李國(guó)慶 浙江亞廈裝飾股份有限公司深化設(shè)計(jì)師 室內(nèi)設(shè)計(jì)師（中級(jí)）

1 可實(shí)施性

1.1 后置埋件

1.1.1 構(gòu)件分析

按規(guī)范規(guī)定，玻璃直接進(jìn)入通長(zhǎng)玻璃槽固定，受力完全依靠進(jìn)埋件槽的玻璃深度。常規(guī)進(jìn)槽深度尺寸應(yīng)大于150mm，應(yīng)用10mm厚鐵板加工成長(zhǎng)度大于150mm，深度大于150mm 的U 型槽，玻璃靠橡皮和鐵板用緊固螺絲壓緊。

本文分析案例是采用欄板夾膠玻璃，底部插入后置U 型槽埋件內(nèi)，插入深度為500mm。U 型槽使用10mm 厚熱鍍鋅鐵板加工定制而成，規(guī)格為長(zhǎng)500mm、寬65mm、深度500mm。U 型槽底部由鋼構(gòu)件支托，上口內(nèi)側(cè)面與10mm 厚L 型鐵板之間均以滿焊連接，焊縫表面質(zhì)量符合鋼結(jié)構(gòu)焊接規(guī)程JGJ81-91 規(guī)定，焊接完成后做除銹涂裝。整個(gè)構(gòu)件的鋼支托和L 型鐵板靠M16 化學(xué)錨栓與建筑結(jié)構(gòu)固定，如圖1.1。由于鋼構(gòu)件在轉(zhuǎn)角圓弧處安裝制作靈活度較差，需要附加鋼結(jié)構(gòu)連接至建筑結(jié)構(gòu)，玻璃在此圓弧位置與U型槽接觸的受力面積減少，致使該段欄板玻璃受力不均而容易造成破壞。

1.1.2 荷載計(jì)算

當(dāng)欄板玻璃上端頂部受到水平推力時(shí)，其構(gòu)件中U 型槽外側(cè)受到向外的張力，鋼支托構(gòu)件處化學(xué)錨栓受到拉力以及L 型鐵板處化學(xué)錨栓受到的剪力變化對(duì)整個(gè)欄板的穩(wěn)定性會(huì)產(chǎn)生一定的影響。玻璃欄板整個(gè)后置構(gòu)件是以可變水平推力荷載來(lái)控制組合效應(yīng)的控制方式，在水平活荷載計(jì)算過(guò)程中，采用滿布荷載法，以三倍的標(biāo)準(zhǔn)荷載值驗(yàn)算單位欄板后置構(gòu)件的抗屈服程度。

圖1.1 欄板側(cè)視圖

1.2 夾膠玻璃

1.2.1 選材解讀

目前，建筑類使用的夾層玻璃中間膜主要 有PVB 膠 片 和SGP 膠 片。SGP（Sentry Glass Plus） 是一種離子型聚合物，其撕裂強(qiáng)度是普通 PVB 的5 倍，硬度是普通PVB 的100 倍。在常溫下，SGP 夾膠玻璃抗彎撓度與相同厚度的單片玻璃相近。同PVB 夾膠玻璃相比，SGP 夾膠玻璃具有更高的結(jié)構(gòu)剛性及抗彎曲性能，更能抵御溫度環(huán)境的影響。由此可知，SGP 膜因其自身的優(yōu)良性能，應(yīng)用在圓弧形鋼化玻璃中，不僅能減小玻璃厚度，同時(shí)可以提高玻璃的抗沖擊、防爆等性能，以彌補(bǔ)欄板玻璃在圓弧形特殊位置區(qū)段與基礎(chǔ)埋件間受力薄弱的不足之處。SGP 膜還具有優(yōu)異的邊角穩(wěn)定性、耐久性、多結(jié)構(gòu)性及靈活性，使其能適應(yīng)當(dāng)今建筑市場(chǎng)最新、最嚴(yán)格的要求。因其市場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)原因，SGP 夾膠玻璃在建筑欄板玻璃領(lǐng)域中的應(yīng)用較少。本文討論的是SGP 圓弧形鋼化夾膠玻璃以其自身的優(yōu)異性能取代傳統(tǒng)設(shè)計(jì)上靠立柱受力的玻璃欄板的可能性。

