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    增強幕墻和屋頂的安全設計(一)

    來源:中國幕墻網收集整理  作者:龍文志  日期:2005-6-7
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        這兩個事故有下列共同點:
        (1)使用時間不長(莫斯科德蘭士瓦水上樂園使用約兩年,戴高樂機場的2e候機廳使用約一年);
        (2)不是個別部件或玻璃的損壞或脫落,而是結構整體的坍塌;
        (3)事故發生前無征兆或者無明顯征兆,坍塌突然發生,猝不及防;
        (4)坍塌時間分別是早晨約7時和傍晚約7時30分,外部環境當時不是最惡劣和極限承載狀態,例如大風、大雪、地震等
        (5)建筑及結構比較現代。
        (6)事故后果嚴重,死傷人較多。
        戴高樂機場航站廳的事故和莫斯科德蘭士瓦水上樂園事故原因的調查給出答案之前,中國建筑界一場新的爭論悄悄升溫:
        ①安德魯在中國設計的四個工程(上海浦東國際機場、北京中國大劇院、上海藝術中心和廣州體育館)是否要重新進行安全審查;
        ②大跨度玻璃屋頂和建筑玻璃采光頂設計和施工質量如何規范和控制;
        ③建筑創意要不要大膽?是否設計師的創意是否過于大膽,以至于超過了現有技術的實現能力?如何處理好創意和結構這對矛盾?等。
      本文僅對建筑幕墻和屋頂的結構安全設計提出一點初淺看法和建議。
        2、剩余強度設計,部件破損時體系的安全性。
        (1)目前世界上大部分現代派建筑,基本采用輕型建筑材料,如鋼材、玻璃及拉索等,講究輕盈透明,結構環點相扣,主要是從物理力學的支點平衡及相互牽扯制約來達到整體穩固效果,目前世界各國設計標準中還都未明確提出要考慮結構的“失效一安全’設
    計原則,沒有進行必要的剩余強度設計,正是由于現代派建筑的這些特點,導致了新型建筑結構支撐存在著環環相扣、互為依托牽引的特點,可謂是牽一發而動全身,哪怕是一顆螺絲的脫落、一根拉索的松動、一個支柱的折斷都會引發整體結構的失衡現象。所以容易出現:當一、兩個受力部件或另件破損時,往往會導致整個結構體系的突然破壞,造成災難性后果。以玻璃幕墻和玻璃屋頂為例:《玻璃幕墻工程技術規范》(JCJ 102)中,玻璃幕墻結構安全設計采用了兩種方法,即允許應力法和多系數法。這兩種方法的設計概念是根據全部結構無條件保證安全這一要求而產生的,即結構系統中任一部件或另件失去安全則整個系統也隨之失去安全,稱之為“安全壽命概念”。由于玻璃的強度離散度大,脆性斷裂前沒有征兆,因而玻璃結構發生的事故是突發的和偶然的,要求玻璃結構所有部件都是絕對安全是不現實的。有效的措施是:采用破損安全設計理念,增加剩余強度設計,必要是進行剩余強度試驗。
        (2)破損安全、剩余強度概念
       “破損安全”、“剩余強度”的概念有三層意思:
        一是對整個結構而言,當組成該結構的一個或數個部件發生破損時,盡管整個結構沒有原來設計的最大承載能力,但不會發生結構的整體破壞,整體結構仍然具有可以接受的最低安全水平。
        二是最低安全水平維持的時間,要能夠滿足恢復整體結構達到正常安全水平的要求。圖7是德國的頭頂玻璃剩余強度的試驗照片,記錄夾膠玻璃沖擊破碎彎曲后,直至完全墜落掉下的間隔時間,這個時間能夠足以更換和維修,恢復整體結構達到正常安全水平的要求。
        三是結構承受疲勞荷載的情況下,裂紋擴展后的剩余強度能否承受規定的使用荷載。
        在疲勞荷載的作用下,構件的裂紋會逐漸擴展,當裂紋尺寸小于臨界長度時,其斷裂強度因子小于材料的斷裂韌度,裂紋的擴展的速度是緩慢的,稱為“亞臨界擴展”;當裂紋的尺寸擴展到臨界長度時,其斷裂強度的因子等于材料的斷裂韌度,裂紋的擴展速度十分快(近似于聲音的速度),構件突然發生斷裂,稱為“失穩擴展”。現實裂紋的尺寸擴展到臨界尺寸所需的時間為“剩余強度”時間,正常情況下要滿足構件的壽命要求。

    圖7  夾膠玻璃剩余強度試驗

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    • 我覺得華成將來的前景不錯,不會比之江差!
      來自 124.90.141.175 的中國幕墻網讀者對浙江華成有機硅材料有限公司專訪稿的評論
    • 部分題目有點難哦,不過總體還是有助于提高鋁材知識。祝活動圓滿成功,祝偉昌和中國幕墻網做得更好!
    • 國家規范規定,幕墻工程使用的所有預埋件,應使用熱鍍鋅鋼件......  請注明哪里有這句話。我不曾見到過。望知情者能賜教。
      來自 222.67.79.10 的讀者對玻璃幕墻施工工藝與質量要求淺析的評論
    • 之江白云凌志中原算是資格比較老的 比較好的 新生代太雜了
      來自 117.136.9.133 的讀者對2010年度“建筑用硅酮結構密封膠”產品展播的評論
    • 有機硅密封膠分很多種,如建筑行業,民用,汽車行業等,每個行業的要求都有所不同,每家生產企業涉及的領域的側重點又有所不同,不知大家所謂的好是好在哪里?差又差在哪里?與誰比較?個人從事膠粘劑應用行業多年,憑心而談,個人覺得建筑工程膠類品牌白云,創世紀,大光明,硅寶的行業口碑都不錯,民用膠嘛,新展,千里馬,之江的市場知名度較高。呵呵,僅供參考哦。謝謝!
      來自 180.117.195.94 的讀者對2010年度“建筑用硅酮結構密封膠”產品展播的評論
    • 國強的很一般,本身沒有那品牌價值,硬沖大牌。絲吉利婭,堅朗,合和,立興的不錯,有品牌價值。
      來自 60.1.163.206 的讀者對2009主流建筑門窗五金系統橫向對比專題的評論
    • 白云的超高性能密封膠性能確實挺好的,但價格方面有點貴,幾乎與進口膠價格一樣。不知道是否是因為在國內沒有競爭對手的緣故呢?
      來自 183.62.37.18 的讀者對白云化工超高性能膠 綻放雪域高原的評論
    • 企業很缺少企業文化,對員工的人文關懷不夠,我想這一定程度上影響了企業的發展,企業不能光用錢來砸人,要用真情去關心人,要建立起完備的人才激勵機制。我認為,目前做的遠遠不夠。在遠大工作簡直是在受煎熬
      來自 123.191.148.43 的讀者對遠大集團 志向遠大的評論
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