CN111896470A - 一种玻璃幕墙粘结结构可靠性检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种玻璃幕墙粘结结构可靠性检测设备，属于检测装置的技术领域，其技术方案要点是一种玻璃幕墙粘结结构可靠性检测设备，包括横梁，横梁上固定设置有点荷载加载装置、荷载测量装置以及位移测量装置，横梁上固定设置有带动点荷载加载装置向室外拉动玻璃的驱动装置，所述横梁的两端固定设置有固定装置，固定装置包括与横梁固定连接的多个固定铁片以及吸附于固定铁片的强力磁铁，且当点荷载加载装置与待检测玻璃表面固定时，固定铁片贴覆在与待检测玻璃相邻的玻璃表面，达到可在室内操作以提高安全性的效果。

Description

一种玻璃幕墙粘结结构可靠性检测设备

技术领域

本发明涉及检测装置的技术领域，尤其涉及一种玻璃幕墙粘结结构可靠性检测设备。

背景技术

随着我国经济建设和城市化的日益发展，城市的高层和超高层建筑犹如雨后春笋般兴起。从上世纪80年代开始，新兴的富有现代美感、施工周期短和自重轻等诸多优点的玻璃幕墙外围护结构大量被使用在城市的高层和超高层建筑物上。伴随着玻璃幕墙在工程建设中的使用，我国工程界对玻璃幕墙设计、施工、检验和管理力度不够，一些地区已发生因玻璃幕墙设计、施工或维护不当造成的人身伤亡安全质量事故。对现有玻璃幕墙的粘接结构对风载荷的承压能力的检测显得越来越重要，而现有的建筑玻璃幕墙粘结结构可靠性试验方法已出台有国家标准GB/T34554-2017。

现有的可参考公开号为CN102954935A的中国专利，其公开了一种既有玻璃幕墙结构胶力学性能现场检测装置，其主要由机架、固定吸盘、测量系统、真空吸盘施力系统以及计算控制装置组成，该系统中的固定吸盘将检测装置固定到幕墙上，拉力吸盘与玻璃幕墙相接触并对玻璃施加载荷，玻璃幕墙上胶的载荷和形变分别通过力传感器和位移传感器获得，从而可通过数据采集及分析装置得出玻璃幕墙上结构胶的载荷-形变函数曲线，并进行无线传输至笔记本电脑。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：上述检测装置在进行检测时，需要操作人员在室外将固定吸盘吸在玻璃表面，操作人员的人身安全得不到保障。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可在室内操作以提高安全性的玻璃幕墙粘结结构可靠性检测设备。

本发明的技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种玻璃幕墙粘结结构可靠性检测设备，包括横梁，横梁上固定设置有点荷载加载装置、荷载测量装置以及位移测量装置，横梁上固定设置有带动点荷载加载装置向室外拉动玻璃的驱动装置，所述横梁的两端固定设置有固定装置，固定装置包括与横梁固定连接的多个固定铁片以及吸附于固定铁片的强力磁铁，且当点荷载加载装置与待检测玻璃表面固定时，固定铁片贴覆在与待检测玻璃相邻的玻璃表面。

通过上述技术方案，在进行检测时采用的是抽检方式，一般按照一栋楼的玻璃数量的5%或者同种规格玻璃的3%进行抽检，本发明中，抽检的位置必须在玻璃幕墙开设有开启扇的位置处，具体为待检测玻璃相对的两侧各开设有一个开启扇，且两个开启扇之间的玻璃数量不少于三个，检测时，操作人员先在室内将该检测设备安装好，然后件检测设备从开启扇内伸出，伸出后，将点荷载加载装置与待检测玻璃的表面形成相对固定，此时固定铁片贴覆在与待检测玻璃相邻的玻璃的表面，然后操作人员可以在室内将强力磁铁对准固定铁片，使得强力磁铁隔着玻璃将固定铁片吸住。强力磁铁的吸附能力强，横梁稳定性较好；将横梁以及点荷载加载装置固定好之后，驱动装置带动点荷载加载装置拉动玻璃向着远离室外的方向发生小幅度位移，位移测量装置检测出待检测玻璃的位移量，荷载测量装置检测出点荷载加载装置施加的拉力，将最终数据收集后按照国标分析即可，相比于现有技术，本发明的检测设备可以在室内组装，然后在室内进行安装，大大提高了安全性。

