерећења, оквир 4 је тестиран 3 пута.Резултати су показали да до квара није дошло све док притисак по други пут није достигао циљ од 10 пси.Измерени притисци од 46,8 кПа (6,79) и 64,9 кПа (9,42 пси) неће утицати на интегритет компоненте.У тесту #8, измерено је да се стакло савија 100 мм (4 инча).Очекује се да ће ово оптерећење проузроковати ломљење стакла, али се могу добити други подаци.
У тесту #9, измерени притисак од 65,9 кПа (9,56 пси) је скренуо стакло за 190,5 мм (7,5″) и изазвао ломљење, остављајући стаклени прозор у отвору.Сви ТССА додаци су причвршћени истим сломљеним каљеним стаклом као на слици 7. У свим случајевима, додаци се могу лако уклонити са челичног оквира без икаквих очигледних оштећења.
ТССА за сваки тест остаје непромењен.Након теста, када стакло остане нетакнуто, нема визуелне промене у ТССА.На снимку велике брзине се види како се стакло ломи на средини распона, а затим напушта отвор.
Из поређења оштећења стакла и без квара на сликама 8 и 9, занимљиво је приметити да се режим лома стакла дешава далеко од тачке причвршћивања, што указује да је невезани део стакла достигао тачку савијања, што се брзо приближава Тачка ломљивости стакла је релативна у односу на део који остаје спојен.
Ово указује на то да ће се током испитивања сломљене плоче у овим деловима вероватно померати под силама смицања.Комбинујући овај принцип и запажање да се чини да је режим квара крхкост дебљине стакла на интерфејсу лепка, како се прописано оптерећење повећава, перформансе треба побољшати повећањем дебљине стакла или контролисањем угиба на други начин.
Тест 8 оквира 4 је пријатно изненађење у објекту за тестирање.Иако стакло није оштећено тако да се оквир може поново тестирати, ТССА и околне заптивне траке и даље могу одржати ово велико оптерећење.ТССА систем користи четири наставка од 60 мм за подупирање стакла.Пројектована оптерећења ветром су жива и стална оптерећења, оба на 2,5 кПа (50 псф).Ово је умерен дизајн, са идеалном архитектонском транспарентношћу, показује изузетно велика оптерећења, а ТССА остаје нетакнут.
Ова студија је спроведена да би се утврдило да ли адхезивна адхезија стакленог система има неке инхерентне опасности или недостатке у смислу ниског нивоа захтева за перформансе пескарења.Очигледно, једноставан ТССА систем додатне опреме од 60 мм је инсталиран близу ивице стакла и има перформансе док се стакло не разбије.Када је стакло дизајнирано да се одупре ломљењу, ТССА је одржива метода повезивања која може да обезбеди одређени степен заштите уз одржавање захтева зграде за транспарентност и отвореност.
Према стандарду АСТМ Ф2912-17, тестиране компоненте прозора достижу ниво опасности Х1 на нивоу стандарда Ц1.То не утиче на Садев Р1006 додатак који се користи у студији.
Каљено стакло коришћено у овој студији је „слаба карика“ у систему.Када се стакло разбије, ТССА и околна заптивна трака не могу задржати велику количину стакла, јер мала количина стаклених фрагмената остаје на силиконском материјалу.
Са становишта дизајна и перформанси, ТССА систем лепка је доказано да обезбеђује висок ниво заштите у експлозивним компонентама фасаде на почетном нивоу индикатора експлозивних перформанси, што је широко прихваћено у индустрији.Испитана фасада показује да када је опасност од експлозије између 41,4 кПа (6 пси) и 69 кПа (10 пси), перформансе на нивоу опасности су значајно различите.
Међутим, важно је да се разлика у класификацији опасности не може приписати квару лепка на шта указује начин кохезивног квара лепка и фрагмената стакла између прагова опасности.Према запажањима, величина стакла је на одговарајући начин прилагођена како би се минимизирала деформација како би се спречила крхкост услед повећаног одзива на смицање на интерфејсу савијања и причвршћивања, што се чини кључним фактором перформанси.
Будући дизајни би могли да смање ниво опасности под већим оптерећењима повећањем дебљине стакла, фиксирањем положаја тачке у односу на ивицу и повећањем контактног пречника лепка.
