Sistemet e xhamit të fiksuar në pikë që plotësojnë këtë kërkesë arkitekturore janë veçanërisht të njohura në hyrjet në tokë ose në zonat publike.Përparimet e fundit teknologjike kanë lejuar përdorimin e ngjitësve me qëndrueshmëri ultra të lartë për të ngjitur këto shtufë të mëdhenj te aksesorët pa pasur nevojë të hapen vrima në xhami.
Vendndodhja tipike e tokës rrit gjasat që sistemi duhet të veprojë si një shtresë mbrojtëse për banorët e ndërtesës dhe kjo kërkesë tejkalon ose tejkalon kërkesat tipike të ngarkesës së erës.Janë bërë disa prova në sistemin e fiksimit të pikave për shpim, por jo në metodën e lidhjes.
Qëllimi i këtij artikulli është të regjistrojë një provë simulimi duke përdorur një tub goditjeje me ngarkesa shpërthyese për të simuluar një shpërthim për të simuluar ndikimin e një ngarkese shpërthyese në një komponent transparent të lidhur.Këto variabla përfshijnë ngarkesën e shpërthimit të përcaktuar nga ASTM F2912 [1], e cila kryhet në një pllakë të hollë me një sanduiç jonomer SGP.Ky hulumtim është hera e parë që mund të përcaktojë sasinë e performancës së mundshme shpërthyese për testime në shkallë të gjerë dhe dizajn arkitekturor.Lidhni katër pajisje TSSA me një diametër prej 60 mm (2,36 inç) në një pllakë xhami me përmasa 1524 x 1524 mm (60 inç x 60 inç).
Katër komponentët e ngarkuar në 48,3 kPa (7 psi) ose më të ulët nuk dëmtuan ose ndikuan TSSA dhe xhamin.Pesë komponentë u ngarkuan nën presion mbi 62 kPa (9 psi) dhe katër nga pesë komponentët treguan thyerje xhami, duke bërë që xhami të zhvendosej nga hapja.Në të gjitha rastet, TSSA mbeti e lidhur me pajisjet metalike dhe nuk u gjet asnjë mosfunksionim, ngjitje ose lidhje.Testimi ka treguar se, në përputhje me kërkesat e AAMA 510-14, dizajni i testuar TSSA mund të sigurojë një sistem efektiv sigurie nën një ngarkesë prej 48.3 kPa (7 psi) ose më të ulët.Të dhënat e krijuara këtu mund të përdoren për të inxhinieruar sistemin TSSA për të përmbushur ngarkesën e specifikuar.
Jon Kimberlain (Jon Kimberlain) është eksperti i avancuar i aplikacioneve të silikoneve me performancë të lartë të Dow Corning.Lawrence D. Carbary (Lawrence D. Carbary) është një shkencëtar i industrisë së ndërtimit me performancë të lartë të Dow Corning, i cili është një studiues silikoni i Dow Corning dhe ASTM.
Lidhja strukturore silikoni e paneleve të xhamit është përdorur për gati 50 vjet për të përmirësuar estetikën dhe performancën e ndërtesave moderne [2] [3] [4] [5].Metoda e fiksimit mund ta bëjë murin e jashtëm të lëmuar të vazhdueshëm me transparencë të lartë.Dëshira për rritjen e transparencës në arkitekturë çoi në zhvillimin dhe përdorimin e mureve me rrjetë kabllore dhe mureve të jashtme të mbështetur me bulona.Ndërtesat historike sfiduese arkitekturore do të përfshijnë teknologjinë moderne të sotme dhe duhet të jenë në përputhje me kodet dhe standardet lokale të ndërtesave dhe sigurisë.
Është studiuar ngjitësi strukturor transparent silikoni (TSSA) dhe është propozuar një metodë e mbështetjes së xhamit me pjesë të fiksimit të bulonave në vend të vrimave të shpimit [6] [7].Teknologjia e ngjitësit transparent me forcë, ngjitje dhe qëndrueshmëri ka një sërë karakteristikash fizike që lejojnë projektuesit e mureve të perdes të dizajnojnë sistemin e lidhjes në një mënyrë unike dhe të re.
