CN206346363U - 抗爆炸框架玻璃幕墙系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种抗爆炸框架玻璃幕墙系统，包括构成龙骨结构的钢立柱、横梁，龙骨结构形成的各框格对应安装一玻璃面板；玻璃面板的四个边缘通过结构胶安装有铝合金副框；相邻两个玻璃面板形成的纵向空隙处安装有铝合金防爆钩，防爆钩与处于纵向空隙两侧的副框相钩接后通过不锈钢螺栓固定在立柱上；相邻两个玻璃面板形成的横向空隙处安装有铝合金防爆钩，防爆钩与处于横向空隙两侧的副框相钩接后通过不锈钢螺栓固定在横梁上。本实用新型能够承受一定爆炸当量的爆炸荷载，保证框架玻璃幕墙在爆炸荷载作用下，玻璃面板不会发生溅射，框架不至于解体，从而解决了框架玻璃幕墙在爆炸荷载作用下的承载力问题，保证了在爆炸荷载作用下的人员安全。

Description

抗爆炸框架玻璃幕墙系统

技术领域

本实用新型涉及一种能够抵抗爆炸荷载的框架玻璃幕墙系统，属于框架玻璃幕墙技术领域。

背景技术

当前，国际安全形势错综复杂，对于大型重点公共建筑的爆炸袭击事件时常发生，对生命及经济造成了严重的损失，社会影响非常严重。因此对于重点公共建筑，建筑内部的安保工作非常严密。然而爆炸恐怖袭击大多是从建筑室外实施的，爆炸发生时，首先受到冲击的就是建筑的外装饰幕墙。但是，现有的玻璃幕墙设计所考虑的荷载，除了幕墙自重荷载之外，主要承受的是地震荷载及风荷载等水平荷载，并没有考虑到爆炸荷载等偶然性的冲击荷载，因此在爆炸荷载作用下，现有的玻璃幕墙会发生玻璃破碎及幕墙框架破坏的现象，破碎的玻璃及破坏的框架会飞出伤人，从而造成重大的人员伤亡，尤其是在机场等人群流动密集的场合。由此可见，对于重点公共建筑，采用能够抵抗爆炸荷载的幕墙系统是非常必要的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种抗爆炸框架玻璃幕墙系统，其能够承受一定爆炸当量的爆炸荷载，保证框架玻璃幕墙在爆炸荷载作用下，玻璃面板不会发生溅射，框架不至于解体，从而解决了框架玻璃幕墙在爆炸荷载作用下的承载力问题，保证了在爆炸荷载作用下的人员安全。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种抗爆炸框架玻璃幕墙系统，其特征在于：它包括构成龙骨结构的钢立柱、钢横梁，龙骨结构形成的各框格对应安装一玻璃面板；玻璃面板的四个边缘通过结构胶安装有铝合金副框；相邻两个玻璃面板形成的纵向空隙处安装有铝合金防爆钩，防爆钩与处于纵向空隙两侧的副框相钩接后通过不锈钢螺栓固定在立柱上；相邻两个玻璃面板形成的横向空隙处安装有铝合金防爆钩，防爆钩与处于横向空隙两侧的副框相钩接后通过不锈钢螺栓固定在横梁上。

所述副框上设有挂钩，所述防爆钩上设有与所述副框的挂钩相适配的挂钩。

所述防爆钩的所述挂钩上设有隔热防噪音胶条。

所述立柱上焊接有用于定位、螺接所述螺栓的圆柱形螺母；

所述横梁上焊接有用于定位、螺接所述螺栓的圆柱形螺母。

所述玻璃面板为中空夹胶玻璃面板。

本实用新型的优点是：

本实用新型采用在钢龙骨结构上固定铝合金防爆钩的措施，有效解决了本实用新型框架玻璃幕墙系统在爆炸荷载作用下，垂直于玻璃面板方向，特别是平行于玻璃面板方向的荷载传递问题，当本实用新型框架玻璃幕墙系统在爆炸荷载作用下时，玻璃面板不会发生溅射，框架不至于解体，从而保证了爆炸荷载作用下的结构安全，可有效避免产生巨大的生命及经济损失。

