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GBT29738-2013《建筑幕墙和门窗抗风携碎物冲击性能分级及检测方法》解读

发布于:2015-12-22 14:16:22 来自:建筑设计/建筑规范 [复制转发]
GBT29738-2013《建筑幕墙和门窗抗风携碎物冲击性能分级及检测方法》 解读


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  • li3bao2cai1
    li3bao2cai1 沙发
    [7]GB/T 19201-2006,热带气旋等级[S].
    GBT29738-2013《建筑幕墙和门窗抗风携碎物冲击性能分级及检测方法》解读


    有助于对标准的理解使用!

    【摘 要】我国东南沿海和西北内陆多风暴地区的建筑幕墙和门窗工程经常在大风天气中受到破坏,因而如何评价幕墙门窗工程的抗风携碎物冲击性能并指导抗风暴的幕墙门窗产品的研发和选用是亟待解决的课题之一。本文对国家标准《建筑幕墙和门窗抗风携碎物冲击性能分级及检测方法》编制背景、主要内容进行了介绍,对于该标准的贯彻执行及具备抗风携碎物冲击性能的幕墙门窗产品的评价、研发和合理选用具有重要意义。

    【关键词】国家标准;建筑幕墙和门窗;抗风携碎物冲击性能;检测方法

    1 标准编制的背景和意义

    我国沿海一带及其它少数地区经常受到风暴的威胁,建筑物在承受风暴压力作用时,还要经受风暴卷起大小不一、密度及硬度各异的各种物体,如地面上的砂土、碎石、木块等,包括遭风暴袭击破坏的构筑物残片,如混凝土块、金属、玻璃碎片等的冲击,带来极大的安全威胁和经济损失。

    典型事例有:

    1996年9月9日,15号强台风正面袭击广东省湛江市。据当地气象台及海上测风仪器提供的资料,台风风力在12级以上,最大阵风风速在56m/s以上,换算为基本风压值约1.96kN/m2,超过GB 50009附表D.4中湛江市的100年重现期的基本风压值。

    2005年9月12日,台风“卡努”在浙江有台州市登陆,台风在登陆时的中心气压为945百帕,台风登陆时的风速超过12级,其中,最大风速为大陈岛观测到的59.5m/s。台风给台州市造成巨大损失,也对以风荷载为主要荷载的建筑幕墙造成一定的损坏。

    某地区台风过后,市区的部分建筑幕墙造成的损坏作了初步调查,典型破坏实例如图1所示。



    图1 风暴中幕墙玻璃碎裂并脱落

    灾害调查表明:

    1)台风及风暴地区幕墙设计计算用50年重现期基本风压比实际偏小,在风压及携带物冲击作用下,玻璃面板破碎。

    2)幕墙立面开启窗五金强度不够,导致开启扇脱落并引发旁边玻璃破碎。

    3)风暴中对建筑玻璃表面造成破坏的不是风暴本身,而是风暴卷起的飞行物。

    事实上,美国、澳大利亚/新西兰等遭遇台风灾

    【作者简介】王洪涛,男,http://www.wenkuxiazai.com/doc/a4b2f9e6482fb4daa48d4ba8.html全国建筑幕墙门窗标准化技术委员会秘书长,中国建筑科学研究院建筑幕墙门窗研究中心主任,多年从事建筑幕墙门窗相关技术

    研究,主持过多项国家级、部级建筑幕墙门窗领域的科研项目,研发了多项建筑外窗幕墙检测技术、设备。主编过多本建筑幕墙、门窗性能检测方法及产品标准。

    表1 抗风携碎物冲击性能分级及指标值

    分级12发射物钢珠木块质量2g±0.1g0.9kg±0.1kg速度

    39.6m/s

    15.3m/s

    害较频繁的国家,早已重视该问题,并提出了门窗、幕墙等在暴风携带碎物冲击性能下的测试方法。如美国材料与试验协会以发布了ASTM E 1886和ASTM E 1996标准,对试验方法、试验设备、分级及级别确定进行了明确规定;佛多里达州建筑规范中也对建筑物抗风携碎物冲击性能进行了规定;澳大利亚/新西兰标准也有详细的规定,其试验方法与美国标准略有不同。

    随着我国经济社会的发展,幕墙门窗领域标准不断完善,于2013年颁布了有关标准。由中国建筑材料科学研究总院制订的《防台风玻璃》(JC/T2165-2013)于2013年颁布,对防台风性能的玻璃产品及试验方法作了规定;国家标准《建筑幕墙和门窗抗风携碎物冲击性能分级及检测方法》(GB/T 29738-2013),即本标准也于2013年得到批准颁布,对风速大于32.7m/s的风暴下幕墙门窗抵抗携带碎物冲击性能分级及试验方法进行了规定。