Aksesorët e rrumbullakët, drejtkëndor dhe trekëndor që plotësojnë estetikën dhe performancën strukturore janë të lehta për t'u dizajnuar.TSSA kurohet së bashku me xhamin e laminuar që përpunohet në autoklave.Pas heqjes së materialit nga cikli i autoklavës, mund të kryhet testi i verifikimit 100%.Ky avantazh i sigurimit të cilësisë është unik për TSSA sepse mund të japë reagime të menjëhershme mbi integritetin strukturor të montimit.
Rezistenca ndaj goditjes [8] dhe efekti i thithjes së goditjeve të materialeve konvencionale strukturore silikoni janë studiuar [9].Wolf et al.të dhëna të siguruara të krijuara nga Universiteti i Shtutgartit.Këto të dhëna tregojnë se, krahasuar me shkallën e sforcimit pothuajse statik të specifikuar në ASTM C1135, forca në tërheqje e materialit strukturor të silikonit është në një shkallë sforcimi përfundimtar prej 5 m/s (197 in/s).Forca dhe zgjatja rritet.Tregon lidhjen midis sforcimit dhe vetive fizike.
Meqenëse TSSA është një material shumë elastik me modul dhe forcë më të lartë se silikoni strukturor, pritet të ndjekë të njëjtën performancë të përgjithshme.Megjithëse testet laboratorike me shkallë të lartë deformimi nuk janë kryer, mund të pritet që shkalla e lartë e sforcimit në shpërthim nuk do të ndikojë në forcën.
Xhami me bulona është testuar, plotëson standardet e zbutjes së shpërthimit [11] dhe u ekspozua në Ditën e Performancës së Glass 2013.Rezultatet vizuale tregojnë qartë avantazhet e fiksimit mekanik të xhamit pas thyerjes së xhamit.Për sistemet me ngjitje të pastër ngjitëse, kjo do të jetë një sfidë.
Korniza është bërë nga kanali standard amerikan i çelikut me dimensione 151 mm thellësi x 48.8 mm gjerësi x 5.08 mm trashësi rrjetë (6" x 1.92" x 0.20"), zakonisht i quajtur slot C 6" x 8.2#.Kanalet C janë ngjitur së bashku në qoshe dhe një seksion trekëndor 9 mm (0,375 inç) i trashë është ngjitur në qoshet, i vendosur prapa nga sipërfaqja e kornizës.Një vrimë 18 mm (0,71 inç) u shpua në pllakë në mënyrë që një rrufe me diametër 14 mm (0,55") të mund të futet lehtësisht në të.
Pajisjet metalike TSSA me një diametër prej 60 mm (2,36 inç) janë 50 mm (2 inç) nga çdo cep.Aplikoni katër pajisje në secilën pjesë të xhamit për ta bërë gjithçka simetrike.Karakteristika unike e TSSA është se mund të vendoset afër buzës së xhamit.Aksesorët e shpimit për fiksimin mekanik në xhami kanë përmasa specifike duke filluar nga buza, të cilat duhet të inkorporohen në dizajn dhe duhet të shpohen përpara kalitjes.
Madhësia afër skajit përmirëson transparencën e sistemit të përfunduar, dhe në të njëjtën kohë zvogëlon ngjitjen e bashkimit të yllit për shkak të çift rrotullimit më të ulët në nyjen tipike të yllit.Xhami i përzgjedhur për këtë projekt është dy shtresa transparente 1524mm x 1524mm (5'x 5') të kalitur 6mm (1/4") të laminuara me film të ndërmjetëm jonomer Sentry Glass Plus (SGP) 1.52mm (0.060) ").
