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建筑玻璃熱炸裂的影響因素

2004-03-31 來源：

6437


建筑玻璃的熱炸裂是一個多因素問題，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，在特定場合，非主要因素也可能起主要作用，這要針對應(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綜合性的問題，既要一體考慮各個因素的作用，又要針對工程實(shí)際排除次要因素不計，控制住主要因素。對一般情況而言，制約玻璃熱炸裂的主要因素有三個：

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。所以玻璃本身對紅外線的吸收率是一個關(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)計時，一定要對使用環(huán)境作一一體評價再確定，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。在上述場合采用吸熱玻璃應(yīng)對吸熱率、板面尺寸有計算依據(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，應(yīng)對風(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，將較大地降低玻璃的抗拉強(qiáng)度，在加工安裝時較好將玻璃邊部進(jìn)行細(xì)磨，并剔除有嚴(yán)重缺點(diǎn)的玻璃。

　

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