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建筑玻璃熱炸裂的影響因素

來源: 2014/11/13 13:36:26

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中玻網(wǎng)建筑玻璃的熱炸裂是一個(gè)多因素問題,受到玻璃自身性能和外部環(huán)境條件和復(fù)雜影響,可以將其在一般性基礎(chǔ)上劃分為主要影響因素和非主要影響因素,在特定場(chǎng)合,非主要因素也可能起主要作用,這要針對(duì)應(yīng)用條件作具體分析。玻璃自身造成熱炸裂的影響有三類原因:太陽輻射、外加荷載和設(shè)計(jì)因素。除這三種原因外,玻璃與框架作為結(jié)構(gòu)整體還有制造和裝配方面的影響。建筑玻璃的熱炸裂是一個(gè)綜合性的問題,既要一體考慮各個(gè)因素的作用,又要針對(duì)工程實(shí)際排除次要因素不計(jì),控制住主要因素。對(duì)一般情況而言,制約玻璃熱炸裂的主要因素有三個(gè):
  
  1、玻璃的吸熱率
  
  由于熱炸裂的機(jī)理是玻璃吸收陽光中的紅外輻照,自身溫度升高,與邊部的冷端之間形成溫度梯度,造成非均勻膨脹或受到約束,形成熱應(yīng)力,進(jìn)而使薄弱部位發(fā)生裂紋擴(kuò)展。所以玻璃本身對(duì)紅外線的吸收率是一個(gè)關(guān)鍵因素,吸熱玻璃廣泛采用以來,熱炸裂問題才突出起來。一般吸熱玻璃的熱吸收率在20—40%之間,在采用吸熱玻璃的設(shè)計(jì)時(shí),一定要對(duì)使用環(huán)境作一一體評(píng)價(jià)再確定,比如玻璃的朝向,環(huán)境的溫度,邊框以及墻體的導(dǎo)熱情況等等,要特別注意是溫差造成熱炸裂。玻璃吸收熱能,自身溫度升高,與較低溫度的邊框、墻體形成的溫度差越大,熱炸裂的危險(xiǎn)性也越大。經(jīng)驗(yàn)告訴我們,熱炸裂通常不是發(fā)生在熱帶,而是發(fā)生在寒帶或溫帶的朝東南的玻璃,而且早晨、上午的熱炸裂較多,這是因?yàn)榄h(huán)境溫度低,玻璃吸收紅外輻射后容易與邊部形成非常大的溫度梯度。在上述場(chǎng)合采用吸熱玻璃應(yīng)對(duì)吸熱率、板面尺寸有計(jì)算依據(jù)。
  
  2、玻璃的板面尺寸
  
  玻璃的板面越大,受熱膨脹后的變形也越大,形成的約束反力也越大,相應(yīng)地造成更大熱應(yīng)力,增加了熱炸裂的幾率。同時(shí)析面尺寸越大,越容易受到其它荷載的更大疊加效應(yīng)。所以在追求大板面玻璃的裝飾效果的同時(shí),應(yīng)對(duì)風(fēng)荷載、熱應(yīng)力、邊框變形、自重、裝配應(yīng)力等綜合影響作一體考慮。吸熱玻璃在板面尺寸超過2m2以后應(yīng)該對(duì)邊框約束條件提出相應(yīng)的改善措施。
  
  3、玻璃邊的加工質(zhì)量
  
  在熱應(yīng)力分析中指出,炸裂一般從玻璃邊部起始,邊部的拉應(yīng)力非常大,邊部的加工缺點(diǎn)較嚴(yán)重,所以改善邊部的加工質(zhì)量是提高建筑玻璃抗熱炸裂能力的關(guān)鍵因素之一。當(dāng)玻璃邊部存在缺點(diǎn)時(shí),將較大地降低玻璃的抗拉強(qiáng)度,在加工安裝時(shí)較好將玻璃邊部進(jìn)行細(xì)磨,并剔除有嚴(yán)重缺點(diǎn)的玻璃。
  
  

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