Një disk TSSA me trashësi 1 mm (0,040 inç) aplikohet në një pajisje prej çeliku të pandryshkshëm me diametër prej 60 mm (2,36 inç).Primeri është projektuar për të përmirësuar qëndrueshmërinë e ngjitjes me çelik inox dhe është një përzierje e silanit dhe titanatit në një tretës.Disku metalik shtypet në xhami me një forcë të matur prej 0,7 MPa (100 psi) për një minutë për të siguruar lagështi dhe kontakt.Vendosni përbërësit në një autoklavë që arrin 11,9 Bar (175 psi) dhe 133 C° (272°F) në mënyrë që TSSA të arrijë kohën e njomjes prej 30 minutash të nevojshme për pjekjen dhe ngjitjen në autoklave.
Pasi autoklava të jetë përfunduar dhe ftohur, inspektoni çdo pajisje TSSA dhe më pas shtrëngojeni atë në 55 Nm (40,6 paund) për të treguar një ngarkesë standarde prej 1,3 MPa (190 psi).Aksesorët për TSSA ofrohen nga Sadev dhe identifikohen si aksesorë R1006 TSSA.
Montoni trupin kryesor të aksesorit në diskun e ngurtësimit në xhami dhe uleni në kornizën e çelikut.Rregulloni dhe fiksoni dadot në bulonat në mënyrë që xhami i jashtëm të jetë i barabartë me pjesën e jashtme të kornizës së çelikut.Lidhja 13mm x 13mm (1/2″ x½”) që rrethon perimetrin e xhamit është e vulosur me një strukturë me dy pjesë silikoni në mënyrë që testi i ngarkesës me presion të mund të fillojë ditën tjetër.
Testi u krye duke përdorur një tub goditjeje në Laboratorin e Kërkimit të Eksplozivëve në Universitetin e Kentakit.Tubi për thithjen e goditjeve përbëhet nga një trup çeliku i përforcuar, i cili mund të instalojë njësi deri në 3,7 mx 3,7 m në fytyrë.
Tubi i goditjes drejtohet duke vendosur lëndë shpërthyese përgjatë gjatësisë së tubit të shpërthimit për të simuluar fazat pozitive dhe negative të ngjarjes së shpërthimit [12] [13].Vendosni të gjithë montimin e kornizës së xhamit dhe çelikut në tubin e thithjes së goditjeve për testim, siç tregohet në figurën 4.
Katër sensorë presioni janë instaluar brenda tubit të goditjes, kështu që presioni dhe pulsi mund të maten me saktësi.Për regjistrimin e testit u përdorën dy kamera dixhitale video dhe një aparat fotografik dixhital SLR.
Kamera me shpejtësi të lartë MREL Ranger HR e vendosur pranë dritares jashtë tubit të goditjes e kapi testin me 500 korniza për sekondë.Vendosni një rekord lazer të devijimit 20 kHz pranë dritares për të matur devijimin në qendër të dritares.
Katër komponentët e kornizës u testuan nëntë herë në total.Nëse xhami nuk del nga vrima, provojeni përsëri komponentin nën presion dhe ndikim më të madh.Në secilin rast, regjistrohen të dhënat e presionit të synuar dhe impulsit dhe deformimit të xhamit.Më pas, çdo test vlerësohet gjithashtu sipas AAMA 510-14 [Udhëzimet vullnetare të sistemit të festimit për zbutjen e rrezikut nga shpërthimi].
Siç u përshkrua më lart, katër montime kornizash u testuan derisa xhami u hoq nga hapja e portës së shpërthimit.Qëllimi i testit të parë është të arrijë 69 kPa me një impuls prej 614 kPa-ms (10 psi A 89 psi-msec).Nën ngarkesën e aplikuar, dritarja e xhamit u thye dhe u lëshua nga korniza.Pajisjet e pikave Sadev bëjnë që TSSA të ngjitet në xhamin e thyer të kalitur.Kur xhami i forcuar u thye, xhami u largua nga hapja pas një devijimi prej afërsisht 100 mm (4 inç).
