Ang mga point-fixed glass system na nakakatugon sa kinakailangan sa arkitektura na ito ay lalong sikat sa mga pasukan sa lupa o pampublikong lugar.Pinahintulutan ng mga kamakailang pagsulong sa teknolohiya ang paggamit ng mga ultra-high-strength adhesives na ikabit ang malalaking pumice na ito sa mga accessory nang hindi na kailangang mag-drill ng mga butas sa salamin.
Ang karaniwang lokasyon sa lupa ay nagdaragdag ng posibilidad na ang system ay dapat kumilos bilang isang proteksiyon na layer para sa mga naninirahan sa gusali, at ang kinakailangang ito ay lumampas o lumampas sa karaniwang mga kinakailangan sa pagkarga ng hangin.Ang ilang mga pagsubok ay ginawa sa point fixing system para sa pagbabarena, ngunit hindi sa paraan ng pagbubuklod.
Ang layunin ng artikulong ito ay mag-record ng simulation test gamit ang isang shock tube na may explosive charges para gayahin ang isang pagsabog para gayahin ang epekto ng isang explosive load sa isang bonded transparent component.Kasama sa mga variable na ito ang explosion load na tinukoy ng ASTM F2912 [1], na isinasagawa sa isang manipis na plato na may SGP ionomer sandwich.Ang pananaliksik na ito ay ang unang pagkakataon na masusukat nito ang potensyal na pagganap ng paputok para sa malakihang pagsubok at disenyo ng arkitektura.Ikabit ang apat na TSSA fitting na may diameter na 60 mm (2.36 pulgada) sa isang glass plate na may sukat na 1524 x 1524 mm (60 pulgada x 60 pulgada).
Ang apat na sangkap na na-load sa 48.3 kPa (7 psi) o mas mababa ay hindi nakasira o nakaapekto sa TSSA at salamin.Limang bahagi ang na-load sa ilalim ng presyon na higit sa 62 kPa (9 psi), at apat sa limang bahagi ang nagpakita ng pagkabasag ng salamin, na naging sanhi ng paglipat ng salamin mula sa pagbubukas.Sa lahat ng kaso, nanatiling nakakabit ang TSSA sa mga metal fitting, at walang nakitang malfunction, adhesion o bonding.Ipinakita ng pagsubok na, alinsunod sa mga kinakailangan ng AAMA 510-14, ang nasubok na disenyo ng TSSA ay maaaring magbigay ng isang epektibong sistema ng kaligtasan sa ilalim ng load na 48.3 kPa (7 psi) o mas mababa.Ang data na nabuo dito ay maaaring gamitin upang i-engineer ang TSSA system upang matugunan ang tinukoy na load.
Si Jon Kimberlain (Jon Kimberlain) ay ang advanced na eksperto sa aplikasyon ng mga silicone na may mataas na pagganap ng Dow Corning.Si Lawrence D. Carbary (Lawrence D. Carbary) ay isang Dow Corning na high-performance construction industry scientist na isang Dow Corning silicone at ASTM researcher.
Ang structural silicone attachment ng mga glass panel ay ginamit sa halos 50 taon upang mapahusay ang aesthetics at performance ng mga modernong gusali [2] [3] [4] [5].Ang paraan ng pag-aayos ay maaaring gumawa ng makinis na tuluy-tuloy na panlabas na pader na may mataas na transparency.Ang pagnanais para sa mas mataas na transparency sa arkitektura ay humantong sa pagbuo at paggamit ng cable mesh walls at bolt-supported exterior walls.Kasama sa mga gusaling landmark na mapaghamong arkitektura ang modernong teknolohiya at dapat sumunod sa mga lokal na gusali at mga code at pamantayan sa kaligtasan.
Ang transparent na structural silicone adhesive (TSSA) ay pinag-aralan, at isang paraan ng pagsuporta sa salamin na may mga bahagi ng pag-aayos ng bolt sa halip na mga butas sa pagbabarena ay iminungkahi [6] [7].Ang teknolohiyang transparent na pandikit na may lakas, pagdirikit at tibay ay may isang serye ng mga pisikal na katangian na nagpapahintulot sa mga designer ng kurtina sa dingding na idisenyo ang sistema ng koneksyon sa isang kakaiba at nobelang paraan.