本发明进一步设置为：所述横梁沿长度方向的一侧边缘位置处固定设置有定位指针，定位指针与横梁的长度边垂直，且定位指针的长度为10mm-15mm，点荷载加载装置与横梁固定且位于定位指针与横梁的固定连接的端部位置处。

通过上述技术方案，对玻璃进行检测时，玻璃是通过硅硐密封胶粘在钢架上的，硅硐密封胶的粘接宽度一般为20mm-30mm，而点荷载加载装置的最佳检测位置就在于硅硐密封胶所在宽度的中间位置处，即点荷载加载装置的最佳的检测位置在于距离相邻两个玻璃的胶缝边缘10mm-15mm位置处，在检测时，将横梁从开启扇伸出室外之后，目测指针的位置，使得指针远离横梁的端部抵接在相邻玻璃的胶缝边缘位置处，此时点荷载加载装置能够作用于硅硐密封胶的中间位置处，使得测试结构精度更高，并且定位指针能够帮助检测人员快速找到点荷载加载装置的施力位置，提高检测效率。

本发明进一步设置为：所述定位指针至少在横梁的两端位置处各设置一个。

通过上述技术方案，定位指针在横梁的两端位置处至少各设置一个，在进行检测时，由于检测人员是在开启扇的位置处将横梁伸出室外，因此定位指针在靠近横梁的两端位置处，操作人员便于观察，使得点荷载加载装置的作用位置便于确定，提高检测精度和检测效率。

本发明进一步设置为：固定设置于横梁两端的两个固定铁片呈半圆状，位于横梁两端的定位指针的延长线经过对应的固定铁片的圆心，且固定铁片的半圆位于定位指针指向的反侧。

通过上述技术方案，固定铁片呈半圆状，且固定铁片的圆弧段与定位指针异侧设置，因此固定铁片不会对定位指针造成干涉影响，使得指针能够对准相邻两块玻璃的胶缝，提高检测时的便利性。

本发明进一步设置为：所述横梁的两端可拆卸固定连接有悬臂，悬臂的截面尺寸与横梁的截面尺寸相同，且悬臂远离横梁的一端位置处固定设置有辅助固定件，辅助固定件包括辅助铁片以及与辅助铁片相吸附的辅助磁铁。

通过上述技术方案，当大楼的玻璃尺寸比较大，或者两扇开启扇之间的距离较长时，可以先在室内将悬臂固定在横梁的两端，然后再将加长后的横梁以及悬臂从开启扇伸出，调整好位置后，将辅助磁铁隔着玻璃吸住辅助铁片以进行固定，悬臂的设置扩大了适用范围，并且可以准备多种尺寸的悬臂以进一步扩大适用范围。

本发明进一步设置为：所述悬臂上固定设置有辅助指针，辅助指针与定位指针同侧且相互平行，辅助指针与定位指针的长度相等。

通过上述技术方案，横梁的两端固定悬臂之后，检测人员距离定位指针的距离也变远，此时不便于通过定位指针来确定点荷载加载装置的位置，但是在悬臂上固定设置定位指针后，则将辅助指针的端部指在相邻两块玻璃的胶缝位置后，也能够快速定出点荷载加载装置的施力位置，进一步提高了检测的精度以及检测效率。

本发明进一步设置为：所述悬臂与横梁之间采用螺纹连接。

通过上述技术方案，悬臂与横梁之间采用螺纹连接，因此悬臂与横梁相互拧紧后稳定性较高，使得检测过程更可靠，并且检测结束后悬臂能够快速拆除，使得整个检测设备便于携带。

本发明进一步设置为：所述横梁内部中空，且横梁内部固定设置有龙骨架。

通过上述技术方案，横梁内部中空，并在横梁内部固定设置龙骨架，因此一方面可以减轻检测设备的自重，另一方面又能通过龙骨架提高横梁的强度，确保在检测时横梁自身不会过度变形，影响检测精度。

