CN103339337B - 用于构造物的组件 - Google Patents
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Abstract
一种用于构造物的组件包含支撑件和镶嵌件。所述镶嵌件可以是玻璃镶嵌件。所述组件还包含结构粘合件,其将所述镶嵌件与所述支撑件联结。所述结构粘合件可包含有机硅。所述结构粘合件具有朝向所述支撑件的第一联结表面和与所述第一联结表面间隔开并朝向所述镶嵌件的内表面的第二联结表面。所述结构粘合件具有基本上直角梯形的截面,其相对于所述镶嵌件和所述支撑件以某个方向取向。所述第一联结表面相对于所述结构粘合件的第二联结表面倾斜,从而减少该组件中因该构造物上经受的环境负荷(如风负荷)所致的应力。还提供了其他支撑件和组件。该组件可用于形成幕墙、窗墙、采光顶等。
Description
相关专利申请的交叉引用
本申请要求2011年1月26日提交的美国临时专利申请系列号No.61/436,521的权利,将该临时专利申请整体并入本文。
技术领域
本发明概括地讲涉及用于经受环境负荷的构造物的组件,该环境负荷会在该组件中引起应力;本发明更具体地讲涉及包含支撑件、镶嵌件和结构粘合件的组件,该结构粘合件具有特定的截面形状,被设置在该支撑件和镶嵌件之间。
背景技术
幕墙(或者玻璃窗系统)是建筑物的外部遮盖物,包含多个组件(或者单元)。幕墙的每个组件具有被设置在内部支撑件之内和/或之上的镶嵌件或者“填充物”,该内部支撑件由包括竖框、顶框和底框在内的各种框架构件构成。当在幕墙中使用玻璃镶嵌件时,优点是光线可进入建筑物。
常规的幕墙通常被设计成能抵抗空气和水的渗透、由作用于建筑物上的风力和地震力引起的摇摆、以及幕墙的静负荷负载力。幕墙通过在建筑物的楼层或者支柱处的连接件将投在其上的水平风负荷转移到建筑物。根据建筑物的设计、高度和地点而定,这种风负荷可能非常高。
两边型玻璃窗系统通常是这样的系统,其中玻璃镶嵌件按常规在相对两边安装,即用密封垫机械保持,但它采用结构有机硅将玻璃镶嵌件粘结到其余两边(通常是竖框)上的边框。机械保持的边缘一般支撑玻璃镶嵌件的静负荷。玻璃镶嵌件的活动负荷在具有结构有机硅的两个边缘上承担。静负荷一般被认为是由玻璃窗系统的各部件的质量所致的负荷,而活动负荷被认为是由建筑物的使用和居住所施加的重量,例如雪和风。不要将两边型玻璃窗系统与对接玻璃窗相混淆,后者没有给内部支撑件提供结构粘结。对接玻璃窗仅在玻璃镶嵌件的两个边缘上提供耐候密封件。
四边型玻璃窗系统通常是这样的系统,其中用结构有机硅将玻璃镶嵌件粘结到所有四边上的边框。由此,结构有机硅充当玻璃镶嵌件和框架构件之间的连续柔性固定物。根据玻璃窗系统的设计而定,静负荷由水平安定面和/或单独由结构有机硅机械支撑。四边型玻璃窗系统在玻璃镶嵌件周边连续密封,阻挡空气和水进入建筑物的内部。通常,在任一种玻璃窗系统中,由于玻璃镶嵌件的形状和玻璃镶嵌件后面的框架构件的形状,结构有机硅具有基本上矩形的截面。
“结构咬合”或者“咬合”(bite)是玻璃镶嵌件和支撑件两者上的结构有机硅的最小宽度或者接触表面。通常,在决定咬合尺寸时,必须考虑建筑物设计风负荷、玻璃镶嵌件尺寸、冲击负荷、静负荷和热膨胀应力。结构粘合件的矩形截面的典型胶合-厚度比为1:1-3:1,最小咬合为6mm,最小厚度为6mm。由此,咬合通常大于结构有机硅的厚度。厚度被认为是从玻璃镶嵌件到框架构件的距离,即矩形截面的最短边。适当的厚度有利于结构有机硅的安装,并有助于减少由玻璃镶嵌件和框架构件之间的差异热移动导致的粘合应力。
咬合的要求与建筑物上的风负荷和玻璃镶嵌件的尺寸成正比。影响咬合的要求的控制变量中的两个,是玻璃镶嵌件的最大短跨尺寸和玻璃窗系统必须加以设计以适应的设计风负荷。通常,风负荷越高,玻璃镶嵌件的短跨尺寸越大,所要求的咬合量越大。
遗憾的是,在一些建筑物设计中以及在一些建筑物地点中,由于为了保持玻璃镶嵌件和框架构件之间的粘合所要求的咬合的大小,高的风负荷妨碍了具有结构有机硅的组件的使用。这个问题因要求较大的框架构件来适应结构有机硅的较大咬合而变得更复杂。增加咬合的大小,从而增加框架构件的大小,不仅会减少可穿过幕墙的光量,而且会减损幕墙的美感质量。例如,在具有5英尺(约1.5米)宽的玻璃镶嵌件的建筑物设计中,在作用于建筑物上的风负荷为200磅/平方英尺(PSF;约9.6kPa)的情况下(例如在美国佛罗里达州),结构有机硅的矩形截面将要求至少2英寸(约5厘米)的咬合和至少1/4英寸(约0.5厘米)的厚度。结构有机硅的这个2英寸咬合要求在它后面有更大尺寸的框架构件,这两方面都减损幕墙的采光和美感质量。
另外,基于高的风负荷,在风击打然后离开幕墙时,由于玻璃镶嵌件相对于框架向内向外弯曲,结构有机硅具有高的内部应力。随着时间推移,这些内部应力会造成结构有机硅的疲劳和/或失效,这在通常没有其他手段来保持玻璃镶嵌件的四边型玻璃窗系统中尤其成问题。另外,在玻璃镶嵌件破裂的情况下,比如在飓风期间,剩下的玻璃片在飓风过程中将向内向外弯曲更多次和更大幅度。这会大大缩短结构有机硅发生失效之前的时间,该失效会使得玻璃片将从结构有机硅脱离下来,从而潜在地对人身或者财产造成进一步损害。
由此,仍有机会提供具有改进的性质的组件,所述改进的性质例如是当经受环境负荷时应力减少。还仍有机会提供具有改进的采光和美感的组件。
发明内容
本发明提供用于构造物的组件。构造物会经受到环境负荷,而环境负荷会在组件中引起应力。组件包含支撑件和镶嵌件。镶嵌件具有外表面和与外表面间隔开的内表面。周围边缘处在外表面和内表面之间。镶嵌件的内表面朝向支撑件并与支撑件联结。在镶嵌件的内表面和支撑件之间界定出空腔。组件还包含设置在空腔中以将镶嵌件与支撑件联结的结构粘合件。结构粘合件具有朝向支撑件的第一联结表面。结构粘合件还具有与第一联结表面间隔开并朝向镶嵌件的内表面的第二联结表面。外周缘表面处在结构粘合件的各联结表面之间。结构粘合件的外周缘表面被设置成靠近镶嵌件的周围边缘。结构粘合件的内周缘表面处在各联结表面之间。内周缘表面相对于外周缘表面沿着镶嵌件向内与外周缘表面间隔开。各联结表面和各周缘表面界定出结构粘合件的基本上直角梯形的截面。外周缘表面具有从镶嵌件的内表面向支撑件延伸的厚度(T1)。内周缘表面具有也从镶嵌件的内表面向支撑件延伸的厚度(T2)。内周缘表面的T2大于外周缘表面的T1。结构粘合件的第一联结表面相对于第二联结表面倾斜,从而减少组件中因构造物上经受的环境负荷所致的应力。还提供其他的支撑件和组件。