本实用新型特别适用于社会影响巨大的大型重点公共建筑，如机场、火车站、政府办公大楼等的外装饰玻璃幕墙。

附图说明

图1是本实用新型框架玻璃幕墙系统的横剖节点示意图。

图2是本实用新型框架玻璃幕墙系统的纵剖节点示意图。

图3是防爆钩在垂直于玻璃面板方向并指向室外的爆炸荷载作用下的受力示意图。

图4是防爆钩在平行于玻璃面板方向的爆炸荷载作用下的水平受力示意图。

具体实施方式

如图1至图4所示，本实用新型抗爆炸框架玻璃幕墙系统包括构成龙骨结构的钢立柱10、钢横梁20，横梁20通过角钢30连接在立柱10上，龙骨结构形成的各框格对应安装一玻璃面板40；玻璃面板40的四个边缘通过结构胶70(硅酮结构胶)安装有铝合金副框50；相邻两个玻璃面板40形成的纵向空隙处安装有铝合金防爆钩60，防爆钩60与处于纵向空隙两侧的副框50(处于纵向方向上的副框50)相钩接后通过不锈钢螺栓90固定在立柱10上；相邻两个玻璃面板40形成的横向空隙处安装有铝合金防爆钩60，防爆钩60与处于横向空隙两侧的副框50(处于横向方向上的副框50)相钩接后通过不锈钢螺栓90固定在横梁20上。

如图1和图2，副框50上设有挂钩51，相应地，防爆钩60上设有与副框50的挂钩51相适配的挂钩61。

如图1和图2，在实际设计中，较佳地，防爆钩60的挂钩61上可设有隔热防噪音胶条100。

在实际安装时，如图，立柱10上可焊接有用于定位、螺接螺栓90的圆柱形螺母80，同样地，横梁20上焊接有用于定位、螺接螺栓90的圆柱形螺母80。

在实际设计中，玻璃面板40优选中空夹胶玻璃面板。在本实用新型中，采用中空夹胶玻璃面板的目的是考虑到玻璃面板40在爆炸荷载作用下破碎后，玻璃碎片可以粘接在玻璃内部的夹胶片上，从而最大限度地避免玻璃碎片飞溅伤人，同时玻璃面板40的中空结构也满足了建筑的热工性能要求。

在实际设计中，若所需的结构胶70过宽，则为了保证打胶的质量，可使用中间设置硅酮结构胶，两边打胶的方式来替代，中间的硅酮结构胶将两边隔开。

在本实用新型中，铝合金防爆钩60既能抵御风荷载，也能抵御爆炸荷载。为了抵御幕墙所受到的爆炸荷载的影响，相对于风荷载而言，需要增加防爆钩60的数量，从而来确保在爆炸荷载作用下，副框50不会产生过大的变形而从钢龙骨结构上脱落。

在实际使用中，玻璃面板40的自重与普通框架玻璃幕墙一样，通过固定在钢横梁20上的角钢30传递给钢立柱10。

在爆炸荷载作用下，玻璃面板40的变形很大，铝合金副框50除了承受垂直于玻璃面板40的荷载外，还要同时承受平行于玻璃面板40的荷载。

对于垂直于玻璃面板40的爆炸荷载，其分为两种情况：一种是垂直于玻璃面板40并指向室内的爆炸荷载，另一种是垂直于玻璃面板40并指向室外的爆炸荷载，这两种情况的爆炸荷载的传力路径与风荷载相同，下面详述。

a)垂直于玻璃面板40并指向室外的爆炸荷载：

作用在玻璃面板40上的爆炸荷载通过结构胶70传递至铝合金副框50，并通过铝合金副框50传递至固定在钢龙骨结构上的铝合金防爆钩60，以图3所示本实用新型框架玻璃幕墙系统的横剖节点示意图为例说明，铝合金防爆钩60在B-B截面位置抵抗爆炸荷载Fv产生的弯矩和剪力的作用，爆炸荷载Fv以拉力的形式传递给不锈钢螺栓90，进而通过不锈钢螺栓90传递给钢龙骨结构，最终传递给埋件。

b)垂直于玻璃面板40并指向室内的爆炸荷载：

作用在玻璃面板40上的爆炸荷载通过结构胶70传递至铝合金副框50，进而把荷载直接传递给钢龙骨结构。

对于平行于玻璃面板40的爆炸荷载，当玻璃面板40在爆炸荷载作用下垂直于玻璃面板40方向的变形非常大，且玻璃面板40总的尺寸不变时，玻璃面板40在发生很大弯曲变形的同时，玻璃面板40的四边会向中心产生平行于玻璃面板40的位移，进而产生平行于玻璃面板40的力。