Në kushtet e rritjes së ngarkesës së vazhdueshme, korniza 2 u testua 3 herë.Rezultatet treguan se dështimi nuk ndodhi derisa presioni arriti në 69 kPa (10 psi).Presionet e matura prej 44,3 kPa (6,42 psi) dhe 45,4 kPa (6,59 psi) nuk do të ndikojnë në integritetin e komponentit.Nën presionin e matur prej 62 kPa (9 psi), devijimi i xhamit shkaktoi thyerje, duke lënë dritaren e xhamit në hapje.Të gjithë aksesorët TSSA janë bashkangjitur me xham të kalitur të thyer, njësoj si në Figurën 7.
Në kushtet e rritjes së ngarkesës së vazhdueshme, korniza 3 u testua dy herë.Rezultatet treguan se dështimi nuk ndodhi derisa presioni arriti objektivin 69 kPa (10 psi).Presioni i matur prej 48.4 kPa (7.03) psi nuk do të ndikojë në integritetin e komponentit.Mbledhja e të dhënave nuk lejoi devijimin, por vëzhgimi vizual nga video tregoi se devijimi i testit 3 të kornizës 2 dhe testit 7 të kornizës 4 ishin të ngjashëm.Nën presionin matës prej 64 kPa (9,28 psi), devijimi i xhamit i matur në 190,5 mm (7,5″) rezultoi në thyerje, duke e lënë dritaren e xhamit në hapje.Të gjithë aksesorët TSSA janë të bashkangjitur me xham të kalitur të thyer, njësoj si Figura 7.
Me rritjen e ngarkesës së vazhdueshme, korniza 4 u testua 3 herë.Rezultatet treguan se dështimi nuk ndodhi derisa presioni arriti objektivin 10 psi për herë të dytë.Presionet e matura prej 46,8 kPa (6,79) dhe 64,9 kPa (9,42 psi) nuk do të ndikojnë në integritetin e komponentit.Në testin #8, xhami u mat që të përkulej 100 mm (4 inç).Pritet që kjo ngarkesë të shkaktojë thyerjen e xhamit, por mund të merren pika të tjera të dhënash.
Në testin #9, presioni i matur prej 65,9 kPa (9,56 psi) e devijoi xhamin me 190,5 mm (7,5″) dhe shkaktoi thyerje, duke e lënë dritaren e xhamit në hapje.Të gjithë aksesorët TSSA janë bashkangjitur me të njëjtin xham të kalitur të thyer si në Figurën 7 Në të gjitha rastet, aksesorët mund të hiqen lehtësisht nga korniza e çelikut pa ndonjë dëmtim të dukshëm.
TSSA për çdo test mbetet i pandryshuar.Pas testit, kur xhami mbetet i paprekur, nuk ka asnjë ndryshim vizual në TSSA.Videoja me shpejtësi të lartë tregon xhamin që thyhet në mes të hapësirës dhe më pas largohet nga hapja.
Nga krahasimi i dështimit të xhamit dhe pa dështim në Figurën 8 dhe Figurën 9, është interesante të theksohet se mënyra e thyerjes së xhamit ndodh shumë larg nga pika e ngjitjes, gjë që tregon se pjesa e palidhur e xhamit ka arritur pikën e përkuljes, e cila po afrohet me shpejtësi Pika e brishtë e rrjedhjes së qelqit është në raport me pjesën që mbetet e lidhur.
Kjo tregon se gjatë provës, pllakat e thyera në këto pjesë ka të ngjarë të lëvizin nën forcat e prerjes.Duke kombinuar këtë parim dhe vëzhgimin se mënyra e dështimit duket se është brishtësia e trashësisë së xhamit në ndërfaqen ngjitëse, me rritjen e ngarkesës së përshkruar, performanca duhet të përmirësohet duke rritur trashësinë e xhamit ose duke kontrolluar devijimin me mjete të tjera.
