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【摘要】 某些特殊情况下玻璃幕墙的安全性能是工程中最重要的问题之一。钢化中空玻璃室内侧面板破碎之后，幕墙在风荷载下的表现如何，将在试验室进行破坏性试验检测。
【关键词】 玻璃幕墙；安全性能；破坏性试验
【中图分类号】 TU524 【文献标识码】 A 【文章编号】 1727—5123（2012）04—012—02
钢化中空玻璃在幕墙工程上得到广泛应用。工程中出现中空玻璃单侧玻璃破碎的情况，在等待修复的过程中，剩余一侧玻璃是否具有抵抗设计风压的能力，是某工程关注点。工程设计之初，进行理论计算选材，而后组装样板，在我中心幕墙试验室进行试验验证。
1 试验分析
按照中空玻璃相关理论，由两片玻璃共同承担荷载，玻璃之间的荷载通过压缩中间气体层传递。当一侧玻璃破损后，气体层不能传递荷载，仅由单片玻璃承受荷载。可以推测单片玻璃的挠度将远大于正常工作状态下的挠度，根据经验公式得出的挠度需要得到试验验证。
1.1 试验描述。试验样板为宽度3.64m，高度3.15m的构件式隐框玻璃幕墙，设计风压Wk=3.4kPa，面板为8Low—E+12A+8的中空钢化玻璃，面板测点位于样板底部玻璃面板短边室内侧，见图1。区别于常见的隐框玻璃幕墙面板，本工程未在室内侧玻璃面上粘结玻璃副框，而是在组片时两原片之间布置铝制构件，压块深入玻璃面板内与此铝件作用将面板固定在主料上，见图2。
测试分为个4步骤：①样板玻璃正常抗风压检测；②室内侧玻璃破坏后，抗风压变形性能检测；③反复加压检测；④风荷载设计值安全性能检测。
测试根据GB/T 15227—2007要求进行，测量玻璃面板短边边长中点挠度。在玻璃面板中部短边方向布置3个位移测量仪，测点间距为1710mm，通过测量面板中心和面板边缘的变形量，按照公式1计算面板法相挠度。
其中：fmax——面法线挠度值，mm。
a0、b0、c0——各测点在预备加压后的初始稳定读数值，mm。
a、b、c——某压力对应的各测点面法线位移，mm。
按照设计要求，逐级加压，采集面板在各个压差下的位移量形成挠度曲线。之后进行反复加压检测和设计风压安全性能检测。
将样板底部面板室内侧玻璃从角部击碎，破碎的面板紧贴室外侧玻璃。在破碎的室内侧玻璃表面测量挠度变形，并进行反复加压测试和设计风压安全性能测试，见图3。在挠度变形阶段，采用更大压力级差进行测试，以测量大挠度条件下单层玻璃面板对均布压力的响应。
1.2 结果分析。抗风压变形阶段分析。破碎前和破碎后挠度测量数据如表1所示。其中比值为测点间距与挠度的比值，其数值不得大于标准要求，是一项重要考核指标。
根据测量原始数据，可得到室内侧玻璃破碎前后面板对压力的响应如图4所示。
由两组测量数据和挠度曲线可见，①相同风压下，单层玻璃挠度显著大于双层中空玻璃挠度，在55%设计压力值作用下变形量已接近标准规定挠度上限。②在压力较小的情况下，面板挠度变形与风压成近似线性关系；压力增大，挠度随着荷载的加大显示一定程度的收敛趋势，非线性特性表现的更明显[4]。因此，不能简单的将面法线挠度标准限额1/60按照线性关系换算为变形检测时的上限1/150，不能依据变形检测时的最大挠度推算最大压力挠度结果，必须通过实测检验。
安全性能分析：在反复加压检测阶段和设计风压安全检测阶段，室外侧玻璃单独承受风荷载，未出现破损。破碎的室内侧玻璃面紧贴室外侧玻璃面，保持完整，未出现碎粒掉落，见图5。
碎面大面本身不承受风荷载，且由于与主料连接部位的特殊构造，风压经铝构件和压块直接传递至主料，不会产生对碎面边缘部位的剪切变形，对整个室内侧玻璃保持完整性起到正面作用。
1.3 结论。通过上述分析，可以得到以下结论：①室内侧玻璃遭受外力破碎（碎片状态但未掉落），在设计风荷载压Wk作用10S后，室外侧玻璃未出现破损，室内侧玻璃碎片无掉落，试件仍保持相对完整状态。据此可推测，在本工程实际中，若室内侧玻璃出现破损，在等待更换玻璃的短时间内，幕墙可以抵抗设计风压作用，同时应做相应保护措施防止碎片落下造成伤害。②室内侧玻璃破碎后与室外侧玻璃紧密贴合，在抗风压变形检测阶段，其挠度变形量显著增大，在工程实际中应考虑挠度过大造成的影响。③本工程的玻璃合片方式和玻璃面板与主料的连接方式，对室内侧玻璃出现破损后整体抗风压性能具有积极意义，具有工程实际应用价值。
2 结语
幕墙设计中根据经验公式，或者根据计算机模拟得到的结果，与工程实际存在差别。在本工程中，极端情况下幕墙的安全性能需要得到试验室实测确认。幕墙的工程检测对验证设计的合理性，推广新工艺，保证建筑工程质量等都具有重要意义。
参考文献
1 宋海罡.同一单元幕墙中单层玻璃与中空玻璃抗风压性能试验研究.建筑科学，2010.9
2 GB/T 15227—2007.建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法.中国标准出版社，2007