本发明进一步设置为：所述定位指针的顶端朝向室内一侧弯折呈L形，且定位指针的顶端弯折后与胶缝处抵接。

通过上述技术方案，定位指针的顶端朝向室内的一侧弯折呈L形，因此在检测过程中，定位指针弯折后的端部能够直接指在胶缝位置处，从而能够通过定位指针能够快速找准胶缝的位置，进而快速找准点荷载加载装置的施力位置，提高检测精度。

本发明进一步设置为：所述横梁的上表面开设有竖直的调整槽，调整槽内插设有调整螺柱，且调整螺柱的底端与调整槽的槽底转动连接，调整螺柱的周向面上螺纹套设有螺套，螺套与调整槽滑动连接，横梁朝向室内的一侧开设有与调整槽连通的升降槽，定位指针的底端固定设置有连接杆，连接杆穿过升降槽后与螺套固定连接。

通过上述技术方案，当玻璃本体与钢架之间粘结的硅硐密封胶的厚度不同时，可以提前在室内转动调整螺柱，调整螺柱与螺套螺纹配合，从而带动螺套沿着调整螺柱上下移动，螺套通过连接杆带动定位指针上下移动，以确保定位指针弯折的顶端与点荷载加载装置之间的距离等于钢架与玻璃本体之间的硅硐密封胶的距离的一半，从而扩大了该检测设备的适用范围。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

1、通过设置固定铁片以及强力磁铁使得该检测设备可以在室内安装，提高检测时的安全性；

2、通过在横梁上固定设置指针使得点荷载加载装置的施力位置可以快速准确地找到，提高了检测精度以及检测效率；

3、通过在横梁的两端可拆卸固定设置悬臂，使得该检测设备能够适用于检测不同尺寸的玻璃，扩大了适用范围。

附图说明

图1为现有技术中玻璃幕墙的结构示意图；

图2为该检测设备在使用时的结构示意图；

图3为横梁以及悬臂组装后的结构示意图；

图4为图3中A处的局部放大示意图；

图5为该检测设备在使用时旨在强调强力磁铁以及辅助磁铁吸附位置的结构示意图；

图6为悬臂和横梁的爆炸示意图；

图7为隐去固定铁片后的悬臂与横梁的局部正视图；

图8为图7中A-A处的剖视图；

图9为横梁的剖视图。

附图标记：1、横梁；11、定位指针；111、连接杆；12、螺纹孔；13、龙骨架；14、调整槽；141、调整螺柱；142、螺套；15、升降槽；16、通槽；2、点荷载加载装置；21、真空泵；3、荷载测量装置；4、位移测量装置；5、驱动装置；6、固定装置；61、固定铁片；62、强力磁铁；7、悬臂；71、螺柱；72、辅助指针；8、辅助定位件；81、辅助铁片；82、辅助磁铁；9、钢架；91、玻璃本体；92、开启扇；93、胶缝。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

在介绍本发明之前，为了便于理解，首先对玻璃幕墙的结构进行简单介绍。如图1所示，包括固定设置在建筑物外表面的钢架9，钢架9包括多根水平以及多根竖直的方钢焊接而成，钢架9背离墙体的一侧粘结有玻璃本体91，且玻璃本体91的四周均涂有一层宽度为20mm-30mm的硅硐密封胶（一般20mm最为常见），通过硅硐密封胶将玻璃本体91与钢架9稳定地粘结在一起，相邻两块玻璃本体91的拼接位置处也粘结相连，且在粘结位置处形成一道胶缝93。钢架9上每隔一段距离还设置有可以转动打开的玻璃本体91，即开启扇92。玻璃幕墙粘结结构的可靠性检测主要在于检测玻璃本体91与钢架9之间粘结的那层硅硐密封胶的变形量，其检测原理为：在硅硐密封胶的弹性变形初始阶段，施加于玻璃幕墙粘结结构的点载荷与硅硐密封胶的位移呈正比。在相同的选定点载荷下，同规格的粘接结构中的硅硐密封胶的位移量呈正态分布。粘接失效引起硅硐密封胶的位移量增加，使其超过最大位移参考量，预示出失效的粘接结构。