Madaling idisenyo ang bilog, hugis-parihaba at tatsulok na mga accessory na nakakatugon sa aesthetics at structural performance.Ang TSSA ay pinagaling kasama ang nakalamina na salamin na pinoproseso sa isang autoclave.Pagkatapos alisin ang materyal mula sa autoclave cycle, ang 100% na pagsubok sa pag-verify ay maaaring makumpleto.Ang kalamangan sa pagtiyak ng kalidad na ito ay natatangi sa TSSA dahil maaari itong magbigay ng agarang feedback sa integridad ng istruktura ng assembly.
Ang impact resistance [8] at shock absorption effect ng conventional structural silicone materials ay pinag-aralan [9].Wolf et al.ibinigay na data na nabuo ng University of Stuttgart.Ipinapakita ng data na ito na, kumpara sa quasi-static strain rate na tinukoy sa ASTM C1135, ang tensile strength ng structural silicone material ay nasa ultimate strain rate na 5m/s (197in/s).Lakas at pagtaas ng pagpahaba.Ipinapahiwatig ang kaugnayan sa pagitan ng strain at pisikal na katangian.
Dahil ang TSSA ay isang mataas na nababanat na materyal na may mas mataas na modulus at lakas kaysa sa structural silicone, ito ay inaasahang susunod sa parehong pangkalahatang pagganap.Bagama't ang mga pagsubok sa laboratoryo na may mataas na strain rate ay hindi pa naisagawa, maaaring asahan na ang mataas na strain rate sa pagsabog ay hindi makakaapekto sa lakas.
Ang bolted glass ay nasubok, nakakatugon sa mga pamantayan sa pagpapagaan ng pagsabog [11], at ipinakita sa 2013 Glass Performance Day.Ang mga visual na resulta ay malinaw na nagpapakita ng mga pakinabang ng mekanikal na pag-aayos ng salamin pagkatapos masira ang salamin.Para sa mga system na may purong adhesive attachment, ito ay magiging isang hamon.
Ang frame ay gawa sa American standard steel channel na may mga sukat na 151mm depth x 48.8mm width x 5.08mm web thickness (6" x 1.92" x 0.20"), karaniwang tinatawag na C 6" x 8.2# slot.Ang mga channel ng C ay hinangin nang magkasama sa mga sulok, at ang isang 9 mm (0.375 pulgada) na makapal na triangular na seksyon ay hinangin sa mga sulok, na ibinalik mula sa ibabaw ng frame.Ang isang 18mm (0.71″) na butas ay na-drill sa plate upang ang bolt na may diameter na 14mm (0.55″) ay madaling maipasok dito.
Ang TSSA metal fittings na may diameter na 60 mm (2.36 inches) ay 50 mm (2 inches) mula sa bawat sulok.Maglagay ng apat na kabit sa bawat piraso ng salamin upang gawing simetriko ang lahat.Ang kakaibang katangian ng TSSA ay maaari itong ilagay malapit sa gilid ng salamin.Ang mga aksesorya ng pagbabarena para sa mekanikal na pag-aayos sa salamin ay may mga tiyak na sukat simula sa gilid, na dapat isama sa disenyo at dapat na drilled bago ang tempering.
Ang laki na malapit sa gilid ay nagpapabuti sa transparency ng tapos na sistema, at sa parehong oras ay binabawasan ang pagdirikit ng star joint dahil sa mas mababang metalikang kuwintas sa tipikal na star joint.Ang salamin na napili para sa proyektong ito ay dalawang 6mm (1/4″) tempered transparent 1524mm x 1524mm (5′x 5′) layer na nakalamina sa Sentry Glass Plus (SGP) ionomer intermediate film 1.52mm (0.060) “).