    本标准的制订可以明确我国建筑幕墙和门窗抗风携碎物冲击性能的分级及检测方法,对我国尤其是沿海地区所使用的建筑幕墙、门窗抵抗台风引起的碎物撞击性能进行有效而清晰的界定,从而填补我国没有幕墙和门窗抗风携碎物冲击性能分级和检测方法标准的空白。对我国沿海以及其它一些经常受到台风及风暴影响的地区如何设计和选用具有抗风携碎物性能的幕墙和门窗具有重要指导意义。

    2 标准内容解读

    2.1 标准适用范围

    本标准适用于建筑幕墙、外门窗抗风携碎物冲击性能的分级及检测。本标准为产品标准,仅适用于产品本身的测试,因此检测对象只限http://www.wenkuxiazai.com/doc/a4b2f9e6482fb4daa48d4ba8.html于建筑幕墙、外门窗试件本身,不涉及建筑幕墙、外门窗与其它结构之间的连接部位。事实上,建筑幕墙、外门窗与主体结构的连接也是非常重要的,需要通过有

    345木块木块木块2.1kg±0.1kg4.1kg±0.1kg4.1kg±0.1kg12.2m/s

    15.3m/s

    24.4m/s

    关设计和试验验证,保证其在风暴中的可靠性。

    防风暴装置在国外标准中有专门提及,是在门窗幕墙产品外侧专门设置的用于抵抗风携碎物冲击的装置。在我国防风暴装置尚未形成专门的产品或设计,考虑到我国在该领域的发展现状和趋势,并综合考虑本标准的主要适用对象为建筑幕墙和门窗,因此防风暴装置仅限定为可参照使用本标准。2.2 性能分级及指标值

    标准采用发射物质量和冲击速度V(单位为m/s)作为分级的指标值,共分为5级(见表1)。

    分级的级别和指标值主要参考国外标准确定。主要是考虑到国内相关研究刚起步,编制组虽然进行了一定的试验,但难以全面包括实践中所用的试件及特殊设计。分级级别及指标值可在以后的测试实践中进一步修改完善。2.3 检测装置

    检测装置由发射物、发射装置、测速装置和波动压力箱组成。

    发射物为钢珠和木块。钢珠的质量为2g±0.1g,直径为8mm。木块为松木或软木,干密度为500kg/m3±25kg/m3,断面高度为38mm±1mm,宽度为89mm±1mm。木块试件的一端称为冲击端,另一端称为末端;在距冲击端300mm范围内应无木节、开裂、细裂缝或缺损等缺陷,末端应设置重量不超过200g的圆形底板,圆形底板应具备一定强度,木块的质量和长度应包含底板。木块发射物示意图如图2所示。

    图2 木块试件示意

    图3 钢珠冲击测试装置

    图4 木块冲击测试装置

    发射装置包括钢珠发射装置木块发射装置(见图3和图4)。均采用压缩空气和空气炮作为动力,通过发射管将发射物发射出去。可通过精确调整空气炮中的空气压力进行标定,以确定合适的压力对应发射物合适的冲击速度。

    http://www.wenkuxiazai.com/doc/a4b2f9e6482fb4daa48d4ba8.html光电感应测速装置由两排对应的光幕组成,试件触发第一排光幕时开始计时,触发第二排光幕时停止计时,通过两排光幕的距离和试件通过的时间即可计算得到发射物的速度。循环静压装置采用GB/T 7106或GB/T 15227中抗风压性能波动压力箱即可。2.4 试件

    门窗试件应满足GB/T 7106的要求,且相同品种、规格试件取3樘;幕墙试件应满足GB/T 15227的要求,取1个典型单元,应包含3块相同尺寸面板、立柱、横梁等典型构件。

    试件数量参考GB/T7106《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法》,采用3樘试样进行试验,对试件的要求和GB/T7106对试件的要求一致。幕墙试件数量参考GB/T15227-2007《建筑幕墙气密、水密、抗风压性能检测方法》,采用

    一个单元进行试验,对试件的要求和GB/T15227-2007的要求一致。所不同的是,本标准中增加“应包含3块相同尺寸面板”的要求。2.5 检测

    主要对检测程序、检测方法作出了具体的要求。这里需要强调的是发射冲击角度的说明。综合考虑了竖直幕墙和斜幕墙,对发射冲击角度有以下要求。

    发射点与冲击点的直线连线,应位于以发射点为顶点,以目标冲击点处试件表面与水平平面交线在水平平面内的法线为轴线,所形成的顶角为10?的圆锥的底面上(见图5)。

    图5

     发射冲击角度

    对于竖直的幕墙,其发射冲击角度可以这样理解:发射点与冲击点的直线连线,应垂直于试件表面。而对于斜面幕墙,可以理解为:在过冲击点的水平面上,发射点与冲击点的直线连线,与试件表面