本案例中的中庭區(qū)域欄板玻璃最低點(diǎn)離一側(cè)樓地面高度分別是7.0m、12.4m 和17.8m。按規(guī)范規(guī)定，不得使用承受水平荷載的欄板玻璃，應(yīng)增加設(shè)置木質(zhì)扶手，由扶手直接承受水平推力。但目前規(guī)范中SGP 夾膠鋼化玻璃應(yīng)用到無(wú)立柱欄板上尚無(wú)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，就其安全可行性、設(shè)計(jì)用途上能否成立，都需要做專項(xiàng)試驗(yàn)后經(jīng)專家評(píng)審或論證確定。

圖1.2 雙半徑弧形欄板水平面投影圖

圖1.3 上端弧線傾斜偏差圖

圖1.4 底部弧線傾斜偏差圖

1.2.2 雙半徑弧形夾膠玻璃內(nèi)傾斜偏差

在圓角部位，內(nèi)傾斜安裝的欄板玻璃在水平面上會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)不同的半徑弧線，如圖1.2。其彎曲表面形狀的展開(kāi)面為近似梯形，原本上下不同半徑的兩個(gè)水平面上的弧線此時(shí)是沿著傾斜軸線方向呈現(xiàn)，沿傾斜軸線方向的弧線端點(diǎn)間水平面與弧線中點(diǎn)在軸線上的距離為傾斜后的偏差值，偏差值隨著弧形欄板玻璃半徑的增大而增大，如圖1.3、圖1.4。

2 推力試驗(yàn)

2.1 試驗(yàn)原料

優(yōu)質(zhì)浮法玻璃：12mm 厚，南玻；

SGP 膜：1.52mm 厚，美國(guó)杜邦；

底部填充料：環(huán)氧樹(shù)脂灌漿料，優(yōu)質(zhì)國(guó)產(chǎn)。

2.2 試樣

上端：R1=1306mm，弧長(zhǎng)=1032mm；

底部：R2=1010mm，弧長(zhǎng)=1005mm；

高度：H=1700mm；

規(guī)格：12mm+1.52SGP+12mm 弧形夾膠玻璃，如圖2.1；

數(shù)量：2 塊（編號(hào)A1,A2）。

2.3 試驗(yàn)設(shè)備

L50x5mm熱鍍鋅角鋼反力架2個(gè)，L30x3mm 熱鍍鋅角鋼活動(dòng)式加載平臺(tái)1 個(gè)，1.0m 弧長(zhǎng)熱鍍鋅方管（100x60x5mm）推力橫梁1 根，電動(dòng)100T 分離式型液壓千斤頂1 臺(tái)。

2.4 推力檢測(cè)

圖2.1 12mm+SGP+12mm 弧形夾膠玻璃

根據(jù)欄板的使用性質(zhì)，在玻璃上端施加水平推力，在推力橫梁作用下玻璃上端受到均衡的線荷載。檢測(cè)是將推力平均分6 個(gè)時(shí)段由0KN 勻速增加至3.6KN，欄板上端在每個(gè)推力時(shí)段出現(xiàn)的變形偏移距離，如圖2.2。

按規(guī)范要求，玻璃欄板頂部受水平推力的標(biāo)準(zhǔn)值不得大于1.2KN/m，選擇三倍的標(biāo)準(zhǔn)值試驗(yàn)，是囊括了純玻璃欄板目前尚無(wú)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)境預(yù)估不到位、硬性檢測(cè)設(shè)施差等可抗因素范圍內(nèi)的漏缺，以力求在安全性上得到充分保證。極限測(cè)試非本文探究方向，故不做此要求的測(cè)試。

3 結(jié)論

圖2.2 欄板檢測(cè)變形偏移圖

檢測(cè)結(jié)束，底部填充的環(huán)氧樹(shù)脂灌漿料無(wú)明顯性擠壓變形和破損，證明環(huán)氧樹(shù)脂在硬化后能夠承受測(cè)試推力的擠壓。本文探究的最大推力值復(fù)零后，欄板玻璃無(wú)損，欄板玻璃上端與開(kāi)始檢測(cè)前原始位置偏差值小于1mm，SGP 膜無(wú)移位和撕裂跡象，證明SGP 膜弧形夾膠玻璃可以實(shí)現(xiàn)欄板無(wú)立柱式設(shè)計(jì)和可實(shí)施性，弧線形內(nèi)傾斜玻璃欄板可以達(dá)到欄板的標(biāo)準(zhǔn)要求。本文在規(guī)范方面需要專家組做出評(píng)審論證，在深化設(shè)計(jì)突破常規(guī)性和實(shí)踐性研究方面有一定探討意義。