所述各组件相对于常规组件而言在构造物经受环境负荷时具有减少的应力。所述各组件还具有改进的采光和美感性,可用于各种地点和建筑物设计,同时提供各种有益效果,例如是构造物的隔空气、隔水和/或隔热屏障。
附图说明
参考下文的“具体实施方式”并结合附图可更好地理解本发明,从而更容易地认识本发明,附图中:
图1是包括呈并排型式的多个组件实施例的构造物的透视图,所述呈并排型式的多个组件实施例形成构造物的幕墙;
图2是幕墙的一部分的横向截面图,该部分具有两个共享支撑件的组件;
图3是另一幕墙的一部分的横向截面图,该部分具有两个组件的另一实施例,每个组件具有与附加支撑件机械连接的支撑件;
图4与图3相似,组件的另一实施例具有与附加支撑件可滑动地连接的支撑件;
图5是具有两个组件的另一实施例的幕墙的透视剖面图,每个组件在四边型玻璃窗系统中具有底框和竖框;
图6是具有两个组件的另一实施例的幕墙的透视剖面图,每个组件在两边型玻璃窗系统中具有底框和竖框;
图7是相关技术的结构粘合件的横向截面图,该结构粘合件设置在镶嵌件和支撑件之间,具有基本上矩形的截面,图中虚线示出根据有限元分析(FEA)得出的该结构粘合件在负荷下的内部应力,单位为磅/平方英寸(psi),最高应力为约59psi(~407kPa);
图8是本发明的结构粘合件的一个实施例的横向截面图,该结构粘合件设置在镶嵌件和支撑件之间,具有基本上直角梯形的截面,图中虚线示出根据FEA得出的该结构粘合件在负荷下的内部应力,单位为psi,最高应力为约39psi(~269kPa);
图9至15是本发明的结构粘合件的不同实施例的横向截面图,所述结构粘合件具有基本上直角梯形的截面,具有不同的厚度、长度和角度;
图16是组件的另一实施例的分解横向截面图,其中结构粘合件具有基本上凹多边形的截面;
图17是支撑件的分解横向截面图,其中镶嵌件和结构粘合件以虚线示出;
图18是支撑件的另一实施例的分解横向截面图,其中镶嵌件和结构粘合件以虚线示出。
具体实施方式
参考附图,组件(或者单元)一般以20示出;附图中在几个视图中相同的数字都表示相应的部分。参见图1,示出了多个组件20与构造物22联结。各组件20以并排型式进行布置。各组件20可相互成一直线(如所示),或者相互偏置(未显示)。各组件20通常为模块式,使得它们基本上为相互间的复制品。但是,构造物22可包括相互不同的各组件20,如不同大小、形状和/或型式的各组件20。例如,如图1中所示,在构造物22的一个侧面上的各组件20小于在构造物22的另一侧面上的各组件20。
图1中所示的各组件20的型式在本领域中可称为幕墙,更具体地讲称为四边型幕墙或者称为四边型玻璃窗系统。在这个型式中,幕墙呈现构造物22的基本上平滑且连续的外表面。组件20也可实施为两边型幕墙或者两边型玻璃窗系统,其相对于四边型玻璃窗系统具有较不平滑的外观。其他类型的适合于组件20的应用的例子包括杆系统、整体式系统、窗墙应用和采光顶(未显示)。更多的例子包括拱肩应用,例如非视觉应用,包括玻璃、陶瓷、石头、复合材料或者金属拱肩应用在内。玻璃窗(glazing)是玻璃(glass)的另一常用术语。“两边型”和“四边型”的说法并非指涉构造物22,而是指涉组件20的型式。
幕墙可用于各种构建物22,如用于商业建筑物、工业建筑物、住宅建筑物等。这些建筑物可以是低层、中层或者高层建筑物。幕墙可给构造物22提供各种好处,包括提供光线、风景、气候控制、天气保护和美感。幕墙通常不承受屋顶或者楼层负荷,而是一般从构造物22的柱子或者楼面水泥板正面或顶面悬挂。由此,幕墙通常在本领域中被认为是非结构和/或非负荷支撑物。
幕墙可代表构造物22的整个外表(或者外立面),或者仅为其一部分。相比之下,窗墙一般相对于构造物22定位在不同的位置,使得构造物22的外立面还包括楼面水泥板和/或柱子的正面。例如,窗墙通常将从一个楼层的顶部延伸到下一楼层的底面,或者为围绕构造物22的水平长条。由此,窗墙一般将被向后安设到构造物22中,例如在楼层之间,而不是向外安设为构造物22的连续外表。由此,各组件20可实际上跨越构造物22的小于一个层、一个层或者多于一个层。虽然组件20被描述为可用于形成构造物22幕墙和窗墙,但组件20并不限于任何具体的应用。
参见图2至6,两个组件20一般以幕墙型式显示,示出了一个组件20的右侧部分和另一组件20的左侧部分。各组件20的左侧和右侧一般为相互间的镜像,这在下文中更详细描述。对于各组件20的上侧和下侧一般也同样如此。但是,在某些应用中,根据组件20的目的或者根据组件20在构造物22之内或者之上的位置,各组件20的各侧面中的一个或者多个可与其他侧面不同。这对两边型系统而言一般确实如此,在两边型系统中,各组件20的上侧和下侧即顶框和底框与各组件20的左侧和右侧即左竖框和右竖框不同。两边型玻璃窗系统中的两个组件20的右下角和左下角的一个例子在图6中显示。相比之下,在四边型系统中,各组件20的所有四个侧面一般是相同的。四边型玻璃窗系统中的两个组件20的右下角和左下角的一个例子在图5中显示。
组件20包含支撑件24。支撑件24可以为各种大小、形状和型式。如图2至6中所示,显示了各支撑件24的各种型式。支撑件24可以是构造物22的预先存在的部分,例如横梁,或者更具体地讲为组件20的与构造物22连接的部分,如通过将支撑件24与构造物22的楼面水泥板顶面或正面连接而与该构造物连接。根据应用而定,组件20可在生产车间中制作然后在现场安装,四边型玻璃窗系统一般就是这样,和/或直接在现场制作,两边型玻璃窗系统一般就是这样(尽管两边型玻璃窗系统也可在现场以外制作并在现场安装)。组件20不限于任何具体类型的制造工艺。
支撑件24通常是框架构件24。由此,支撑件24可以是侧柱24,其一般是组件20的竖直框架构件24。支撑件24也可以是顶框24或者底框24,其一般是组件20的水平框架构件24。这类框架构件24在本领域中也可称为竖框、横档或者横杆。根据组件20的型式而定,支撑件24也可相对于构造物22成角度,例如在采光顶或者屋顶应用中。支撑件24可包含整体式框架构件24,从而形成组件20的整个外围,或者可以是在组件20的整个外围或其一部分的周围的许多两个或者多个连接的框架构件24。