Ang isang 1 mm (0.040 pulgada) na makapal na TSSA disc ay inilalapat sa isang 60 mm (2.36 pulgada) na diameter na primed na stainless steel na kabit.Ang primer ay idinisenyo upang mapabuti ang tibay ng pagdirikit sa hindi kinakalawang na asero at isang pinaghalong silane at titanate sa isang solvent.Ang metal disc ay idiniin sa salamin na may sinusukat na puwersa na 0.7 MPa (100 psi) sa loob ng isang minuto upang magbigay ng basa at pagdikit.Ilagay ang mga bahagi sa isang autoclave na umaabot sa 11.9 Bar (175 psi) at 133 C° (272°F) upang maabot ng TSSA ang 30 minutong oras ng pagbabad na kinakailangan para sa paggamot at pagbubuklod sa autoclave.
Pagkatapos makumpleto at lumamig ang autoclave, siyasatin ang bawat TSSA fitting at pagkatapos ay higpitan ito sa 55Nm (40.6 foot pounds) upang magpakita ng karaniwang load na 1.3 MPa (190 psi).Ang mga accessory para sa TSSA ay ibinigay ni Sadev at kinilala bilang R1006 TSSA accessories.
Ipunin ang pangunahing katawan ng accessory sa curing disc sa salamin at ibaba ito sa steel frame.Ayusin at ayusin ang mga nuts sa mga bolts upang ang panlabas na salamin ay mapula sa labas ng steel frame.Ang 13mm x 13mm (1/2″ x½”) na magkasanib na nakapalibot sa perimeter ng salamin ay tinatakan ng dalawang bahaging istraktura ng silicone upang makapagsimula ang pressure load test sa susunod na araw.
Ang pagsubok ay isinagawa gamit ang isang shock tube sa Explosives Research Laboratory sa University of Kentucky.Ang shock absorbing tube ay binubuo ng isang reinforced steel body, na maaaring mag-install ng mga unit hanggang 3.7mx 3.7m sa mukha.
Ang impact tube ay hinihimok sa pamamagitan ng paglalagay ng mga pampasabog sa kahabaan ng explosion tube upang gayahin ang positibo at negatibong mga yugto ng kaganapan ng pagsabog [12] [13].Ilagay ang buong glass at steel frame assembly sa shock-absorbing tube para sa pagsubok, tulad ng ipinapakita sa Figure 4.
Apat na pressure sensor ang naka-install sa loob ng shock tube, kaya ang presyon at pulso ay maaaring tumpak na masukat.Dalawang digital video camera at isang digital SLR camera ang ginamit para i-record ang pagsubok.
Nakuha ng high-speed camera ng MREL Ranger HR na matatagpuan malapit sa bintana sa labas ng shock tube ang pagsubok sa 500 frames per second.Magtakda ng 20 kHz deflection laser record malapit sa window para sukatin ang deflection sa gitna ng window.
Ang apat na bahagi ng balangkas ay sinubukan ng siyam na beses sa kabuuan.Kung ang salamin ay hindi umalis sa butas, muling subukan ang bahagi sa ilalim ng mas mataas na presyon at epekto.Sa bawat kaso, naitala ang target na presyon at impulse at glass deformation data.Pagkatapos, ang bawat pagsubok ay nire-rate din ayon sa AAMA 510-14 [Festration System Voluntary Guidelines for Explosion Hazard Mitigation].
Gaya ng inilarawan sa itaas, apat na frame assemblies ang sinubukan hanggang sa maalis ang salamin sa pagbubukas ng blast port.Ang layunin ng unang pagsubok ay maabot ang 69 kPa sa pulso na 614 kPa-ms (10 psi A 89 psi-msec).Sa ilalim ng inilapat na pagkarga, ang salamin na bintana ay nabasag at inilabas mula sa frame.Ginagawa ng Sadev point fitting ang TSSA na sumunod sa sirang tempered glass.Kapag nabasag ang matigas na salamin, umalis ang salamin sa butas pagkatapos ng pagpapalihis ng humigit-kumulang 100 mm (4 na pulgada).
