文章编号:１００９￣６８２５(２０２０)１７￣００９９￣０２
收稿日期:２０２０￣０５￣１９㊀
作者简介：陆雁飞(１９６５￣)ꎬ男ꎬ高级工程师
陆雁飞
(南通职业大学ꎬ江苏南通㊀２２６００７)
摘㊀要：针对目前广泛应用于公共建筑的钢雨棚钢化夹胶玻璃爆裂问题ꎬ结合一个公共建筑悬挑钢雨棚钢化夹胶玻璃爆裂情况ꎬ通过对钢化玻璃的原材料质量㊁工艺加工过程中产生爆裂的原因分析ꎬ针对性地提出有效措施ꎬ避免今后类似情况的发生ꎮ关键词：钢雨棚ꎬ钢化夹胶玻璃ꎬ爆裂原因ꎬ抗裂措施中图分类号:ＴＵ３１２.３文献标识码:Ａ １㊀概述
本文所讨论的钢雨棚钢化夹胶玻璃雨棚是一个公共建筑的悬挑钢结构雨棚ꎬ建于２０世纪９０年代中期ꎬ
由于当时建设标准较低ꎬ设计时悬挑钢结构的刚度较小及钢化夹胶玻璃与钢结构构件间未设置柔性胶垫等因素ꎬ导致玻璃经常爆裂ꎬ针对该情况ꎬ笔者进行了研讨ꎮ
钢化玻璃(Ｔｅｍｐｅｒｅｄｇｌａｓｓ/Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄｇｌａｓｓ)是通过先对普通平板玻璃进行加热处理后再通过化学或物理的方法ꎬ使得玻璃表面形成一定的预压应力ꎬ在玻璃使用时先抵消该预压应力ꎬ从而提高玻璃的承载能力ꎬ来增强玻璃本身冲击性㊁抗风压性㊁寒暑性等性能的一种安全玻璃ꎮ建筑业所用的水平钢化玻璃是使用水平辊道钢化炉进行淬火热处理加工后而产生的一种玻璃ꎬ其工艺属于物理钢化ꎮ钢化夹胶玻璃是在两片钢化玻璃之间夹上ＰＶＢ中间膜ꎬ经高温高压加工制成ꎬ夹胶玻璃的安全性能要高于普通的钢化玻璃ꎮ
无压锅炉通过对该公共建筑物悬挑钢结构雨棚钢化玻璃爆裂情况分析ꎬ发现爆裂的钢化玻璃基本上是由于玻璃本身质量㊁玻璃加工不当㊁玻璃受力不匀㊁玻璃尺寸偏大等原因造成的ꎮ全息3d智能炫屏
２㊀钢化夹胶玻璃爆裂原因
图1屋顶平面图
彩夹芯钢板屋面
①
②②
制作音箱
①
①
①
密目网①
②②
③
①
②
②
②
②
①①
①
①③
钢结构雨棚上覆夹胶玻璃
彩夹芯钢板屋面彩夹芯钢板屋面
彩夹芯钢板屋面
彩夹芯钢板屋面
采光带
钢结构雨篷上覆夹胶玻璃钢结构雨篷上覆夹胶玻璃
钢结构雨棚上覆夹胶玻璃400060008000钥匙胚
80004000800080006000
400056000
K J H G F E D C B
A
4000
600060008000750075007500750080006000
400064000①⑩
⑨⑧⑦⑥⑤④③②①2000×2000区②1500×2000区
③1875×2000区
本文所讨论的建筑物檐口四周设置悬挑钢结构夹胶玻璃雨棚(见图１)ꎬ由于悬挑钢雨棚整体刚度较小ꎬ受风载㊁雪载等外力影响较大ꎬ构件的挠度变形较大ꎻ夹
胶玻璃与钢构件间未设置柔性胶垫ꎬ长时间暴晒在太阳光下等因素ꎬ导致夹胶玻璃经常爆裂ꎮ从对几次更换下来的玻璃爆裂情况分析ꎬ钢化夹胶玻璃爆裂主要有以下几方面原因ꎮ
２.１㊀玻璃自身质量
玻璃在生产过程中会加入Ｎｉ等添加剂ꎮ这些添加剂的加入与玻璃中的Ｓ等材料生成硫化镍(Ｎｉ３Ｓ２ꎬＮｉ７Ｓ６ꎬＮｉ￣ＸＳ)夹杂物ꎬ这些夹杂物一般是以晶体状的小球体存在ꎬ直径一般在０.１ｍｍ~２ｍｍꎬ在玻璃内部呈不均匀状态分布ꎬ且外表呈金属状存在ꎬ其中Ｎｉ１￣Ｘ相是造成钢化玻璃自发爆裂的主要原因ꎮ玻璃在钢化过程中ꎬ由于温度的变化ꎬ改变硫化镍杂质的相态ꎬ使得硫化镍在高温时的α相态恢复到β相态时需要比较长的时间ꎬ而硫化镍的低温β相态发生变化时在拉应力核心部位体积将增大ꎬ产生局部应力集中ꎬ使得玻璃表面的压应力增大ꎬ导致钢化玻璃产生爆裂ꎮ
２.２㊀钢化玻璃加工不当
１)玻璃在钢化过程中经历加热㊁冷却等过程ꎬ在这些过程中ꎬ玻璃沿厚度方向产生不对称㊁不均匀的温度梯度ꎬ温度梯度的产生为钢化玻璃的爆裂创造了条件ꎮ当不对称㊁不均匀的温度梯度产生的应力偏在玻璃厚度的一侧或表面时ꎬ容易导致钢化玻璃爆裂ꎮ
２)玻璃在钢化前存在表面划痕㊁深度爆边㊁炸口等缺陷ꎬ或钢化过程中发生意外碰撞等情况ꎬ造成应力集中而导致钢化玻璃发生爆裂ꎮ
３)加工因素ꎮ在原片玻璃上进行钻孔㊁切角等加工操作ꎬ在钻孔或切角的周边产生应力集中ꎬ也为钢化玻璃的爆裂埋下了隐患ꎮ
２.３㊀钢化夹胶玻璃搁置点受力不匀
钢化夹胶玻璃搁置的钢构件本身刚度不足ꎮ在风荷载㊁雪荷载等外力作用下ꎬ部分构件发生局部变形ꎬ若产生超过钢化玻璃允许挠度的变形ꎬ则夹胶玻璃会发生爆裂ꎮ
２.４㊀外界温差较大
从几次更换的情况看ꎬ玻璃爆裂基本均发生在温差较大部位(绝大部分在靠近图１中的Ⓙ轴~轴间)ꎮ由于钢结构受外界温度变化而使直接与夹胶玻璃接触部位温差较大ꎬ导致夹胶玻璃爆裂ꎮ经实地察看㊁测量ꎬ夹胶玻璃损坏
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第４６卷第１７期
智能营销客户管理系统２０２０年９月
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山西建筑ＳＨＡＮＸＩ㊀ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＥ
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Ｖｏｌ.４６Ｎｏ.１７Ｓｅｐ.㊀２０２０
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