    是垂直的;但在其它角度上,发射点与冲击点的直线连线,与试件表面是不一定垂直,要取决于试件设计时的倾斜度。强调垂直冲击试件是为了避免因冲击角度差异而引起的试验结果的偏差,从而保证试验的一致性和可重复性。

    另一个需要强调的点就是循环静压检测荷载的取值。

    循环静压检测荷载P为工程所在地的风荷载标准值的0.6倍,即P=0.6Wk(Wk为风荷载标准值,可依据GB 50009确定)。://www.wenkuxiazai.com/doc/a4b2f9e6482fb4daa48d4ba8.htmlar
    在《国家标准编制组第二次工作会议纪要》中有如下意见:“5.关于美标中循环风压检测的压力值确定,经过验算,其不同风区的风压值P采用的是50年一遇,重现概率为0.02的3秒阵风风压,与我国荷载规范GB50009中规定的W0对应,W0为50年一遇的10分钟平均风速,换算为3秒阵风为2.25倍,故本标准的循环风压P定义为2.25W0;”。

    但在《国家标准送审稿审查会议纪要》中又有如下意见:“7 7.4.1中循环静压风荷载取值改为风荷载标准值的0.6倍;”P之所以取0.6Wk,而不取2.25W0,是由循环静压检测的目的所决定的。抗风携碎物冲击试验后,试件进行循环静压检测的目的是检测试件冲击是否产生了微裂纹,或微裂纹在后续使用过程中遇到正常风荷载时是否会产生超出规定的破损量。0.6Wk,相当于GB/T 7106中反复加压检测的P2值;而2.25W0,相当于GB/T7106中定级检测的P3。显然,2.25W0值要求过高,而0.6Wk进行循环静压检测更合适。2.6 结果评定

    主要对检测结果评定方法进行了规定。检测结果的从两个方面进行了评定:

    1)对单个试件的评定,单个试件评定又分为2步。①如果试件在冲击检测过程中,就已经出现损坏且导致无法进行循环静压检测,那么该试件可直接判定为不合格;否则,试件可进行循环静压检测。

    ②在循环静压检测过程中,不允许出现长度大于130mm的裂缝,或出现直径大于76mm的穿透性

    开孔,否则判定为不合格。

    2)对3个试件的判定。由于试件数量为3樘,因此有了个别合格或不合格的情况,需要追加试件来判定。

    3 结 语

    国家标准《建筑幕墙和门窗抗风携碎物冲击性能分级及检测方法》是针对我国东南沿海和西北内陆等多风暴地区幕墙门窗产品的安全性提出的,参考国内外有关的先进标准制订的适合于我国的性能分级和试验方法。

    本文对建筑幕墙和门窗抗风携碎物冲击性能分级、检测装置、试件要求、检测程序和结果评定进行了的规定进行了解读,对我国有关检测人员正确理解和使用该标准提供了参考。
    ://www.wenkuxiazai.com/doc/a4b2f9e6482fb4daa48d4ba8.htmlpar国家标准《建筑幕墙和门窗抗风携碎物冲击性能分级及检测方法》标准的编制,对我国沿海台风地区如何选用建筑幕墙和门窗材料具有一定的指导意义,同时对该地区建筑幕墙门窗市场也将起到一定的规范作用。

    参考文献

    [1]帕特里克•洛克伦.坠落的玻璃:玻璃幕墙在当代建筑中的问题与解决方法[M].北京:中国建筑工业出版社,2008.

    [2]ASTM E 1886-05,Standard Test Method for Performance of Exterior Windows,Curtain Walls,Doors,and Impact Protective Systems Impacted by Missile(s) and Exposed to Cyclic Pressure Differentials[S].

    [3]ASTM E 1996-09,Standard Specification for Performance of Exterior Windows,Curtain Walls,Doors,and Impact Protective Systems Impacted by Windborne Debris in Hurricanes[S].

    [4]Florida Building Code,Building(Section 1626)[S].

    [5]AS/NZS 1170.2:2011,Structural Design Actions Part 2: Wind Actions[S].

    [6]AS 1288-2006,Glass in buildings-Selection and installation[S].
    2015-12-24 10:31:24

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  • li3bao2cai1
    li3bao2cai1 板凳
    还是
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    2015-12-24 10:20:24

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这个家伙什么也没有留下。。。

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