Sa ilalim ng kondisyon ng pagtaas ng tuluy-tuloy na pagkarga, ang frame 2 ay nasubok ng 3 beses.Ang mga resulta ay nagpakita na ang pagkabigo ay hindi nangyari hanggang ang presyon ay umabot sa 69 kPa (10 psi).Ang sinusukat na presyon ng 44.3 kPa (6.42 psi) at 45.4 kPa (6.59 psi) ay hindi makakaapekto sa integridad ng bahagi.Sa ilalim ng sinusukat na presyon na 62 kPa (9 psi), ang pagpapalihis ng salamin ay nagdulot ng pagkabasag, na iniiwan ang salamin na bintana sa pagbubukas.Ang lahat ng TSSA accessories ay nakakabit sa sirang tempered glass, katulad ng sa Figure 7.
Sa ilalim ng kondisyon ng pagtaas ng tuluy-tuloy na pagkarga, ang frame 3 ay nasubok nang dalawang beses.Ang mga resulta ay nagpakita na ang pagkabigo ay hindi nangyari hanggang ang presyon ay umabot sa target na 69 kPa (10 psi).Ang sinusukat na presyon na 48.4 kPa (7.03) psi ay hindi makakaapekto sa integridad ng bahagi.Nabigo ang pagkolekta ng data na payagan ang pagpapalihis, ngunit ipinakita ng visual na pagmamasid mula sa video na ang pagpapalihis ng frame 2 test 3 at frame 4 test 7 ay magkatulad.Sa ilalim ng pagsukat ng presyon na 64 kPa (9.28 psi), ang pagpapalihis ng salamin na sinusukat sa 190.5 mm (7.5″) ay nagresulta sa pagkabasag, na iniiwan ang salamin na bintana sa pagbubukas.Lahat ng TSSA accessories ay nakakabit sa sirang tempered glass, katulad ng Figure 7 .
Sa pagtaas ng tuluy-tuloy na pagkarga, ang frame 4 ay nasubok nang 3 beses.Ang mga resulta ay nagpakita na ang pagkabigo ay hindi nangyari hanggang ang presyon ay umabot sa target na 10 psi sa pangalawang pagkakataon.Ang sinusukat na presyon ng 46.8 kPa (6.79) at 64.9 kPa (9.42 psi) ay hindi makakaapekto sa integridad ng bahagi.Sa pagsubok #8, ang salamin ay sinukat upang yumuko ng 100 mm (4 na pulgada).Inaasahan na ang pag-load na ito ay magiging sanhi ng pagkabasag ng salamin, ngunit ang iba pang mga punto ng data ay maaaring makuha.
Sa pagsubok #9, ang sinusukat na presyon na 65.9 kPa (9.56 psi) ay nagpalihis sa salamin ng 190.5 mm (7.5″) at nagdulot ng pagkabasag, na iniiwan ang salamin na bintana sa pagbubukas.Lahat ng TSSA accessories ay nakakabit na may parehong sirang tempered glass tulad ng sa Figure 7 Sa lahat ng kaso, ang mga accessory ay madaling maalis mula sa steel frame nang walang anumang halatang pinsala.
Ang TSSA para sa bawat pagsubok ay nananatiling hindi nagbabago.Pagkatapos ng pagsubok, kapag nananatiling buo ang salamin, walang pagbabagong nakikita sa TSSA.Ang high-speed na video ay nagpapakita ng salamin na nabasag sa gitna ng span at pagkatapos ay umaalis sa pagbubukas.
Mula sa paghahambing ng pagkabigo ng salamin at walang pagkabigo sa Figure 8 at Figure 9, ito ay kagiliw-giliw na tandaan na ang glass fracture mode ay nangyayari sa malayo mula sa attachment point, na nagpapahiwatig na ang unbonded na bahagi ng salamin ay umabot sa baluktot na punto, na kung saan ay mabilis na lumalapit Ang malutong na punto ng ani ng salamin ay may kaugnayan sa bahaging nananatiling nakagapos.