[1] АСТМ Ф2912-17 Стандардна спецификација стаклених влакана, стакло и стаклени системи подложни оптерећењима на великим висинама, АСТМ Интернатионал, Вест Цонсхавкен, Пеннсилваниа, 2017, хттпс://дои.орг/10.1520/Ф2912-17 [2] Хиллиард, ЈР, Парис, ЦЈ и Петерсон, ЦО, Јр., „Структурално заптивачно стакло, технологија заптивача за стаклене системе“, АСТМ СТП 638, АСТМ Интернатионал, Вест Цонсхоокен, Пеннсилваниа, 1977, стр.67-99 стр.[3] Заргхамее, МС, ТА, Сцхвартз, анд Гладстоне, М., “Сеизмичке перформансе структуралног силицијумског стакла”, Технологија заптивања зграда, заптивача, стакла и водоотпорности, том 1. 6. АСТМ СТП 1286, ЈЦ Миерс, уредник, АСТМ Интернатионал, Вест Цонсхохоцкен, Пеннсилваниа, 1996, стр. 46-59.[4] Царбари, ЛД, “Преглед издржљивости и перформанси силиконских структуралних стаклених прозорских система”, Дан перформанси стакла, Тампере, Финска, јун 2007, Зборник радова, стране 190-193.[5] Сцхмидт, ЦМ, Сцхоенхерр, ВЈ, Царбари ЛД, и Такисх, МС, „Перформансе силиконских структурних адхезива“, Наука и технологија стакленог система, АСТМ СТП1054, ЦЈ Универзитет у Паризу, Америчко друштво за испитивање и материјале, Филаделфија, 1989. године, стр. 22-45 [6] Волф, АТ, Ситте, С., Брассеур, М., Ј. и Царбари Л.Д, “Транспарент Струцтурал Силицоне Адхесиве фор Фикинг Глазинг Диспенсинг (ТССА) Прелиминарна процјена механичке својства и издржљивост челика”, Четврти међународни симпозијум о трајности “Цонструцтион Сеалантс анд Адхесивес”, АСТМ Интернатионал Магазине, објављен на мрежи, август 2011, том 8, број 10 (11. новембар 2011. месец), ЈАИ 104084, доступан на следећем веб сајту : ввв.астм.орг/ДИГИТАЛ_ЛИБРАРИ/ЈОУРНАЛС/ЈАИ/ПАГЕС/ЈАИ104084.хтм.[7] Цлифт, Ц., Хутлеи, П., Царбари, ЛД, Силиконски лепак са транспарентном структуром, Гласс Перформанце Даи, Тампере, Финска, јун 2011, Зборник радова са састанка, стране 650-653.[8] Цлифт, Ц., Царбари, ЛД, Хутлеи, П., Кимберлаин, Ј., „Нев Генератион Струцтурал Силица Гласс” Фацаде Десигн анд Енгинееринг Јоурнал 2 (2014) 137–161, ДОИ 10.3233 / ФДЕ-150020 [ 9 ] Кеннетх Иаросх, Андреас Т. Волф и Сигурд Ситте „Процена заптивача од силиконске гуме у дизајну непробојних прозора и зидова завеса при високим брзинама кретања“, АСТМ Интернатионал Магазине, број 1. 6. Рад бр. 2, ИД ЈАИ101953 [ 10] АСТМ Ц1135-15, Стандардна метода испитивања за одређивање перформанси затезне адхезије структуралних заптивача, АСТМ Интернатионал, Вест Цонсхохоцкен, Пеннсилваниа, 2015, хттпс:/ /дои.орг/10.1520/Ц1135-15, Т.11. , „Напредак у стаклу отпорном на експлозију“, Дан перформанси стакла, јун 2103, записник са састанка, стр. 181-182 [12] АСТМ Ф1642 / Ф1642М-17 Стандардна метода испитивања за стакло и стаклене системе изложене великом оптерећењу ветром , АСТМ Интернатионал, Вест Цонсхохоцкен, Пеннсилваниа, 2017, хттпс://дои.орг/10.1520/Ф1642_Ф1642М-17 [13] Веддинг, Виллиам Цхад и Браден Т.Луск."Нова метода за одређивање одговора антиексплозивних стаклених система на експлозивна оптерећења."Метрика 45.6 (2012): 1471-1479.[14] „Добровољна упутства за ублажавање опасности од експлозије вертикалних прозорских система“ ААМА 510-14.