平行于玻璃面板40的爆炸荷载，通过结构胶70传递至铝合金副框50，再传递至专为爆炸荷载设计的固定在钢龙骨结构上的铝合金防爆钩60，从而形成玻璃面板40的内力。以图4所示本实用新型框架玻璃幕墙系统的横剖节点示意图为例说明，在平行于玻璃面板40方向的爆炸荷载Fh作用下，铝合金防爆钩60在A-A截面位置抵抗弯矩和剪力的作用，在B-B截面位置抵抗弯矩和拉力的作用。

在平行于玻璃面板40方向的爆炸荷载作用下：对于相邻玻璃面板40形成的纵向空隙位置，左侧玻璃面板40及其副框50有向左移动的趋势，右侧玻璃面板40及其副框50有向右移动的趋势，而铝合金防爆钩60正好勾住两侧的副框50，使副框50在水平方向上不会发生平行于玻璃面板40方向的位移，从而不会发生玻璃面板40脱离的现象；对于相邻玻璃面板40形成的横向空隙位置，上面玻璃面板40及其副框50有向上移动的趋势，下面玻璃面板40及其副框50有向下移动的趋势，而铝合金防爆钩60正好勾住上下侧的副框50，使副框50在竖向方向上不会发生平行于玻璃面板40方向的位移，从而不会发生玻璃面板40脱离的现象。由此可见，本实用新型框架玻璃幕墙系统的结构安全性可靠。

在实际实施中，铝合金防爆钩60需要能够承受爆炸荷载传递的弯矩和剪力，在计算其承载力时，可以考虑铝合金防爆钩60受弯截面的塑性抵抗矩并应考虑不锈钢螺栓90在防爆钩60上开孔的不利影响。

另外在实际实施中，玻璃面板40的厚度、结构胶70的宽度以及固定在龙骨结构上的螺栓90的直径、间距应根据垂直于玻璃面板40方向的爆炸荷载来确定。结构胶70的厚度应根据平行于玻璃面板40方向的爆炸荷载来确定。固定在龙骨结构上的防爆钩60的材质、数量、厚度和间距，应根据垂直于玻璃面板40方向的爆炸荷载以及平行于玻璃面板40方向的爆炸荷载来综合确定。

本实用新型的优点是：

本实用新型采用在钢龙骨结构上固定铝合金防爆钩的措施，有效解决了本实用新型框架玻璃幕墙系统在爆炸荷载作用下，垂直于玻璃面板方向，特别是平行于玻璃面板方向的荷载传递问题，当本实用新型框架玻璃幕墙系统在爆炸荷载作用下时，玻璃面板不会发生溅射，框架不至于解体，从而保证了爆炸荷载作用下的结构安全，可有效避免产生巨大的生命及经济损失。

本实用新型特别适用于社会影响巨大的大型重点公共建筑，如机场、火车站、政府办公大楼等的外装饰玻璃幕墙。

以上所述是本实用新型的较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本实用新型的精神和范围的情况下，任何基于本实用新型技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本实用新型保护范围之内。

Claims (5)

1.一种抗爆炸框架玻璃幕墙系统，其特征在于：它包括构成龙骨结构的钢立柱、钢横梁，龙骨结构形成的各框格对应安装一玻璃面板；玻璃面板的四个边缘通过结构胶安装有铝合金副框；相邻两个玻璃面板形成的纵向空隙处安装有铝合金防爆钩，防爆钩与处于纵向空隙两侧的副框相钩接后通过不锈钢螺栓固定在立柱上；相邻两个玻璃面板形成的横向空隙处安装有铝合金防爆钩，防爆钩与处于横向空隙两侧的副框相钩接后通过不锈钢螺栓固定在横梁上。

2.如权利要求1所述的抗爆炸框架玻璃幕墙系统，其特征在于：

所述副框上设有挂钩，所述防爆钩上设有与所述副框的挂钩相适配的挂钩。

3.如权利要求2所述的抗爆炸框架玻璃幕墙系统，其特征在于：

所述防爆钩的所述挂钩上设有隔热防噪音胶条。

4.如权利要求1所述的抗爆炸框架玻璃幕墙系统，其特征在于：

所述立柱上焊接有用于定位、螺接所述螺栓的圆柱形螺母；

所述横梁上焊接有用于定位、螺接所述螺栓的圆柱形螺母。

5.如权利要求1所述的抗爆炸框架玻璃幕墙系统，其特征在于：

所述玻璃面板为中空夹胶玻璃面板。