一种玻璃幕墙粘结结构可靠性检测设备，结合图3和图4，包括横梁1，横梁1呈长方体状，横梁1长度方向的中间位置处固定设置有点荷载加载装置2，点荷载加载装置2为真空吸盘，横梁1背离点荷载加载装置2的一侧固定设置有与吸盘连通的真空泵21，横梁1上还固定设置有带动点荷载加载装置2做直线运动的驱动装置5，本实施例中，驱动装置5选用气缸，气缸的活塞杆滑动穿过横梁1，且气缸的活塞杆的端部与点荷载加载装置2之间固定设置有用于检测拉力的荷载测量装置3，荷载测量装置3可以采用力传感器，点荷载加载装置2背离驱动装置5的端部固定设置有用于检测位移的位移测量装置4，位移测量装置4可以选用位移传感器。驱动装置5以及荷载测量装置3、位移测量装置4均连接于计算装置（图中未示出），计算装置优选可编程控制器，计算装置可以控制驱动装置5进行运动，并且试验过程中，位移测量装置4和荷载测量装置3所测得的模拟量信号能够被计算装置收集，并转化为数字量，在检测过程中，计算装置能够把测量的数据进行存贮并将数据拟合转换成荷载与形变间的函数曲线以进行外显、传输及计算机存储。

结合图2和图3，横梁1的两端位置处固定设置有固定装置6，固定装置6包括固定铁片61，固定铁片61与点荷载加载装置2位于同一侧，且点荷载加载装置2与待检测的玻璃本体91形成固定后，固定铁片61贴合在与待检测的玻璃本体91相邻的玻璃本体91表面，固定装置6还包括强力磁铁62，强力磁铁62吸附在玻璃本体91背离固定铁片61的一侧（参见图5），使得横梁1与玻璃本体91之间形成固定可靠的固定，并且在固定时只需要在室内操作，大大提高了检测过程的安全性。

结合图2和图3，横梁1在一条长边的边缘位置处固定设置有定位指针11，定位指针11至少在横梁1的两端位置处各设置一个，本实施例中，定位指针11设置有两个，两个定位指针11分设在横梁1长度方向的两端位置处，定位指针11与横梁1垂直，定位指针11的长度为10mm-15mm，定位指针11的长度设定原则上等于硅硐密封胶宽度的一半，因此本发明的检测设备可以设置多套，每一套对应的定位指针11长度不相同，以确保在检测时针对不同的硅硐密封胶宽度可以使用不同长度的定位指针11。点荷载加载装置2与横梁1中间的定位指针11相邻设置，且点荷载加载装置2的中心与横梁1中间位置的定位指针11的端部重合，因此在进行检测时，操作人员将横梁1从开启扇92伸出室外后，令定位指针11指在相邻两块玻璃本体91粘结的胶缝93位置处，此时定位指针11的端部距离点荷载加载装置2之间的距离即为硅硐密封胶宽度的一半，因此点荷载加载装置2作用点即在硅硐密封胶宽度的中间位置处，使得检测时点荷载加载装置2能够直接作用于硅硐密封胶，提高了试验时的精度。

如图3所示，固定铁片61包括两个，且两个固定铁片61分设于横梁1的两端位置处，位于横梁1两端位置处的定位指针11与位于横梁1两端位置处的固定铁片61重合，且固定铁片61为半圆形，固定铁片61的圆弧段与定位指针11的指向异侧，因此固定铁片61不会对定位指针11的指向造成干涉和影响，同时，定位指针11定好位置后，直接将强力磁铁62吸附在玻璃本体91背离固定铁片61的一侧，定位指针11的位置不会轻易移动，使得检测效果更准确。

结合图7和图8，固定铁片61与横梁1之间通过螺钉可拆卸固定连接，且横梁1在固定铁片61所在位置的中间位置处开设有通槽16，通槽16贯穿固定铁片61，当玻璃本体91的厚度较厚时，采用固定铁片61与强力磁铁62相吸附的固定方式不稳定，此时可以将固定铁片61从横梁1上拆卸下来，然后再将一个真空吸盘穿过通槽16并与横梁1固定连接，从而换用真空吸盘进行固定，使得该检测设备可以适用于不同厚度的玻璃本体91，扩大了适用范围。