Testi 8 i Kornizës 4 është një surprizë e këndshme në objektin e testimit.Edhe pse xhami nuk është dëmtuar në mënyrë që korniza të mund të testohet përsëri, TSSA dhe shiritat mbyllës përreth mund të ruajnë ende këtë ngarkesë të madhe.Sistemi TSSA përdor katër bashkëngjitje 60 mm për të mbështetur xhamin.Ngarkesat e projektimit të erës janë ngarkesa të gjalla dhe të përhershme, të dyja në 2,5 kPa (50 psf).Ky është një dizajn i moderuar, me transparencë arkitekturore ideale, shfaq ngarkesa jashtëzakonisht të larta dhe TSSA mbetet e paprekur.
Ky studim u krye për të përcaktuar nëse ngjitja ngjitëse e sistemit të xhamit ka disa rreziqe ose defekte të natyrshme për sa i përket kërkesave të nivelit të ulët për performancën e spërkatjes.Natyrisht, një sistem i thjeshtë aksesor TSSA 60 mm është instaluar pranë skajit të xhamit dhe ka performancë derisa xhami të thyhet.Kur xhami është projektuar për t'i rezistuar thyerjes, TSSA është një metodë e besueshme e lidhjes që mund të sigurojë një shkallë të caktuar mbrojtjeje duke ruajtur kërkesat e ndërtesës për transparencë dhe hapje.
Sipas standardit ASTM F2912-17, komponentët e dritareve të testuara arrijnë nivelin e rrezikut H1 në nivelin standard C1.Aksesori Sadev R1006 i përdorur në studim nuk është prekur.
Xhami i temperuar i përdorur në këtë studim është "lidhja e dobët" në sistem.Pasi xhami është thyer, TSSA dhe shiriti mbyllës përreth nuk mund të mbajnë një sasi të madhe xhami, sepse një sasi e vogël fragmentesh xhami mbeten në materialin silikoni.
Nga pikëpamja e dizajnit dhe performancës, sistemi ngjitës TSSA është vërtetuar se ofron një nivel të lartë mbrojtjeje në komponentët e fasadave me shkallë shpërthyese në nivelin fillestar të treguesve të performancës shpërthyese, gjë që është pranuar gjerësisht nga industria.Fasada e testuar tregon se kur rreziku i shpërthimit është midis 41,4 kPa (6 psi) dhe 69 kPa (10 psi), performanca në nivelin e rrezikut është dukshëm e ndryshme.
Megjithatë, është e rëndësishme që ndryshimi në klasifikimin e rrezikut të mos i atribuohet dështimit të ngjitësit, siç tregohet nga mënyra e prishjes kohezive të ngjitësit dhe fragmenteve të xhamit midis pragjeve të rrezikut.Sipas vëzhgimeve, madhësia e xhamit është rregulluar siç duhet për të minimizuar devijimin për të parandaluar brishtësinë për shkak të rritjes së reagimit të prerjes në ndërfaqen e përkuljes dhe ngjitjes, gjë që duket të jetë një faktor kyç në performancë.
Modelet e ardhshme mund të jenë në gjendje të zvogëlojnë nivelin e rrezikut nën ngarkesa më të larta duke rritur trashësinë e xhamit, duke rregulluar pozicionin e pikës në lidhje me skajin dhe duke rritur diametrin e kontaktit të ngjitësit.