组件20可为如上所介绍的各种形状,通常为四边形形状,更通常为矩形形状。例如,如图1中所示,每个组件20包括四个支撑件24(以虚线表示),其中一些组件20为矩形型式,一些组件20为正方形型式。
在一个实施例中,支撑件24进一步定义为第一支撑件24a和与第一支撑件24a间隔开的第二支撑件24b。支撑件24还进一步被定义为在第一和第二支撑件24a,24b之间延伸的第三支撑件24c以及在第一和第二支撑件24a,24b之间延伸并与第三支撑件24c间隔开的第四支撑件24d。由第一、第二、第三和第四支撑件24a,24b,24c,24d界定出四边形型式。如上所介绍,各支撑件24可以是框架构件24。例如,第一支撑件24a可以是组件20的右侧柱24a,第二支撑件24b可以是左侧柱24b,第三支撑件24c可以是顶框24c,第四支撑件24d可以是底框24d。
支撑件24可以为各种长度(或者高度)、宽度W和深度D。将支撑件24的宽度W减至最低以增加组件20的采光是有用的。随着支撑件24的宽度W增加,穿过组件20的光线一般减少。使支撑件24的宽度W减至最低在美感上也是令人愉悦的。支撑件24的宽度W通常为约1/2至约6、约7/8至约3或者约15/16至约2英寸;或者约1.25至约15、约2至约8或者约2.5至约5厘米。支撑件24的强度,从而组件20的强度,一般是由支撑件24的深度D控制,而不是由支撑件24的宽度W控制。由此,可根据组件20的应用来定制支撑件24深度D。
如上所介绍,根据组件20的应用而定,支撑件24可为各种型式和形状。例如,如图2中所示,支撑件24具有C形截面,保持着呈并排型式的两个单独组件20。如图3中所示,示出了两个支撑件24机械固定于附加支撑件26。支撑件24具有内壁28和与内壁28间隔开的外壁30,在壁28,30之间延伸着联结边缘32。在联结边缘32和内壁28之间界定出钝角A1,在联结边缘32和外壁30之间界定出锐角A2。壁28,30可为各种厚度,如约1/8英寸(约0.3厘米)或者更大。图17显示与图3的支撑件24相似的支撑件24。壁28,30可具有实质厚度,使得支撑件24不如各图中所示的那样中空。支撑件24的A1,A2度数可变,前提条件是它们基本上仍在其名称所代表的度数范围内,例如A1在90°-180°之间,A2小于90°。
图4显示与图3所示相似的情形,但各支撑件24和附加支撑件26的形状不同。在这个型式中,各组件20可在附加支撑件26上滑动就位。根据所需的构造物22而定,各支撑件24,以及附加支撑件26(如果存在的话),可为各种大小、形状和型式,并且这类型式几乎是无限的。
图16和18显示用于另一实施例的另一类型的支撑件24。支撑件24与其他各支撑件24如图3的支撑件24相似,但联结边缘32的形状不同。具体地讲,联结边缘32在壁28,30之间延伸,并具有第一部分和与第一部分相邻的第二部分。第一部分与内壁28相邻,第二部分与外壁30相邻。第一和第二部分的形状一般与结构粘合件50互补(或者反之)。如所示,联结边缘32一般是凸起形状的或者说突出的。在另一个实施例中(未显示),联结边缘32还具有在第一和第二部分之间的第三部分。第三部分可相对于镶嵌件34的内表面38基本上平行,或者稍微倾斜。例如,支撑件34的联结边缘32可具有由第一、第二和第三部分界定的部分等边截面。第三部分如果存在的话,其形状一般也是与结构粘合件50互补(或者反之)。联结边缘32邻近镶嵌件34的周围边缘40,使得镶嵌件34的内表面38和支撑件24之间界定出空腔C。支撑件24的联结边缘32可由两个或者多个单独的支撑件24界定,前提条件是各联结边缘32界定出本文所描述的形状,即各联结边缘32为倾斜的和/或凸起的。结构粘合件50在下文中进一步描述。
再参见图16和18,在联结边缘32的第一和第二部分之间界定出钝角A3,在联结边缘32的第一部分和内壁28之间界定出另一钝角A1,在联结边缘32的第二部分和外壁30之间界定出又一钝角A2。支撑件24的A1,A2,A3度数可变,前提条件是它们基本上仍在其名称所代表的度数范围内,例如A1在90°-180°之间。联结边缘32的第一和第二部分以及第三部分(如果存在的话)的长度可相同或者不同。在一个实施例中,第一和第二部分具有基本上相同的长度,使得A1,A2基本上相同。
支撑件24可由各种材料形成,通常由刚性材料如金属、聚合物或者复合材料形成。通常,支撑件24由金属或者金属合金(如铝或钢)形成。铝的优点在于能够容易被挤出为支撑件24的设计和美感目的所要求的几乎任何形状。由此,各支撑件24可为不同大小和形状的挤出铝框架构件24。
任选地,支撑件24可用涂料组合物涂底漆或者涂油漆以进行防腐和/或提高粘合。这种涂料组合物的一个例子是其可从多个化学供应商商购获得。如果采用的话,可用于提高支撑件24和结构粘合件50之间的粘合强度。
组件20还包含镶嵌件34,其在本领域中也可称为填充物34或者lite34。镶嵌件34具有外表面36和与外表面36间隔开的内表面38。周围边缘40处于表面36,38之间。镶嵌件34的内表面38朝向支撑件24并与该支撑件联结,在镶嵌件34的内表面38和支撑件24之间界定出空腔C。空腔C具有基本上直角梯形的截面。
镶嵌件34通常在各支撑件24之间和之上延伸。在某些实施例中,如在四边型玻璃窗系统中,镶嵌件34的外表面36无各支撑件24。这类实施例一般在图1至5显示。在其他实施例中,如在两边型玻璃窗系统中,镶嵌件的外表面36被各支撑件24中的至少一个保持,通常被各支撑件24中的两个保持,如被组件20的顶框24c和底框24d保持。这种实施例一般在图6中显示。支撑件24通常靠近镶嵌件34的周围边缘40,以增加组件20的采光和美感;但是,支撑件24也可从周围边缘40向后安设。通常,支撑件24的联结边缘32相对于镶嵌件34的内表面38倾斜。镶嵌件34的内表面38一般朝向构造物22的内部,如朝向房间或者楼梯间。
镶嵌件34可由各种材料如玻璃、石头、金属、塑料等形成。镶嵌件34还可包括功能元件,如百叶窗、窗、通风口等。通常,如各图中所示,镶嵌件34由玻璃形成,从而镶嵌件34是玻璃镶嵌件34或者玻璃窗34。镶嵌件34可以是单窗格或者双窗格。如图2至6中所示,镶嵌件34包括内窗格42和外窗格44。窗格42,44被粘结到密封件46的相对两侧。密封件46可由各种材料形成,并且可包括一片或者多片,如第一密封件和第二密封件。适合于密封件46的材料包括但不限于聚异丁烯和有机硅。在镶嵌件34内界定出空气间隙48用于保温目的。
