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赵西安全新解读:玻璃结构

文章来源:     更新时间:2019/5/27 8:06:47

本文摘自:《建筑幕墙创新与发展》未经许可不得转载

  玻璃作为结构材料在建筑工程中的应用。玻璃同时具备透光、高强、轻质、耐久等四项性能,有别于其他结构材料,受到建筑师的青睐。全玻璃结构和玻璃 - 钢材混合结构,已经得到较多的采用)。

  1 玻璃的结构性能

  1.1 玻璃是独特的结构材料

  不同于钢材、混凝土(词条“混凝土”由行业大百科提供)等传统建筑材料,玻璃本身是透明的;玻璃具有很高的强度,尤其是很高的抗拉强度钢化玻璃的抗拉强度标准值可达到150N/mm2至200N/mm2,仅低于钢材;由于强度高,玻璃构件厚度很小,因而玻璃结构的自重很小,全玻璃墙的自重(包括玻璃面板和玻璃柱)在 80kg/m2 至 120kg/m2 范围内,只为混凝土墙和砌体墙的1/4至1/8;玻璃是化学稳定的物质,几乎没有能腐蚀玻璃的天然介质。

  由于玻璃同时具备透明、高强、轻质、耐久四大特点,它成为独特的结构材料(表1)。

表1结构材料的性能

材料

透明

高强

轻质

耐久

玻璃

    O

    O  

    O

    O

钢材和不锈钢

    X

    O

    O

    O**

铝材(词条“铝材”由行业大百科提供)

    X

    X

    O

    O

混凝土

    X

    X

    X

    O*

砖、砌块石材

    X

    X

    X

    O

聚碳酸酯材料

    O

    X

    O

    X

  * 材的耐久性取决于镀膜涂装的质量 ; ** 不锈钢耐腐蚀,钢材的耐久性取决于防锈措施。

  1.2 用于建筑结构的玻璃

  (1)钢化玻璃:将平板玻璃加热到玻璃软化点(词条“软化点”由行业大百科提供)温度,用冷风迅速降温,对玻璃施加预应力,就成为钢化玻璃。

图1 玻璃破裂图形

  钢化玻璃的强度可以达到平板玻璃强度的3倍到4倍,可以更好地满足结构受力的要求。此外,如遇意外,钢化玻璃破损时,碎裂为颗粒状钝角小块,避免对人体产生严重伤害(图1)。

  (2)夹胶玻璃:夹胶玻璃又称夹层玻璃。用于玻璃结构的玻璃,其厚度为6mm至22mm。为满足结构截面的受力厚度,或者为了提高玻璃破碎后的安全性,常常将几片玻璃用胶片粘结为一个整体。当采用PVB胶片时,夹胶玻璃的承载力刚度等于各片玻璃的承载力或刚度之和;采用SGP胶片时,夹胶玻璃的等效厚度可采用各片玻璃的厚度之和,因而其承载力和刚度极大地提高(图2)。

 
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