[1] ASTM F2912-17 Specifikimi standard i fibrave të qelqit, sistemet e qelqit dhe qelqit që i nënshtrohen ngarkesave në lartësi të mëdha, ASTM International, West Conshawken, Pensilvania, 2017, https://doi.org/10.1520/F2912-17 [2] Hilliard, JR, Paris, CJ dhe Peterson, CO, Jr., “Structural Sealant Glass, Sealant Technology for Glass Systems”, ASTM STP 638, ASTM International, West Conshooken, Pennsylvania, 1977, f.67- 99 faqe.[3] Zarghamee, MS, TA, Schwartz, and Gladstone, M. , “Seismic Performance of Structural Silica Glass”, Building Sealing, Sealant, Glass and Waterproof Technology, Vëllimi 1. 6. ASTM STP 1286, JC Myers, redaktor, ASTM International, West Conshohocken, Pennsylvania, 1996, fq. 46-59.[4] Carbary, LD, “Rishikim i qëndrueshmërisë dhe performancës së sistemeve të dritareve strukturore prej xhami silikoni”, Dita e performancës së xhamit, Tampere Finlandë, qershor 2007, Përmbledhjet e Konferencës, faqet 190-193.[5] Schmidt, CM, Schoenherr, WJ, Carbary LD dhe Takish, MS, "Performanca e ngjitësve strukturorë silikoni", Shkenca dhe Teknologjia e Sistemit të Qelqit, ASTM STP1054, Universiteti CJ i Parisit, Shoqëria Amerikane për Testimin dhe Materialet, Filadelfia, 1989 Years, fq. 22-45 [6] Wolf, AT, Sitte, S., Brasseur, M., J. and Carbary L. D, “Ngjitës silikoni strukturor transparent për fiksimin e shpërndarjes së xhamit (TSSA) Vlerësimi paraprak i mekanikës pronat dhe qëndrueshmëria e çelikut”, Simpoziumi i Katërt Ndërkombëtar i Qëndrueshmërisë “Construction Sealants and Adhesives”, Revista Ndërkombëtare ASTM, botuar në internet, Gusht 2011, Vëllimi 8, Numri 10 (11 Nëntor 2011 Muaj), JAI 104084, në dispozicion nga faqja e mëposhtme e internetit : www.astm.org/DIGITAL_LIBRARY/JOURNALS/JAI/PAGES/JAI104084.htm.[7] Clift, C., Hutley, P., Carbary, LD, Ngjitës silikoni me strukturë transparente, Glass Performance Day, Tampere, Finlandë, Qershor 2011, Procedurat e takimit, faqet 650-653.[8] Clift, C., Carbary, LD, Hutley, P., Kimberlain, J., "New Generation Structural Silica Glass" Dizajni i Fasadës dhe Inxhinieri Revista 2 (2014) 137–161, DOI 10.3233 / FDE-150020 [9 ] Kenneth Yarosh, Andreas T. Wolf, dhe Sigurd Sitte “Vlerësimi i silikonit të gomës në dizenjimin e dritareve antiplumb dhe mureve të perdeve me ritme të larta lëvizëse”, Revista Ndërkombëtare ASTM, Numri 1. 6. Punimi nr. 2, ID JAI101953 [ 10] ASTM C1135-15, Metoda standarde e provës për përcaktimin e performancës së ngjitjes në tërheqje të ngjitësve strukturorë, ASTM International, West Conshohocken, Pennsylvania, 2015, https:/ /doi.org/10.1520/C1135-15, T1. , “Progress in Explosion-proof Bolt-Fixed Glass”, Glass Performance Day, qershor 2103, procesverbalet e takimit, f. 181-182 [12] ASTM F1642 / F1642M-17 Metoda standarde e provës për sistemet e qelqit dhe qelqit që i nënshtrohen ngarkesave të larta të erës , ASTM International, West Conshohocken, Pensilvani, 2017, https://doi.org/10.1520/F1642_F1642M-17 [13] Dasma, William Chad dhe Braden T.Lusk."Një metodë e re për përcaktimin e reagimit të sistemeve të xhamit anti-eksploziv ndaj ngarkesave shpërthyese."Metrikë 45.6 (2012): 1471-1479.[14] "Udhëzime vullnetare për zbutjen e rrezikut të shpërthimit të sistemeve të dritareve vertikale" AAMA 510-14.