如图8所示，定位指针11的顶端呈向着室内弯折的L形，且在进行检测作业时，定位指针11弯折后的端部能够直接抵接在胶缝位置处，从而使得定位指针11指到的胶缝位置更确定，从而提高检测的精度以及便利性。

如图8所示，横梁1的上表面开设有竖直朝下的调整槽14，调整槽14内插设有调整螺柱141，且调整螺柱141的底端与调整槽141的内底面转动设置，调整螺柱141的周向面上螺纹套设有螺套142，螺套142的两侧与调整槽14相对滑动，横梁1朝向室内的一侧开设有竖直的升降槽15，且升降槽15与调整槽14连通，定位指针11的底端固定设置有连接杆111，连接杆111穿过升降槽15后与螺套142固定连接。当需要检测的玻璃本体91与钢架9之间的硅硐密封胶的宽度有所变化时，为了确保点荷载加载装置2能够施力于硅硐密封胶所在的宽度位置的一半，可以提前在室内转动调整螺柱141，调整螺柱141带动螺套142沿着调整槽14上下移动，进而螺套142通过连接杆111带动定位指针11上下移动，调整至定位指针11的顶端距离点荷载加载装置2之间的距离为硅硐密封胶宽度的一半后，在检测时再将定位指针11的顶端指在相邻两块玻璃本体91的胶缝93上时，则能够确保点荷载加载装置2能够施力于硅硐密封胶宽度方向的中间位置，从而提高了检测精度、扩大了适用范围。

结合图3和图6，横梁1的两端可拆卸固定连接有悬臂7，具体地，横梁1与悬臂7螺纹连接，即横梁1的两端开设有螺纹孔12，悬臂7的端部对应位置处固定设置有与螺纹孔12螺纹配合的螺柱71，悬臂7的截面尺寸和横梁1的截面尺寸相同，当螺柱71完全拧入螺纹孔12之后，横梁1的表面与悬臂7的表面重合，悬臂7的两端位置处固定设置有辅助定位件8，辅助定位件8包括辅助铁片81以及辅助磁铁82，辅助铁片81固定设置于悬臂7远离横梁1的一端位置处，且辅助铁片81与固定铁片61完全相同，辅助磁铁82与强力磁铁62完全相同。悬臂7在辅助铁片81的位置处固定设置有辅助指针72，辅助指针72与定位指针11同侧、相互平行，且二者长度一致，辅助铁片81与辅助指针72的位置关系等同于固定铁片61与定位指针11的位置，辅助指针72也可以上下升降，具体结构与定位指针11一致，在此不作赘述。当相邻两个开启扇92的距离较长，或者玻璃本体91的尺寸较大时，可以将悬臂7固定在横梁1的两端，使得横梁1的长度变长，并且辅助定位件8能对悬臂7进行固定，提高了该检测装置的稳定性。

如图9所示，横梁1以及悬臂7均采用铝合金材质，以降低整体设备的自重，使得在进行检测时该检测设备不会轻易脱落，提高了检测过程中的安全性以及可靠性。横梁1内部中空，进一步降低自重，且横梁1内部固定设置有龙骨架13，龙骨架13呈折线状设置并与横梁1的内壁固定连接，从而提高了横梁1的强度，为进一步降低横梁1的自重，龙骨架13采用轻质材料，本实施例选用铝合金材质。