窗格42,44通常由淬火玻璃形成以防止镶嵌件34破碎;但是,也可使用其他类型的玻璃。镶嵌件34也可以是夹层玻璃34或者复合材料34,如淬火玻璃的窗格42,44和夹在窗格42,44之间的内层。内层也可由聚合物材料如ionoplast树脂形成。这种复合材料34在本领域中也可称为安全玻璃34。
镶嵌件34可为各种大小和形状。通常,镶嵌件34的形状为四边形,更通常形状为矩形。但是,镶嵌件34也可为其他形状,如梯形、圆形或者三角形。镶嵌件34的宽度W通常为约1英尺至约15英尺、约3至约10或者约4至约7英尺;或者,约0.25至约4.75、约1至约3或者约1.2至约2米。镶嵌件34的高度H通常为约1至约20、约5至约15或者约5至约7英尺;或者,约0.25至约6、约1.5至约4.75或者约1.5至约2米。如上所述,组件20跨越构造物22的一个层的一部分、一个层或者多于一个层。
通常,镶嵌件34是平坦的,具有基本上均匀的厚度T。镶嵌件34的厚度T通常为约1/8至约8、约1/4至约4或者约3/8至约1英寸;或者约0.3至约20、约0.6至约10或者约1至约2.5厘米。如上所述,镶嵌件34可以是单窗格42或者双窗格玻璃42,44(如果不是更多的话),或者如上所述的其他材料,例如金属。由此,以上的T可指单窗格42、窗格42,44的组合,或者保温拱肩镶嵌件34的T。窗格42,44每一者的T可互相相同或者互相不同。如果镶嵌件34是复合材料34,如以上描述的三层复合材料34,则其中两层或者多层可具有相同的T,或者各层可各自具有不同的T。在一个具体的实施例中,窗格42,44各自的厚度T1,T2为约3/16英寸(约0.5厘米),空气间隙48(或者聚合物材料的内层)的厚度T3为约1/10英寸(约0.25厘米)。T1,T2,T3各自的大小还可更大或者更小。
组件20还包含以上所介绍的结构粘合件50(下文称为粘合件50)。粘合件50被设置在空腔C中以将镶嵌件34与支撑件24联结。如在图2中最好地显示出,粘合件50的形状通常与空腔C互补。粘合件50在本领域中还可称为粘合珠(adhesivebead)50或者粘合接头(adhesivejoint)50。但是,粘合件50不同于常规的密封垫或者楔形物,后者不将镶嵌件34与支撑件24粘合。通常,密封垫或者楔形物仅仅是将镶嵌件34与支撑件24机械接合在一起,而粘合件50将镶嵌件34与支撑件24粘合。
粘合件50具有朝向支撑件24的第一联结表面52。粘合件50还具有与第一联结表面52间隔开并朝向镶嵌件34的内表面38的第二联结表面54。外周缘表面56处于联结表面52,54之间。外周缘表面56被设置成靠近镶嵌件34的周围边缘40。内周缘表面58处于联结表面52,54之间并相对于外周缘表面40沿着镶嵌件34向内与外周缘表面56间隔开。
联结表面52,54和周缘表面56,58界定出基本上直角梯形的截面。外周缘表面56的厚度T1从镶嵌件34的内表面38向支撑件24延伸。内周缘表面58的厚度T2也从镶嵌件34的内表面38向支撑件24延伸。内周缘表面58的T2大于外周缘表面56的T1。由此,第一联结表面52相对于第二联结表面54倾斜。
粘合件50的外周缘表面56的T1通常为约1/4至约1、约1/4至约3/4或者约1/4至约1/2英寸;或者约0.6至约2.5、约0.6至约2或者约0.6至约1.3厘米。粘合件50的内周缘表面58的T2大于外周缘表面56的T1。粘合件50的内周缘表面58的T2通常为约5/16至约2、约1/2至约1或者约1/2至约3/4英寸;或者约0.8至约5、约1.3至约2.5或者约1.3至约2厘米。
粘合件50的第二联结表面54具有长度L2。粘合件50的第一联结表面52的长度L1大于第二联结表面54的L2。通常,粘合件50的第二联结表面54的L2不大于约2、约1/2至约2、约3/4至约2或者约15/16至约1英寸;或者不大于约5、约1.3至约5、约2至约5或者约2.3至约2.5厘米。粘合件50的第一联结表面52的L1可由T1,T2和毕氏定理确定。如图9至15中所例示,粘合件50可具有T1,T2和L1,L2的各种组合,前提条件是粘合件50的基本上直角梯形的截面得到保持。
粘合件50的第二联结表面54的L2在本领域中也可称为“咬合”L2或者称为“结构咬合”L2。与此相关地,“玻璃咬合”可指玻璃镶嵌件32的被支撑件24和粘合件50遮蔽的量。如上所述,增加能够穿过组件20的光线的量常常是有用的,从而将咬合尽可能减至最低,同时仍保持组件20的结构完整性。例如,一旦就位,例如在幕墙中就位,组件20必须承受某些环境负荷,例如下文描述的风负荷。
粘合件50的表面52,54,56,58中的一个或者多个可具有一些不规则性,使得表面52,54,56,58不如各图中所示那样完全平坦。例如,周缘表面56,58中的一者可由于放置和/或粘合件50的膨胀或者收缩而稍微凹入或者凸起。另外,根据支撑件24和/或镶嵌件34的形状而定,通常根据支撑件24的形状而定,联结表面52,54中的一者可以是凹入或者凸起的。支撑件24的联结边缘32一般与第一联结表面52互补。例如,支撑件24可被成形为包括基本上平坦、凹入或者凸出的联结边缘32,这将界定空腔C的形状,从而界定粘合件50的形状。如各图中所示,联结边缘32通常为基本上平坦的;但是,支撑件24的联结边缘32的形状也可发生变化,这种变化甚至可进一步降低粘合件50中的应力,如下所述。如上所述,可采用挤出来形成支撑件24。由此,支撑件24可通过挤出经过这样的模具来形成,该模具具有界定所得的支撑件24的联结边缘32的平坦、凹入和/或凸出部分。
如图2至4以及9至15中最好地显示,粘合件50的第一联结表面52和外周缘表面56界定出基本上直角梯形的截面的钝角A1。粘合件50的第二联结表面54和外周缘表面56界定出基本上直角梯形的截面的直角A2。粘合件50的第一联结表面52和内周缘表面58界定出基本上直角梯形的截面的锐角A3。粘合件50的第二联结表面54和内周缘表面58界定出基本上直角梯形的截面的另一直角A4。
直角梯形是具有两个直角的梯形。A1,A2,A3,A4的度数可变,前提条件是它们基本上仍在其名称所代表的度数范围内,例如A1在90°-180°之间,A3小于90°。A2,A4可不精确。换句话说,A2,A4可稍微大于或者小于90°,例如90±5度或者更小的度数。
