04年11月山西建筑某阳光篷屋顶玻璃开裂破碎原因分析原成民原会民理措施,提出了今后设计与施工应注意的事项,以达到消除类似质量问题的目的。
4+4:A阳光篷为人们休闲娱乐及交流沟通提供了舒适优美的环境空间,玻璃屋顶(由于科学技术的飞速发展,玻璃制造加工工艺的不断创新,玻璃的性能得到极大改善,品种日新月异,质量稳步提高,尤其是中空玻璃其的透光性能、耐候性能、保温隔热性能、隔音降噪性能、防霜露性能、良好的装饰性能等在建筑业得到广泛应用)更是得到建筑师们的青睐。但在实际工程中,由于设计、施工、材料等方面的原因,玻璃屋顶往往出现各种各样的工程质量问题,尤其是阳光篷屋顶的玻璃开裂、破碎坠落问题,直接威胁着人们生命财产安全,严重影响使用功能,限制玻璃产业的发展,应引起各有关方面高度重视。某阳光篷建于2002年10月,在交工使用一年半后,出现屋顶中空玻璃开裂破碎和坠落事故,下面就其原因予以分析。
1工程概况某阳光篷采用下弦柱点支撑网架结构玻璃屋顶,长38.2m,宽30m钢网架采用正放四角锥布置形直接接触,之间未放置或少放置弹性胶垫现象,使玻璃与横梁形成硬连接,在风压、自重等作用下破裂。
2)玻璃规格尺寸不准。尺寸偏大时,使玻璃间胶缝(耐候硅酮密封胶,要求缝宽大于15mm)变小,当温度升高时,玻璃受热膨胀,使玻璃发生挤碰破坏;尺寸偏小时,使玻璃四边支撑受力不均匀,支撑边偏小处,在受力状态下产生过大剪力作用而产生剪切破坏。
3)玻璃边缘未进行倒棱和磨边处理,或加工精度不够,使玻璃边角产生应力集中而破裂。
4)玻璃材料质量差,薄厚不均,钢化处理不彻底,从玻璃破碎颗粒形状上即有反映。
3处理措施针对上述问题,经有关单位专业技术人员共同研究讨论后决定采取如下措施:1)严格按规程、规范和设计要求重新更换已破裂及已坠落的玻璃。
2)全面检查整个玻璃屋顶,对设计、材料、施工等存在的问题进行彻底整治。
3)制定定期和不定期的检查维修制度,重点部位每年一检查,全部屋顶每5年普查一次,防止类似现象再次发生。
4设计及施工注意事项玻璃是有代表性的脆性破坏材料,其破坏特征在于:几乎所有的玻璃都是由于拉应力产生表面裂缝而破碎。因此,对于阳光篷玻璃屋顶等类似结构,设计和施工应注意以下事项:1)在玻璃与支撑构件之间设置弹性定位垫块(低发泡间隔双面胶带)注饱满结构硅酮密封胶,使玻璃与支撑构件弹性连接(为两种材料变形提供“缓冲空间”)避免玻璃底部与横梁框直接接触而形成硬连接。
2)玻璃应采用达到国家标准要求的钢化玻璃、夹层玻璃等安全玻璃,以避免破碎后坠落伤人(钢化玻璃破碎后呈无尖角的小碎片,不易伤人,安全性好)3)玻璃加工尺寸要准确,避免过大在热胀时相互挤压,过小使支撑处应力不均而产生破坏。在安装时玻璃四周空隙应符合设计要求,左右空隙应一致,应使玻璃在建筑变形及温度变形时,在胶垫支撑下可沿竖向和水平向滑动,消除变形对玻璃影响。
4)玻璃在裁割时刀刃部位产生很多大小不等的锯齿边缘,引原会民(1963~)男,1984年毕业于太原工学院工民建专业,教授级高工,山西铝厂设计院,山西河津043304赵壬静行,效果良好,保证施工质量达到了设计要求。
高层建筑的结构转换层是一个建筑物中不同结构形式相接的关键点,它既是下部结构的封顶,又是上部结构的“空中基础”,在整个建筑物结构体系中起着至关重要的连接纽带作用,因此,如何采取合理的施工方法,保证施工质量达到设计要求,是关系到建筑物整体结构质量的重大问题。
1结构转换层混凝土工程施工方案选择某大厦位于太原市府东街,现浇钢筋混凝土框架核芯筒结构,现浇预应力楼板。地下2层,耐磨锤头地上26层,地上建筑高度92地上8层为结构转换层,8层以下为商服区,8层以上为办公室,结构差别较大。结构转换层的结构形式与下一层的结构形式一样都是框剪结构,框架柱和剪力墙(核心筒)的截面尺寸比下一层要大得多。截面尺寸大,荷重就大,而在施工时全部荷载要靠模板系统由下一层结构临时承担,这样就存在下层结构能否承担全部荷载的问题。事实上结构转换层是建立在下层结构基础上的,而在结构转换层施工时,下层结构处于没有达到设计强度值的情况下,承载能力是有限的。因此,要解决下层结构承载力的问题,就只能在结构转换层本身想办法,使结构转换层在施工过程中不几点体会,通过实践,该方案可致造成对下层结构的破坏。如何选择使一层结构能够承受转换层荷载的施工方案,是结构转换层混凝土施工所需要解决的首要问题。
1.1计算结构转换层下一层结构体系的大承载能力计算构件的大承载能力,就是计算将要承担上部已完结构的实际承载能力。结构转换层与下层结构不同的地方就是框架梁和楼板,因此,只要求得结构转换层下层的框架梁和楼板的实际承受荷载能力就可以了(楼板的承载能力计算从略)凝土,受拉压纵向受力钢筋4Y25柱网7900mSSCQmm楼板h=200mm,C40混凝土,钢筋少16150.起边缘应力分布不均(强度有所降低,一般边缘强度只有大面积强度的70左右)玻璃在运输安装过程中及安装完成后,由于受各种力的影响,容易引起应力集中,导致玻璃破碎,另一方面玻璃边缘显露在外表面亦不美观整齐,因此,必须进行倒棱倒角打磨加工处理。
5)夹层玻璃不应使用钢化玻璃与普通玻璃合片,亦不宜使内外片厚度相差超过2mm否则内外片承载力相差悬殊,容易使较弱片开裂。
6)中空玻璃应采用双道密封,且使空气层厚度在9mm以上,否则,在气温较高阳光直射处,或采用有色胶片合片时,致使热量聚集,容易产生玻璃热炸裂问题。
7)支撑玻璃的框架刚度要大(一般玻璃大部分是按平面外受弯控制其承载力,支承条件按四边简支或对边简支考虑),避免因其变形,导致玻璃受力不均而破裂。尤其是玻璃与铝合金材料的线膨胀系数差异较大(玻璃线膨胀系数为1X10-5,而铝合金线膨胀系数为2. 10-5),因此,应采取措施严格控制其变形。
8)玻璃单块尺寸不宜太大,因大面积玻璃在温度变化时,中央部分与边缘部分存在温度差,从而使玻璃产生温度应力,使玻璃易产生碎裂现象。
5结语10i96玻璃幕墙工程技术规范、JGJ113建筑玻璃应用技术规程及国家现行有关标准规范的要求,认真执行国家四部委下发的‘建筑安全玻璃管理规定“,精心设计,精心施工,加强使用的定期维修检查,就一定能消除此类事故,使玻璃这一富有活力的建筑材料为提高人们生活水平和改善美化环境作出更大贡献。