本实施例的实施原理为：进行检测试验时，先在室内进行组装，根据实际情况确定是否安装悬臂7，然后打开两扇开启扇92，将检测设备从开启扇92内伸出，然后调整横梁1的位置，使得定位指针11指向相邻的两个玻璃本体91的胶缝93位置处，接着将强力磁铁62隔着玻璃本体91吸附在固定铁片61上，检测设备的安装工作完成。然后操作人员回到室内，利用计算装置控制驱动装置5运动，从而带动点荷载加载装置2施加拉力，位移测量装置4将测得位移模拟量信号收集，荷载测量装置3将拉力模拟量信号收集，并且传输给计算装置，计算装置将模拟量信号转化为数字量，在检测过程中，计算装置能够把测量的数据进行存贮并将数据拟合转换成荷载与形变间的函数曲线以进行外显、传输及计算机存储，因此检测人员可以在室内完成整个检测过程，安全性大大提高。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种玻璃幕墙粘结结构可靠性检测设备，包括横梁(1)，横梁(1)上固定设置有点荷载加载装置(2)、荷载测量装置(3)以及位移测量装置(4)，横梁(1)上固定设置有带动点荷载加载装置(2)向室外拉动玻璃的驱动装置(5)，其特征在于：所述横梁(1)的两端固定设置有固定装置(6)，固定装置(6)包括与横梁(1)固定连接的多个固定铁片(61)以及吸附于固定铁片(61)的强力磁铁(62)，且当点荷载加载装置(2)与待检测玻璃表面固定时，固定铁片(61)贴覆在与待检测玻璃相邻的玻璃表面。

2.根据权利要求1所述的一种玻璃幕墙粘结结构可靠性检测设备，其特征在于：所述横梁(1)沿长度方向的一侧边缘位置处固定设置有定位指针(11)，定位指针(11)与横梁(1)的长度边垂直，且定位指针(11)的长度为10mm-15mm，点荷载加载装置(2)与横梁(1)固定且位于定位指针(11)与横梁(1)的固定连接的端部位置处。

3.根据权利要求2所述的一种玻璃幕墙粘结结构可靠性检测设备，其特征在于：所述定位指针(11)至少在横梁(1)的两端位置处各设置一个。

4.根据权利要求2所述的一种玻璃幕墙粘结结构可靠性检测设备，其特征在于：固定设置于横梁(1)两端的两个固定铁片(61)呈半圆状，位于横梁(1)两端的定位指针(11)的延长线经过对应的固定铁片(61)的圆心，且固定铁片(61)的半圆位于定位指针(11)指向的反侧。

5.根据权利要求1所述的一种玻璃幕墙粘结结构可靠性检测设备，其特征在于：所述横梁(1)的两端可拆卸固定连接有悬臂(7)，悬臂(7)的截面尺寸与横梁(1)的截面尺寸相同，且悬臂(7)远离横梁(1)的一端位置处固定设置有辅助固定件，辅助固定件包括辅助铁片(81)以及与辅助铁片(81)相吸附的辅助磁铁(82)。

6.根据权利要求5所述的一种玻璃幕墙粘结结构可靠性检测设备，其特征在于：所述悬臂(7)上固定设置有辅助指针(72)，辅助指针(72)与定位指针(11)同侧且相互平行，辅助指针(72)与定位指针(11)的长度相等。

7.根据权利要求5所述的一种玻璃幕墙粘结结构可靠性检测设备，其特征在于：所述悬臂(7)与横梁(1)之间采用螺纹连接。

8.根据权利要求1所述的一种玻璃幕墙粘结结构可靠性检测设备，其特征在于：所述横梁(1)内部中空，且横梁(1)内部固定设置有龙骨架(13)。

9.根据权利要求2所述的一种玻璃幕墙粘结结构可靠性检测设备，其特征在于：所述定位指针（11）的顶端朝向室内一侧弯折呈L形，且定位指针（11）的顶端弯折后与胶缝（93）处抵接。

10.根据权利要求9所述的一种玻璃幕墙粘结结构可靠性检测设备，其特征在于：所述横梁（1）的上表面开设有竖直的调整槽（14），调整槽（14）内插设有调整螺柱（141），且调整螺柱（141）的底端与调整槽（14）的槽底转动连接，调整螺柱（141）的周向面上螺纹套设有螺套（142），螺套（142）与调整槽（14）滑动连接，横梁（1）朝向室内的一侧开设有与调整槽（14）连通的升降槽（15），定位指针（11）的底端固定设置有连接杆（111），连接杆（111）穿过升降槽（15）后与螺套（142）固定连接。

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