图16和18示出粘合件50的另一实施例。粘合件50与其他各图的结构粘合件相似,但具有不同的截面。如在图16中最好地显示,第一联结表面52朝向支撑件24并且具有第一部分和与第一部分相邻的第二部分。在第一和第二部分之间界定出钝角A5。外周缘表面58被设置成靠近镶嵌件34的周围边缘40和第一联结表面52的第二部分。内周缘表面56相对于外周缘表面58沿着镶嵌件34向内与外周缘表面58间隔开,并与第一联结表面52的第一部分相邻。联结表面52,54和周缘表面56,58界定出基本上凹多边形的截面。该截面也可称为部分蝴蝶结截面。粘合件50的厚度T1从镶嵌件34的内表面38延伸到第一联结表面52的第一和第二部分之间的支撑件24。T1与A5相邻。内周缘表面56的厚度T2也从镶嵌件34的内表面38向支撑件24延伸。外周缘表面58的厚度T3亦从镶嵌件24的内表面38向支撑件24延伸。粘合件50的T1小于周缘表面56,58的T2,T3两者,使得第一联结表面52相对于第二联结表面54凹入。
如在图16中最好地显示,第一联结表面52的第一部分和粘合件50的内周缘表面56界定出基本上凹多边形的截面的锐角A1。第一联结表面52的第二部分和粘合件50的外周缘表面58界定出基本上凹多边形的的另一锐角A2。粘合件50的第二联结表面54和内周缘表面56界定出基本上凹多边形的截面的直角A3。粘合件50的第二联结表面54和外周缘表面58界定出基本上凹多边形的截面的另一直角A4。
再参见图16,内周缘表面56的T2和外周缘表面58的T3基本上相等。在其他实施例中,T2,T3可不同,比如T3小于T2,或者反之。还如图16中所示,第二联结表面54具有第一部和第二部分,各自长度分别为L2a,L2b。L2a,L2b可相互间相同或者不同。第一联结表面52也具有长度L1,其中第一部分具有长度L1a,第二部分具有长度L2b。L1a,L1b可相互间相同或者不同。如所显示,第一联结表面52一般为凹入形状。在另一个实施例中(未显示),第一联结表面52还具有在第一和第二部分之间的第三部分。第三部分可相对于第二联结表面54基本上平行,或者稍微倾斜。例如,粘合件50的第一联结表面52可具有由第一、第二和第三部分界定的部分等边截面。第三部分如果存在的话,其形状一般也是与支撑件24互补(或者反之)。粘合件50的A1,A2,A3,A4,A5度数可变,前提条件是它们基本上仍在其名称所代表的度数范围内,例如A5在90°-180°之间。在一个实施例中,第一和第二部分具有基本上相同的L1a,L2b,使得A1,A2基本上相同。
如在图2至4中最好地显示,构造物24通常沿粘合件50的第一联结表面52的至少大部分相接。镶嵌件34的内表面38通常沿粘合件50的第二联结表面54的至少大部分相接。支撑件24的联结边缘32通常与粘合件50的第一联结表面52相接。增加粘合件50与镶嵌件34和支撑件24之间的接触一般会增加组件20的支撑件24和镶嵌件34之间的粘合强度。
粘合件50可包含各种粘合剂。通常,粘合件50包含有机硅,其可从单部分或者两部分系统形成。由此,粘合件50在本领域中也可称为结构有机硅。合适的粘合件系统可从美国密歇根州米德兰市道康宁公司(DowCorningCorporation,MidlandMI)商购获得,如Dow983-有机硅玻璃窗和幕墙粘合件/密封件或者-有机硅结构密封件。更多的例子包括Dow995-有机硅结构密封件,Dow993-结构密封件,和Dow895-结构玻璃窗密封件。这种粘合件通常不同于可在各组件20之间或者之内用作挡风雨条60的其他粘合件或者密封件。这种密封件系统也可从道康宁公司商购获得,如Dow795-有机硅建筑物密封件和/或Dow791-耐候密封件。
组件20可具有附加的部件,尽管不必在各图中显示。例如,组件20还可包括挡风雨条60、密封垫62、背衬胶带、垫块、背衬棒64和隔离物。背衬胶带或者密封垫62常常可用来在施加粘合件50的过程中衬住空腔C。粘合件50可通过常规的填塞技术施加到空腔C中。背衬棒64常常用来在施加挡风雨条60时衬住空隙。虽然在图5和6中显示了密封垫62,但所述密封垫中的一个或者多个可不存在或者被背衬胶带代替。另外,虽然一般在各图中没有显示,但背衬胶带或者类似的部件可在粘合件50的周缘表面56,58中的一者或者两者上被设置在空腔C上。
现参见图7,显示了具有基本上矩形截面的常规结构有机硅。这种结构有机硅常常存在于常规的组件中,这是由于这类组件的型式所致—这类组件包括许多相对于支撑件和镶嵌件的直角。例如,许多支撑件与镶嵌件平行,从而在组件的镶嵌件和支撑件之间界定出矩形空腔。在一些建筑物设计中以及在一些建筑物地点中,由于为了维持玻璃镶嵌件和支撑件之间的粘合所要求的咬合的大小,环境负荷妨碍了具有这种类型的结构有机硅或者其他结构有机硅的组件的使用。这个问题因要求较大的支撑件来适应结构有机硅的较大咬合而变得更复杂。增加咬合的大小,从而增加支撑件的大小,不仅会减少可穿过组件的光量,而且会减损组件的美感质量。例如,在具有5英尺(约1.5米)宽的玻璃镶嵌件的建筑物设计中,在作用在建筑物上的风负荷为200PSF(~9.6kPa)的情况下(例如在美国佛罗里达州),结构有机硅的矩形截面将要求至少2英寸(约5厘米)的咬合和至少1/4英寸(约0.6厘米)的厚度。结构有机硅的这个2英寸咬合要求在它后面有更大尺寸的支撑件,这两方面都减损包含常规组件的幕墙的采光和美学质量。
另外,基于高的风负荷,在风击打然后离开玻璃镶嵌件时,由于玻璃镶嵌件相对于支撑件向内向外弯曲,具有矩形截面的结构有机硅具有高的内部应力。这些应力由图7中显示的各种交叉影线表示,其中最高应力为约59psi(~407kPa)。应力是根据有限元分析(FEA)采用ANSYS将结构有机硅模拟为超弹性材料进行测定的。该镶嵌件为5英尺×71/4英尺(约1.5米×2.2米)。该结构有机硅具有2英寸(约5厘米)咬合和20psi(约138kPa)设计。该20psi设计一般被认为是允许的设计应力值或者行业标准。
在200PSF(约9.6kPa)风负荷下,镶嵌件相对于支撑件向内和向外旋转(或者弯曲)。结构有机硅充当支点,从而结构有机硅在镶嵌件和支撑件之间伸缩。在风负荷下镶嵌件的周边上的应力将根据均匀负荷下板行为理论以梯形方式表现。还计算了具有矩形截面的结构有机硅的其他尺寸:1.33英寸(约3.4厘米)咬合,(30psi/约207kPa设计),最大应力约47psi(约324kPa),以及15/16英寸(约1厘米)咬合,(44psi/约303kPa设计),最大应力约50psi(约345kPa)。