Ipinapahiwatig nito na sa panahon ng pagsubok, ang mga sirang plato sa mga bahaging ito ay malamang na gumagalaw sa ilalim ng puwersa ng paggugupit.Ang pagsasama-sama ng prinsipyong ito at ang pagmamasid na ang mode ng pagkabigo ay tila ang pagkasira ng kapal ng salamin sa interface ng malagkit, habang tumataas ang iniresetang pagkarga, ang pagganap ay dapat mapabuti sa pamamagitan ng pagtaas ng kapal ng salamin o pagkontrol sa pagpapalihis sa pamamagitan ng iba pang paraan.
Ang Test 8 ng Frame 4 ay isang kaaya-ayang sorpresa sa pasilidad ng pagsubok.Kahit na ang salamin ay hindi nasira upang ang frame ay muling masuri, ang TSSA at ang nakapalibot na mga sealing strip ay maaari pa ring mapanatili ang malaking load na ito.Gumagamit ang TSSA system ng apat na 60mm attachment upang suportahan ang salamin.Ang disenyo ng wind load ay live at permanenteng load, parehong nasa 2.5 kPa (50 psf).Ito ay isang katamtamang disenyo, na may perpektong arkitektural na transparency, nagpapakita ng napakataas na pagkarga, at ang TSSA ay nananatiling buo.
Ang pag-aaral na ito ay isinagawa upang matukoy kung ang adhesive adhesion ng glass system ay may ilang likas na panganib o mga depekto sa mga tuntunin ng mababang antas na mga kinakailangan para sa pagganap ng sandblasting.Malinaw, ang isang simpleng 60mm TSSA accessory system ay naka-install malapit sa gilid ng salamin at may performance hanggang sa masira ang salamin.Kapag ang salamin ay idinisenyo upang labanan ang pagbasag, ang TSSA ay isang mabubuhay na paraan ng koneksyon na maaaring magbigay ng isang tiyak na antas ng proteksyon habang pinapanatili ang mga kinakailangan ng gusali para sa transparency at pagiging bukas.
Ayon sa pamantayan ng ASTM F2912-17, ang mga nasubok na bahagi ng window ay umabot sa antas ng peligro ng H1 sa antas ng pamantayang C1.Ang Sadev R1006 accessory na ginamit sa pag-aaral ay hindi apektado.
Ang tempered glass na ginamit sa pag-aaral na ito ay ang "weak link" sa system.Kapag nabasag ang salamin, ang TSSA at ang nakapaligid na sealing strip ay hindi makakapagpanatili ng malaking halaga ng salamin, dahil nananatili ang isang maliit na halaga ng mga fragment ng salamin sa materyal na silicone.
Mula sa isang disenyo at pananaw ng pagganap, ang TSSA adhesive system ay napatunayang nagbibigay ng mataas na antas ng proteksyon sa mga bahagi ng harapan ng paputok na grado sa paunang antas ng mga tagapagpahiwatig ng pagganap ng paputok, na malawakang tinanggap ng industriya.Ipinapakita ng nasubok na harapan na kapag ang panganib ng pagsabog ay nasa pagitan ng 41.4 kPa (6 psi) at 69 kPa (10 psi), ang pagganap sa antas ng peligro ay makabuluhang naiiba.
Gayunpaman, mahalaga na ang pagkakaiba sa pag-uuri ng panganib ay hindi maiuugnay sa pagkabigo ng pandikit gaya ng ipinahiwatig ng cohesive failure mode ng adhesive at mga fragment ng salamin sa pagitan ng mga threshold ng panganib.Ayon sa mga obserbasyon, ang laki ng salamin ay naaangkop na nababagay upang mabawasan ang pagpapalihis upang maiwasan ang brittleness dahil sa tumaas na tugon ng paggugupit sa interface ng bending at attachment, na tila isang pangunahing kadahilanan sa pagganap.