3 玻璃破坏试验计算书.苏州金螳螂幕墙有限公司，2011
4 张国明.浅析幕墙结构概念设计及玻璃挠度计算的重要意义.中国建筑金属结构，2011（01）
【关键词】 玻璃幕墙；安全性能；破坏性试验
【中图分类号】 TU524 【文献标识码】 A 【文章编号】 1727—5123（2012）04—012—02
钢化中空玻璃在幕墙工程上得到广泛应用。工程中出现中空玻璃单侧玻璃破碎的情况，在等待修复的过程中，剩余一侧玻璃是否具有抵抗设计风压的能力，是某工程关注点。工程设计之初，进行理论计算选材，而后组装样板，在我中心幕墙试验室进行试验验证。
1 试验分析
按照中空玻璃相关理论，由两片玻璃共同承担荷载，玻璃之间的荷载通过压缩中间气体层传递。当一侧玻璃破损后，气体层不能传递荷载，仅由单片玻璃承受荷载。可以推测单片玻璃的挠度将远大于正常工作状态下的挠度，根据经验公式得出的挠度需要得到试验验证。
1.1 试验描述。试验样板为宽度3.64m，高度3.15m的构件式隐框玻璃幕墙，设计风压Wk=3.4kPa，面板为8Low—E+12A+8的中空钢化玻璃，面板测点位于样板底部玻璃面板短边室内侧，见图1。区别于常见的隐框玻璃幕墙面板，本工程未在室内侧玻璃面上粘结玻璃副框，而是在组片时两原片之间布置铝制构件，压块深入玻璃面板内与此铝件作用将面板固定在主料上，见图2。
测试分为个4步骤：①样板玻璃正常抗风压检测；②室内侧玻璃破坏后，抗风压变形性能检测；③反复加压检测；④风荷载设计值安全性能检测。
测试根据GB/T 15227—2007要求进行，测量玻璃面板短边边长中点挠度。在玻璃面板中部短边方向布置3个位移测量仪，测点间距为1710mm，通过测量面板中心和面板边缘的变形量，按照公式1计算面板法相挠度。
其中：fmax——面法线挠度值，mm。
a0、b0、c0——各测点在预备加压后的初始稳定读数值，mm。
a、b、c——某压力对应的各测点面法线位移，mm。
按照设计要求，逐级加压，采集面板在各个压差下的位移量形成挠度曲线。之后进行反复加压检测和设计风压安全性能检测。
将样板底部面板室内侧玻璃从角部击碎，破碎的面板紧贴室外侧玻璃。在破碎的室内侧玻璃表面测量挠度变形，并进行反复加压测试和设计风压安全性能测试，见图3。在挠度变形阶段，采用更大压力级差进行测试，以测量大挠度条件下单层玻璃面板对均布压力的响应。
1.2 结果分析。抗风压变形阶段分析。破碎前和破碎后挠度测量数据如表1所示。其中比值为测点间距与挠度的比值，其数值不得大于标准要求，是一项重要考核指标。
根据测量原始数据，可得到室内侧玻璃破碎前后面板对压力的响应如图4所示。
由两组测量数据和挠度曲线可见，①相同风压下，单层玻璃挠度显著大于双层中空玻璃挠度，在55%设计压力值作用下变形量已接近标准规定挠度上限。②在压力较小的情况下，面板挠度变形与风压成近似线性关系；压力增大，挠度随着荷载的加大显示一定程度的收敛趋势，非线性特性表现的更明显[4]。因此，不能简单的将面法线挠度标准限额1/60按照线性关系换算为变形检测时的上限1/150，不能依据变形检测时的最大挠度推算最大压力挠度结果，必须通过实测检验。
安全性能分析：在反复加压检测阶段和设计风压安全检测阶段，室外侧玻璃单独承受风荷载，未出现破损。破碎的室内侧玻璃面紧贴室外侧玻璃面，保持完整，未出现碎粒掉落，见图5。
碎面大面本身不承受风荷载，且由于与主料连接部位的特殊构造，风压经铝构件和压块直接传递至主料，不会产生对碎面边缘部位的剪切变形，对整个室内侧玻璃保持完整性起到正面作用。
1.3 结论。通过上述分析，可以得到以下结论：①室内侧玻璃遭受外力破碎（碎片状态但未掉落），在设计风荷载压Wk作用10S后，室外侧玻璃未出现破损，室内侧玻璃碎片无掉落，试件仍保持相对完整状态。据此可推测，在本工程实际中，若室内侧玻璃出现破损，在等待更换玻璃的短时间内，幕墙可以抵抗设计风压作用，同时应做相应保护措施防止碎片落下造成伤害。②室内侧玻璃破碎后与室外侧玻璃紧密贴合，在抗风压变形检测阶段，其挠度变形量显著增大，在工程实际中应考虑挠度过大造成的影响。③本工程的玻璃合片方式和玻璃面板与主料的连接方式，对室内侧玻璃出现破损后整体抗风压性能具有积极意义，具有工程实际应用价值。
2 结语
幕墙设计中根据经验公式，或者根据计算机模拟得到的结果，与工程实际存在差别。在本工程中，极端情况下幕墙的安全性能需要得到试验室实测确认。幕墙的工程检测对验证设计的合理性，推广新工艺，保证建筑工程质量等都具有重要意义。
参考文献
1 宋海罡.同一单元幕墙中单层玻璃与中空玻璃抗风压性能试验研究.建筑科学，2010.9
2 GB/T 15227—2007.建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法.中国标准出版社，2007
3 玻璃破坏试验计算书.苏州金螳螂幕墙有限公司，2011
4 张国明.浅析幕墙结构概念设计及玻璃挠度计算的重要意义.中国建筑金属结构，2011（01）