随着时间推移,这些内部应力可造成结构有机硅的疲劳和/或失效,例如内聚和/或粘合失效。如在图7中可见,应力是不均匀的,而是在结构有机硅的整个截面散布。在玻璃镶嵌件破裂的情况下,比如在飓风期间,剩下的玻璃片在飓风过程中将向内向外弯曲更多次和更大幅度。这会大大缩短结构有机硅发生失效之前的时间,该失效会使得玻璃片将从结构有机硅脱离下来,从而潜在地对人身或者财产造成进一步损害。
在图8中,显示了粘合件50的一个实施例。粘合件50的咬合L2为15/16英寸(约1厘米),厚度T1为1/4英寸(约0.6厘米),厚度T2为1/2英寸(约1.3厘米)。粘合件50按上文对图7的结构有机硅描述的相同方式计算。出人意料的是,相比于图7中所示的最大应力为59psi的结构有机硅,粘合件50的最大应力为约39psi(约269kPa),下降约33%。粘合件50的最大应力也远低于其他具有矩形截面的样品计算值,包括一个具有15/16英寸的等同咬合但具有约50psi(或者说高出约28%)的最大应力的样品。
不想拘泥于或者局限于任何具体理论,但认为相对于具有矩形截面的结构有机硅的常规组件,粘合件50的基本上直角梯形的截面有助于减少组件20中的应力。另外还认为,相对于常规组件,粘合件50的基本上直角梯形的截面的取向有助于减少组件20中的应力。例如,据信,相对于T2小于T1的相反情形,粘合件50的T1小于T2有助于减少应力。据信,这个取向和特定截面是重要的,因为据认为粘合件50可在镶嵌件34经受风负荷时充当镶嵌件34和支撑件24之间的铰链。
据信,粘合件50的另一实施例的基本上凹多边形的截面也具有与基本上直角梯形的截面实施例相似的有益效果。例如,据信这个取向和特定截面是重要的,因为据认为粘合件50可在镶嵌件34经受风负荷时充当镶嵌件34和支撑件24之间的双铰链。
基于这些发现和进一步的假设,粘合件50因此能降低组件20中因构造物22上经受的环境负荷所致的应力。通常,构造物22日常最值得关注的环境负荷是如上所描述的风负荷。例如,各组件20可能经受约200PSF(约9.6kPa)的最大负风负荷,这会试图将镶嵌件34查构造物22拉出,或者经受约130PSF(约6.2kPa)的最大正风负荷,这会试图将镶嵌件34推入构造物22中。但是,其他环境负荷也可能起作用,如地震负荷、雪负荷、热负荷和/或爆炸负荷。还据信,组件20当经受这些其他类型的环境负荷时也将具有减低的应力。环境负荷不等于静负荷,后者一般是组件20的各部件所赋予的负荷。
一般将组件20配置成符合建筑物规范。通常,组件20符合以下两个建筑物规范要求中的至少之一:1)根据规程TAS-201、TAS-202和TAS-203的佛罗里达州建筑物规范;或者2)根据规程PA-201、PA-202和PA-203的迈阿密达德县(Miami-Dade)建筑物规范。一般认为迈阿密达德县建筑物规范比佛罗里达州建筑物规范更严格。还可将组件20配置成符合其他地点的其他建筑物规范,如佛罗里达州的布劳沃德县(Broward)所要求的建筑物规范。
构造物22的某些地点具有严格的建筑物规范要求。例如,诸如佛罗里达州的地点往往有飓风,包括高速的风,因此具有会影响构造物22的风负荷。在这么高速的风的情况下,有可能有风吹的碎片(或者抛射物)冲击构造物22。由此,TAS-201涉及进行冲击试验的程序。TAS-202涉及进行均匀静态空气压力试验的程序。TAS-203涉及进行周期性风压力负荷试验的程序。
PA-201、202和203与佛罗里达州TAS规程相似,但用于佛罗里达州的迈阿密达德县。迈阿密达德县建筑物规范一般要求每个外部开口(无论是住宅还是商业建筑物)都提供有保护措施以防飓风所引起的风吹碎片。这种保护措施包括抗冲击产品。有两种类型的抗冲击产品:一种抵抗大抛射物,另一种抵抗小抛射物。为测试大抛射物,用重约9磅、尺寸为2×4英寸×9英尺(约5×10厘米×2.7米)的一块木头以50英尺/秒(约55公里/小时)的移动速度使产品例如组件20暴露于各种冲击。接着,使产品经受9,000个正负风循环(或者+/-4,500个循环)的飓风负荷。为测试小抛射物抵抗,已用10个以80英尺/秒(约88公里/小时)速度移动的滚球轴承使产品暴露于各种冲击。然后使产品经受风负荷9,000个循环。通常,各组件20至少能抵抗大抛射物,这相对于小抛射物抵抗而言一般是更严格的标准。
以下说明本发明的各组件的实例旨在说明而非限制本发明。
实例
制作第一和第二发明组件以测试各种物理性质。每个组件包括在结构上安装到支撑件、具体地讲安装到阳极氧化铝框架的镶嵌件,并被配置成四边型玻璃窗系统。结构粘合件包含有机硅并具有15/16英寸(约0.8厘米)咬合,更具体地讲具有如上文对图8所描述相同的尺寸和取向。
结构粘合件可从道康宁公司商购获得,并超过ETAG002-“GuidelineforEuropeanTechnicalApprovalforStructuralSealantGlazingSystems(SSGS)”(“结构密封件玻璃窗系统的欧洲技术批准指南”)和ASTMC1184-“StandardSpecificationforStructuralSiliconeSealants”(“结构有机硅密封件的标准规格”)的最低要求。结构粘合件具有根据ASTMC1135-“StandardTestMethodforDeterminingTensileAdhesionPropertiesofStructuralSealants”(“测定结构密封件的拉伸粘合性质的标准测试方法”)测量的性质。这些性质重复测量三次并在下表I中详示。
表I
实例编号 | 1 | 2 | 3 | 平均值 | 标准偏差 | |
长度 | 英寸 | 2 | 2 | 2 | 2 | 0 |
厚度 | 英寸 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0 |
最高应力 | 磅/平方英寸 | 157.1 | 161.2 | 142.4 | 153.5 | 9.9 |
最高%应变 | % | 116.608 | 131.171 | 110.246 | 119.342 | 10.727 |