Maaaring mabawasan ng mga disenyo sa hinaharap ang antas ng panganib sa ilalim ng mas matataas na pagkarga sa pamamagitan ng pagtaas ng kapal ng salamin, pag-aayos ng posisyon ng punto na may kaugnayan sa gilid, at pagtaas ng diameter ng contact ng malagkit.
[1] ASTM F2912-17 Standard na Detalye ng Glass Fiber, Glass at Glass System na napapailalim sa High Altitude Load, ASTM International, West Conshawken, Pennsylvania, 2017, https://doi.org/10.1520/F2912-17 [2 ] Hilliard, JR, Paris, CJ at Peterson, CO, Jr., "Structural Sealant Glass, Sealant Technology para sa Glass Systems", ASTM STP 638, ASTM International, West Conshooken, Pennsylvania, 1977, p.67-99 na pahina.[3] Zarghamee, MS, TA, Schwartz, at Gladstone, M. , "Seismic Performance of Structural Silica Glass", Building Sealing, Sealant, Glass at Waterproof Technology, Volume 1. 6. ASTM STP 1286, JC Myers, editor, ASTM International, West Conshohocken, Pennsylvania, 1996, pp. 46-59.[4] Carbary, LD, "Rebyu ng Durability at Performance ng Silicone Structural Glass Window Systems", Glass Performance Day, Tampere Finland, Hunyo 2007, Conference Proceedings, pahina 190-193.[5] Schmidt, CM, Schoenherr, WJ, Carbary LD, at Takish, MS, "Pagganap ng Silicone Structural Adhesives", Glass System Science and Technology, ASTM STP1054, CJ University of Paris, American Society for Testing and Materials, Philadelphia, 1989 Years, pp. 22-45 [6] Wolf, AT, Sitte, S., Brasseur, M., J. and Carbary L. D, “Transparent Structural Silicone Adhesive para sa Pag-aayos ng Glazing Dispensing (TSSA) Preliminary assessment ng mechanical mga katangian at tibay ng bakal", The Fourth International Durability Symposium "Construction Sealants and Adhesives", ASTM International Magazine, na inilathala online, Agosto 2011, Volume 8, Isyu 10 (11 Nobyembre 2011 Buwan), JAI 104084, na makukuha mula sa sumusunod na website : www.astm.org/DIGITAL_LIBRARY/JOURNALS/JAI/PAGES/JAI104084.htm.[7] Clift, C., Hutley, P., Carbary, LD, Transparent na istraktura na silicone adhesive, Glass Performance Day, Tampere, Finland, Hunyo 2011, Mga pamamaraan ng pulong, pahina 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 ] Kenneth Yarosh, Andreas T. Wolf, at Sigurd Sitte "Pagsusuri ng Silicone Rubber Sealant sa Disenyo ng Bulletproof na Windows at Curtain Wall sa Mataas na Rate ng Paggalaw", ASTM International Magazine, Isyu 1. 6. Papel No. 2, ID JAI101953 [ 10] ASTM C1135-15, Standard Test Method para sa Pagtukoy sa Tensile Adhesion Performance ng Structural Sealants, ASTM International, West Conshohocken, Pennsylvania, 2015, https:///doi.org/10.1520/C1135-15 [11] Morgan, T. , "Progress in Explosion-proof Bolt-Fixed Glass", Glass Performance Day, Hunyo 2103, meeting minutes, pp. 181-182 [12] ASTM F1642 / F1642M-17 Standard na paraan ng pagsubok para sa mga glass at glass system na sumasailalim sa high wind load , ASTM International, West Conshohocken, Pennsylvania, 2017, https://doi.org/10.1520/F1642_F1642M-17 [13] Kasal, William Chad at Braden T .Lusk."Isang bagong paraan para sa pagtukoy ng tugon ng mga anti-explosive glass system sa mga explosive load."Sukatan 45.6 (2012): 1471-1479.[14] “Mga Kusang-loob na Alituntunin para sa Pagbawas sa Panganib sa Pagsabog ng Vertical Window System” AAMA 510-14.