建筑玻璃安全膜抗风压应用探讨.pdf

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门窗专
建筑玻璃安全膜抗风压应用探讨
杨泉3M中国有服公
摘要:本文结合国际国内有关抗风压和抗爆炸等方面标准,依据实际实验结果讨论了建筑玻璃安全膜在建筑抗风压应用
中的作用,并在远材和安装方面做了一些探讨
关键字:安全膜;风压
Abstract: The paper discussed safety films application in wind load application based on international codes and actual test, and
tive suggestions on difference of film and attachment
Key words: safety film. wind load
前言
单片玻璃贴上建筑玻璃安全暎,将表现出夹层玻璃的特
2016年有两次大风在国内造成比较大的影响。一次是6性。国内外按照霰弹袋或轮胎冲山測试把夹层玻璃分为不
月23日在江苏盐城的ル卷风,一次是9月14日在福建漳浦同的级別。在JC.8462007贴膜玻璃》和G,B/T29061-2012
登的台风“莫兰蒂”。根据相关报道,莫兰蒂的中心附近最大《建筑璃用功能膜》中有着相似度非常高的规定,从样品尺
风力有17级(60m/s),而盐城龙巻风为4级,风力超过17す、测试方法和评定标准都有很高的一致性。从实际的测试结
级,估计风速达釗惊人的73mk。在这两次强风之下,门窗玻璃果看,不同?号的玻璃安令膜表现出不同等级的安全性,即使
的表现也颇引人注日。有一个盐城的视频,玻璃被风吹爆后的在1200m高度的冲击下,一些品种的贴膜玻璃也完全可以达
碎片如“刀”一般甩进室内。在厦门,一些滨海楼宁玻璃被吹到夹层玻璃同样的评定指标,这为收善既有建筑玻璃的安全
爆之后留下窗洞如“黑洞”一般。这些视烦和照片被网络大量性提供了很好的储备方案
转载。如何增加玻璃在狂风之ド的安全性,成为一个令人关注
的话题。
我们不由想到另一种广泛使用的建材:泥凝土。玻璃与泥
凝土一个相似的特点是:两者均表现出较高的抗压强度,但是
相比之下抗拉强度都明显较低。而建筑上混凝土能够得以大
量使用,离不开钢筋的帮助。钢筋的抗拉强度很好地弥补了泥
凝土的不足之处,钢筋和混凝土作为一个整体,刚茱相济。当
混凝土发生脆性破坏的时候,钢筋发挥了连接的作用,建筑不
至瞬间坍塌,而室内人员则由裂缝而得到警示,可以提前采取
措施
夹胶玻璃表现出了相似的特点,当玻璃破碎时,胶片的存
在控制了碎片的飞溅,并能在一定时间内维持玻璃原位的封
闭。因此,夹胶玻璃表现出了很好的安全性。在JC/I2165
图1贴膜玻璃双轮胎冲击测试裝置示意图
2013《防台风玻璃》中,夹层防台风玻璃即为其中之一。另外,3贴膜玻璃的抗风压测试
还有单片防台风玻璃和中空防台风玻璃。JC/21652013还
在大风情况下,如果建筑使用的是普通玻璃,建筑玻璃安
规定了防台风玻璃的分级分类和测试方法。国际上,比较常见全膜能否有帮助作用,其实国内外对此已经进行了相当多的
的相关标准述有ISO16932抗破坏性风暴测试,G川相关实测。我们来看一个美国M公司対某型号4mm厚安全
15227~-2007《建筑幕墙气密、水密、抗风斥性能检测方法
膜的测试研究,内容包括了风斥静载测试、发射物冲击测试
ASTM E19962004《台风中随飓风碎石撞山外窗、幕墙、『门以风压循环测试和水密性测试。
及防冲击保护系统的性能的标准规范》和 ASITM E1886-2005
样品尺寸为1.98mx1.27mx4.8mm,安全膜贴裴后与玻璃边
《外窗、幕墙、门窗、以及导弾(S)影响,并且暴露于術环差沖缘的空白区域不超过5mm,贴膜玻璃在测试架上安装后口
击保护系统性能的标准测试方法》。 Miami-Dade测试和FM保尺寸为1.89mx1.18m,贴膜玻璃与测试架之间采用该安?膜专
险公同的测试也互相交又基本相通
用配套辅助连接系统,样品共三片。
2贴膜玻璃与夹层玻璃的摆锤冲击测试
3.1发射物冲击测试
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2017.03
万方数
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发射物冲击測试中,每片样品经受三次颗粒物的冲击,每4抗爆炸测试
次10粒,颗粒物为2g的钢珠,发射速度39.6m/s。每次冲击在
与风压荷载类似的是爆炸产生的冲击波荷载。相似之处
规定的边部和角部的不同部位。小发射物冲击后,玻璃破碎,是均为空气形成的压力,有正负压的变化,不同之处在于爆炸
但钢珠未穿透试样。
的沖山波瞬间达到较大的蜂值,并迅速变为负值,然后哀减较
3.2循环风压测试
快。目前国际上比较主要的测试标准有 GSA TS01,ASIM
测试后,裂缝不得超过127m长,或者裂口不得允许11642/l2912,UHC4-010-01,和ISO16933。爆炸荷载有两个关
76mm直径的球体通过。测试中采用的设计ボ力为+3.1kRPa键指标,一个是峰值荷载,一个是正斥神量。如2,曲线的最
和-4.9kPa,风床和循环次数如表1
高点即为峰值荷载,在压力变为负值之前的时间内,正压曲线
下的面积即为正压冲量。
表1循环风压
峰值荷载
加载顺序压力范围循环次数压力方向
0.2Pa-_0.5Pa
3500
门正压阶段
0.0Pa-0.6Pa
300
正压冲量
12345678
0.5Pa-0.8Pa
600
0.3Pa-l.O上P
100
负压阶段
0.3Pa~1.0Pa
0.5Pa-0.8Pa
1050
0.0Pa-0.5Pa
正止正正负负负负
时间ms
0.2Pa-0.5Pa
图2爆炸冲击波示意
图3是一些标准当中规定的爆炸冲击压力状态
3.3水密性测试
GSA-C
GSA-D
在发射物冲击和循环风压之后是水密性测试。喷水嘴呈
4 psl, 28 psi-msec
10 psi, 89 psi-msec
矩阵排列,距离样品表面51mm,喷水速度为3.4(m2min),设
定压力0.5kHPa,测试付间15分钟,测试结朿观测到约29ml的
渗漏水。
ime(m)
除了FM公司的这个贴膜玻璃抗风压研究之外,表2汇总
Iso-$ -Satchel Bomb
ISO EXV-25" -Vehicle Bomb
了部分型号的建筑玻璃安?膜成功通过的相关测试。
psi, 28.8 psi-msec
11.6 psi, 55.1 psi-msec
表2部分产品风压測试汇总
ASTM E1996
ASTM E1886
型号
发射物冲击
循环风压
图3部分爆炸冲击状态
发射物是否钢化玻璃厚度计配件
图中,4pi约相当于28kPa,1Opsi约相当于69?Pa,16i
压力
约相当于110kPa,1.6p5i约相当于80kPa
A普通玻璃单片{6mm50pf?专用结构胶
多年以来,玻璃贴膜行业已经在抵抗爆炸沖山方面做
タ人C钢化玻璃单片6m50s」专用连接件」大量实验性研究,对不同