在10%应变下的应力 | 磅/平方英寸 | 36.896 | 34.483 | 37.952 | 36.444 | 1.778 |
在25%应变下的应力 | 磅/平方英寸 | 64.756 | 60.979 | 64.778 | 63.504 | 2.187 |
在50%应变下的应力 | 磅/平方英寸 | 98.417 | 93.019 | 97.822 | 96.419 | 2.96 |
在100%应变下的应力 | 磅/平方英寸 | 147.152 | 141.289 | 141.919 | 143.453 | 3.219 |
最高伸长 | 英寸 | 0.583 | 0.656 | 0.551 | 0.597 | 0.054 |
最高负荷 | 磅力 | 157.056 | 161.197 | 142.397 | 153.55 | 9.878 |
每个镶嵌件包括透明淬火玻璃的内窗格和外窗格。每个窗格为60英寸×75英寸(约152.4厘米×约190.5厘米),平均厚度为3/16英寸(约0.48厘米)。在各窗格之间夹有中间层。中间层的厚度为约0.090英寸(约0.23厘米)。在第一个组件中,中间层包含聚乙烯醇缩丁醛(PVB)。在第二个组件中,中间层包含DupontTM Plus(SGP)。
根据以下ASTM标准测试了每个组件的空气渗透、水渗透和结构性能:ASTME330-“StandardTestMethodforStructuralPerformanceofExteriorWindows,Doors,SkylightsandCurtainWallsbyUniformStaticAirPressureDifference”(“通过均匀静态空气压力差异进行的外部窗、门、采光顶和幕墙的结构性能的标准测试方法”);和ASTME331-“StandardTestMethodforWaterPenetrationofExteriorWindows,Skylights,Doors,andCurtainWallsbyUniformStaticAirPressureDifference”(“通过均匀静态空气压力差异进行的外部窗、采光顶、门和幕墙的水穿透的标准测试方法”)。
在1.57PSF和6.24PSF(约75Pa和约300Pa)下测量每个组件的空气渗透。在任一组件中没有可测量的空气渗透被检测到。在6.24PSF(约300Pa)下测试了每个组件的水渗透15分钟。没有检测到明显的水渗透。在±150PSF、±200PSF和±300PSF(约7.2kPa、约9.6kPa和约14.4kPa)下测试了每个组件的结构性能。在任一组件中没有检测到镶嵌件、结构粘合件或者支撑件的失效。每个组件在空气渗透、水渗透和结构完整性的性能方面都符合行业标准。
制作第三发明组件,其与第二组件相同,但包括透明热增强玻璃的窗格。每个窗格的厚度为1/4英寸(约0.635厘米)。该组件按照如上所述的ASTME330和ASTME331进行测试。该组件还根据ASTME1886-“StandardTestMethodforPerformanceofExteriorWindows,CurtainWalls,Doors,andImpactProtectiveSystemsImpactedbyMissile(s)andExposedtoCyclicPressureDifferentials”(“被抛射物冲击并暴露于循环压差外窗、幕墙、门和冲击保护系统的性能的标准测试方法”)进行测试。在该组件中没有检测到镶嵌件、结构粘合件或者支撑件的失效。该组件在空气渗透、水渗透、结构完整性的性能以及冲击性能方面都符合行业标准。图8示出如上所述的结构粘合件的性质。
上述数值中的一个或者多个可变化±5%、±10%、±15%、±20%、±25%等,只要差异保持在本发明的范围之内。从马库什群组中的每一个成员可获得出人意料的结果,独立于所有其他成员。每个成员可被单独地和/或组合地依赖,为落入所附权利要求的范围内的具体实施例提供足够的支持。本文中明确设想到独立权利要求和从属权利要求(单项从属和多项从属)的所有组合的主题。本公开内容是说明性的,包括描述性的词语,而非限制性的词语。根据以上教导,可以得出本发明的许多修改和变型,并且本发明可按与本文所具体描述的方式不同的方式进行实施。
Claims (17)
1.一种用于经受环境负荷的构造物的组件,该环境负荷会在所述
组件中引起应力,所述组件包含:
i)支撑件;
ii)镶嵌件,其具有外表面和与所述外表面间隔开的内表面,在所述外表面和所述内表面之间有周围边缘,其中所述镶嵌件的所述内表面朝向所述支撑件并与所述支撑件联结,在所述镶嵌件的所述内表面和所述支撑件之间界定出空腔;和
iii)结构粘合件,其设置在所述空腔中,用于使所述镶嵌件与所述支撑件联结,所述结构粘合件具有:
朝向所述支撑件的第一联结表面,
与所述第一联结表面间隔开并朝向所述镶嵌件的所述内表面的第二联结表面,
在所述第一联结表面和所述第二联结表面之间并被设置成靠近所述镶嵌件的所述周围边缘的外周缘表面,和
在所述第一联结表面和所述第二联结表面之间并相对于所述外周缘表面沿着所述镶嵌件向内与所述外周缘表面间隔开的内周缘表面,
其中所述第一联结表面和所述第二联结表面及所述外周缘表面和所述内周缘表面界定出直角梯形的截面,且
其中所述外周缘表面的厚度从所述镶嵌件的所述内表面向所述支撑件延伸,并且所述内周缘表面的厚度也从所述镶嵌件的内表面向所述支撑件延伸,所述内周缘表面的厚度大于所述外周缘表面的厚度,使得所述第一联结表面相对于所述第二联结表面倾斜,从而减少所述组件中因所述构造物上经受的环境负荷所致的应力。
2.根据权利要求1所述的组件,其中所述构造物沿所述结构粘合件的所述第一联结表面的大部分相接,并且所述镶嵌件的所述内表面沿所述结构粘合件的所述第二联结表面的大部分相接。
3.根据权利要求1所述的组件,其中所述镶嵌件的所述外表面无所述支撑件。
4.根据权利要求1所述的组件,其中所述支撑件具有内壁和与所述内壁间隔开的外壁,在所述内壁和所述外壁之间延伸着联结边缘,使得在所述联结边缘和所述内壁之间界定出钝角,并且在所述联结边缘和所述外壁之间界定出锐角,所述联结边缘与所述结构粘合件的所述第一联结表面相接。
5.根据权利要求1或者4所述的组件,其中所述支撑件是选自侧柱、顶框、底框或者其组合的组的挤出框架构件。
