發(fā)布時間:2013-06-24
一、在汶川地震中幕墻和其他材料的比較
? 框架結(jié)構(gòu)的建筑物,采用磚墻作為外圍護結(jié)構(gòu)的,損毀嚴重;
? 規(guī)范采用各種幕墻作為外圍護結(jié)構(gòu)的,幾乎完好無損。
? 采用玻璃幕墻作為外圍護結(jié)構(gòu)的建筑物,幕墻玻璃板塊并未出現(xiàn)人們擔心的“玻璃雨”現(xiàn)象!
二、幕墻建筑在大地震中表現(xiàn)優(yōu)良的原因
在幕墻設(shè)計中,支承結(jié)構(gòu)和幕墻面板板塊之間,采用硅酮結(jié)構(gòu)膠等柔性連接。由于面板之間有寬縫,所以幕墻在平面內(nèi),可以承受1/100的大變形。幕墻支承結(jié)構(gòu)如果采用螺栓、搖臂、彈簧機構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)連接,甚至當主體結(jié)構(gòu)側(cè)移達到1/60時,幕墻也不會破壞。
砌體填充墻在1/1000位移時開裂,1/300位移時破壞,即使在小地震下也會產(chǎn)生破損,中震下會嚴重破壞。其原因是它在自身平面內(nèi)變形能力很差,又被填充在主體結(jié)構(gòu)內(nèi),不能有相對的位移,被強迫一起振動,最終導致破壞。因此在地震中震害非常嚴重。
幕墻不同于填充墻,具有以下的特點:
1.幕墻是由面板和支承結(jié)構(gòu)組成的完整的結(jié)構(gòu)系統(tǒng);
2.幕墻在自身平面內(nèi)可以承受較大的變形或者相對于主體結(jié)構(gòu)可以有足夠的位移能力;
?。?幕墻是不分擔主體結(jié)構(gòu)所受的荷載和作用的圍護結(jié)構(gòu)。
在四川5.12大地震中,幕墻建筑的性能優(yōu)勢得到了充分的體現(xiàn)。
三、硅酮密封膠對玻璃幕墻抗震性能,起到了關(guān)鍵作用
幕墻的支承結(jié)構(gòu)和幕墻面板板塊之間,采用硅酮結(jié)構(gòu)膠等柔性連接,這些硅酮結(jié)構(gòu)膠不但能將幕墻玻璃牢固持久地粘結(jié)在鋁框料上,而且在地震等偶發(fā)因素引起建筑物嚴重震動變形時,能夠被拉伸或壓縮20%以上不被損壞;硅酮結(jié)構(gòu)膠是彈性體,還能有效的減小幕墻震動的強度和頻率。
幕墻面板之間有寬縫,縫隙采用硅酮耐候密封膠填充密封。硅酮耐候密封膠是很好的彈性建筑密封材料,不但具有良好的防水、優(yōu)異的耐高低溫、卓越的耐老化等性能,而且具有良好的彈性,能夠承受幕墻板塊間的位移變化,對幕墻起到了很好的緩沖保護作用。
幕墻設(shè)計的抗震烈度越大,或者幕墻板塊面積越大,需要設(shè)計的板塊間縫隙越寬,需要選用的硅酮膠的模量越低、彈性越好。建筑采光頂,震動和位移更大,需要低模量高彈性的采光頂用硅酮密封膠。
干掛石材幕墻,用一般的環(huán)氧類石材干掛膠,也有點問題。由于石材、干掛膠、鋼掛件都是鋼性材料,它們各自的熱膨脹系數(shù)都不一樣,造成石材開槽處被漲裂(一般是比較細小的裂痕)。建筑物震動時,也完全將應(yīng)力傳遞給石材面板,由于石材本身的脆性,受力點很容易被震裂。如果采用彈性干掛膠,在石材和掛件同時發(fā)生不同程度的膨脹或收縮,以及發(fā)生震動時,彈性的膠體就可以吸收這兩種材料之間的變位應(yīng)力,避免石材開裂現(xiàn)象的發(fā)生。
目前國內(nèi)有硅寶等少數(shù)廠家已生產(chǎn)銷售“彈性石材干掛膠”,使用效果不錯。
日本是個地震多發(fā)的國家,他們開發(fā)出“建筑用抗震橡膠”,具有很高的耐壓強度、卓越的耐老化性,主要是硅橡膠。“抗震硅橡膠”是用在高層建筑的地基上,在建筑物的結(jié)構(gòu)柱的下端與建筑基礎(chǔ)之間,采用一層鋼板一層膠的方式,多層次地填充這種“抗震硅橡膠”。在地震發(fā)生時,由于抗震硅橡膠的彈性,能夠吸收一定的地震波的能量,有效地減緩建筑物的上下震動和搖擺的幅度。1995年日本阪神大地震后,抗震硅橡膠已經(jīng)在日本建筑業(yè)得到應(yīng)用。在國內(nèi)還未見這方面的報道。
四、結(jié) 論
玻璃幕墻建筑在5.12四川大地震中的優(yōu)良表現(xiàn),以及1995年日本阪神大地震、1999年臺灣集集大地震,震中烈度都在11度左右,砌體填充墻、常規(guī)玻璃窗大量破壞,而各種建筑幕墻,即使是玻璃幕墻,也很少有震害的報告,震后大多保存完好。
這些事實都無可辯駁地證明:
建筑幕墻,尤其是玻璃幕墻是現(xiàn)代建筑最優(yōu)良的外圍結(jié)構(gòu)。硅酮結(jié)構(gòu)密封膠和耐候密封膠,是保證玻璃幕墻抗震性能的關(guān)鍵材料,建筑玻璃幕墻不存在“空中定時炸彈”之説?,F(xiàn)代建筑幕墻還具有藝術(shù)美觀、重量輕、節(jié)約資源等優(yōu)點,高樓大廈還得采用幕墻,其它填充墻體難以代替。建筑幕墻是建筑結(jié)構(gòu)安全的一個重要保障。
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