6.根据权利要求1所述的组件,其中所述支撑件进一步被定义为第一支撑件和与所述第一支撑件间隔开的第二支撑件,所述镶嵌件在所述第一支撑件和所述第二支撑件每一者之间和之上延伸并且因此
所述组件包含:
i)第一支撑件和与所述第一支撑件间隔开的第二支撑件;
ii)镶嵌件,其具有外表面和与所述外表面间隔开的内表面,在所述外表面和所述内表面之间有周围边缘,所述镶嵌件在所述第一支撑件和所述第二支撑件每一者之间和之上延伸,其中所述镶嵌件的所述内表面朝向所述第一支撑件和所述第二支撑件每一者并与所述第一支撑件和所述第二支撑件每一者联结,在所述镶嵌件的所述内表面和所述第一支撑件之间界定出空腔,并且在所述镶嵌件的所述内表面和所述第二支撑件之间界定出空腔;和
iii)结构粘合件,其设置在所述空腔的每一者中,用于将所述镶嵌件与所述第一支撑件和所述第二支撑件联结,所述结构粘合件具有:
朝向所述第一支撑件和所述第二支撑件每一者的第一联结表面,
与所述第一联结表面间隔开并朝向所述镶嵌件的所述内表面的第二联结表面,
在所述第一联结表面和所述第二联结表面之间并被设置成靠近所述镶嵌件的所述周围边缘的外周缘表面,和
在所述第一联结表面和所述第二联结表面之间并相对于所述外周缘表面沿着所述镶嵌件向内与所述外周缘表面间隔开的内周缘表面,
其中所述第一联结表面和所述第二联结表面及所述外周缘表面和所述内周缘表面界定出直角梯形的截面,且
其中所述外周缘表面的厚度从所述镶嵌件的所述内表面向所述第一支撑件和所述第二支撑件每一者延伸,且所述内周缘表面的厚度也从所述镶嵌件的所述内表面向所述第一支撑件和所述第二支撑件每一者延伸,所述内周缘表面的厚度大于所述外周缘表面的厚度,使得所述第一联结表面相对于所述第二联结表面倾斜,从而减少所述组件中因所述构造物上经受的环境负荷所致的应力。
7.根据权利要求6所述的组件,还包含在所述第一支撑件和所述第二支撑件之间延伸的第三支撑件和在所述第一支撑件和所述第二支撑件之间延伸并与所述第三支撑件间隔开的第四支撑件,由所述第一支撑件、所述第二支撑件、所述第三支撑件和所述第四支撑件界定出四边形型式。
8.根据权利要求7所述的组件,其中所述镶嵌件也在所述第三支撑件和所述第四支撑件每一者之间和之上延伸,所述镶嵌件的所述内表面朝向所述第三支撑件和所述第四支撑件每一者并也与所述第三支撑件和所述第四支撑件每一者联结,在所述镶嵌件的所述内表面和所述第三支撑件之间界定出空腔,且在所述镶嵌件的所述内表面和所述第四支撑件之间界定出空腔。
9.根据权利要求8所述的组件,其中所述结构粘合件也被设置在所述空腔的每一者中,也是用于将所述镶嵌件与所述第三支撑件和所述第四支撑件联结。
10.根据权利要求7、8、或者9所述的组件,其中所述第一支撑件、所述第二支撑件、所述第三支撑件和所述第四支撑件每一者沿所述结构粘合件的所述第一联结表面的大部分相接,且所述镶嵌件的所述内表面沿所述结构粘合件的所述第二联结表面的大部分相接。
11.根据权利要求7或者8所述的组件,其中所述第一支撑件和所述第二支撑件每一者沿所述结构粘合件的所述第一联结表面的大部分相接,且所述镶嵌件的所述内表面沿所述结构粘合件的所述第二联结表面的大部分相接。
12.根据权利要求1或者6所述的组件,其中所述结构粘合件的所述第一联结表面和所述外周缘表面界定出所述直角梯形的截面的钝角,所述结构粘合件的所述第二联结表面和所述外周缘表面界定出所述直角梯形的截面的直角,所述结构粘合件的所述第一联结表面和所述内周缘表面界定出所述直角梯形的截面的锐角,且所述结构粘合件的所述第二联结表面和所述内周缘表面界定出所述直角梯形的截面的另一直角。
13.根据权利要求1或者6所述的组件,其中所述结构粘合件的所述外周缘表面的厚度为至少0.6厘米,且所述结构粘合件的所述内周缘表面的厚度大于所述外周缘表面的厚度。
14.根据权利要求6所述的组件,其中所述第一支撑件和所述第二支撑件进一步被定义为第一侧柱和第二侧柱或者定义为顶框和底框。
15.根据权利要求7、8或者9所述的组件,其中所述第一支撑件为第一侧柱,所述第二支撑件为第二侧柱,所述第三支撑件为顶框,且所述第四支撑件为底框。
16.一种用于经受环境负荷的构造物的组件,该环境负荷会在所述组件中引起应力,所述组件包含:
i)支撑件;
ii)镶嵌件,其具有外表面和与所述外表面间隔开的内表面,在所述外表面和所述内表面之间有周围边缘,其中所述镶嵌件的所述内表面朝向所述支撑件并与所述支撑件联结,在所述镶嵌件的所述内表面和所述支撑件之间界定出空腔;和
iii)结构粘合件,其设置在所述空腔中,用于将所述镶嵌件与所述支撑件联结,所述结构粘合件具有:
朝向所述支撑件并具有第一部分和与所述第一部分相邻的第二部分的第一联结表面,在所述第一部分和所述第二部分之间界定出钝角,
与所述第一联结表面间隔开并朝向所述镶嵌件的所述内表面的第二联结表面,
在所述第一联结表面和所述第二联结表面之间并被设置成靠近所述镶嵌件的所述周围边缘和所述第一联结表面的所述第二部分的外周缘表面,和
在所述第一联结表面和所述第二联结表面之间并相对于所述外周缘表面沿着所述镶嵌件向内与所述外周缘表面间隔开并与所述第一联结表面的所述第一部分相邻的内周缘表面,
其中所述第一联结表面和所述第二联结表面及所述外周缘表面和所述内周缘表面界定出凹多边形的截面,且
其中所述结构粘合件的厚度从所述镶嵌件的所述内表面向所述支撑件在所述第一联结表面的所述第一部分和所述第二部分之间延伸,所述内周缘表面的厚度也从所述镶嵌件的所述内表面向所述支撑件延伸,且所述外周缘表面的厚度亦从所述镶嵌件的所述内表面向所述支撑件延伸,所述结构粘合件的厚度小于所述内周缘表面的厚度和所述外周缘表面的厚度两者,使得所述第一联结表面相对于所述第二联结表面是凹入的,从而减少所述组件中因所述构造物上经受的环境负荷所致的应力。
17.根据权利要求16所述的组件,其中所述结构粘合件的所述第一联结表面的所述第一部分和所述内周缘表面界定出所述凹多边形的截面的锐角,所述结构粘合件的所述第一联结表面的所述第二部分和所述外周缘表面界定出所述凹多边形的截面的另一锐角,所述结构粘合件的所述第二联结表面和所述内周缘表面界定出所述凹多边形的截面的直角,且所述结构粘合件的所述第二联结表面和所述外周缘表面界定出所述凹多边形的截面的另一直角。
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