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隐框玻璃幕墙结构胶粘结性能原位检测装置及检测方法

阅读:2发布:2022-05-27

专利汇可以提供隐框玻璃幕墙结构胶粘结性能原位检测装置及检测方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种隐框玻璃 幕墙 结构胶粘结性能原位检测装置及检测方法,该装置包括一 支撑 体以及一沿横向和竖向均可伸缩的 框架 体;支撑体包括第一至第四支撑位,第一至第四支撑位的相应外侧端分别设有与其相连的第一至第四夹紧部;框架体具有适宜于在外 力 抵靠下可贴合于被检测隐框玻璃 检测区域 玻璃面的条形贴合面;相应地,第一至第四支撑位分别经液压 推杆 匹配作用于框架体内侧所设定的四个施力抵靠点并经相应施力抵靠点连接于所述框架体;并且,各液压推杆与框架体连接处,或与相应支撑位连接处设有可获取作用力变化信息的力 传感器 和/或可获取 位置 变化信息的位移传感器。,下面是隐框玻璃幕墙结构胶粘结性能原位检测装置及检测方法专利的具体信息内容。

1.一种隐框玻璃幕墙结构胶粘结性能原位检测装置,其特征在于,包括:
支撑体,所述支撑体包括第一支撑位、第二支撑位、第三支撑位和第四支撑位,所述第一支撑位外侧端设有与其相连的第一夹紧部,所述第二支撑位外侧端设有与其相连的第二夹紧部,所述第三支撑位外侧端设有与其相连的第三夹紧部,所述第四支撑位外侧端设有与其相连的第四夹紧部;以及
一沿横向和竖向均可伸缩的框架体,所述框架体具有适宜于在外抵靠下可贴合于被检测隐框玻璃检测区域玻璃面的条形贴合面;
相应地,所述第一支撑位至第四支撑位分别经液压推杆匹配作用于所述框架体内侧所设定的四个施力抵靠点并经相应施力抵靠点连接于所述框架体;并且,所述各液压推杆与所述框架体连接处,或与相应支撑位连接处设有可获取作用力变化信息的力传感器和/或可获取位置变化信息的位移传感器。
2.根据权利要求1所述的隐框玻璃幕墙结构胶粘结性能原位检测装置,其特征在于,所述第一夹紧部和第二夹紧部共有一横向的第一同步位移机构,所述第三夹紧部和第四夹紧部共有一横向的第二同步位移机构,所述第一夹紧部和第三夹紧部共有一竖向的第三同步位移机构,所述第二夹紧部和第四夹紧部共有一竖向的第四同步位移机构。
3.根据权利要求2所述的隐框玻璃幕墙结构胶粘结性能原位检测装置,其特征在于,所述第一同步位移机构和第二同步位移机构分别为竖直走向且平行的第一连接杆和第二连接杆,所述第一连接杆的两端连接第一支撑位和第二支撑位,所述第二连接杆的两端连接第三支撑位和第四支撑位;所述第三同步位移机构和第四同步位移机构分别为平走向且平行的第三连接杆和第四连接杆,所述第三连接杆的两端连接第一支撑位和第三支撑位,所述第四连接杆的两端连接第二支撑位和第四支撑位。
4.根据权利要求3所述的隐框玻璃幕墙结构胶粘结性能原位检测装置,其特征在于,所述第一连接杆、第二连接杆、第三连接杆和第四连接杆均为伸缩杆。
5.根据权利要求1所述的隐框玻璃幕墙结构胶粘结性能原位检测装置,其特征在于,所述四个施力抵靠点的连线为一矩形。
6.一种采用权利要求1-5中任一权利要求所述隐框玻璃幕墙结构胶粘结性能原位检测装置的原位检测方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、选取室内侧单隐框玻璃幕墙作为检测区域;
S2、调节第一至第四夹紧部的位置并紧固定于相应立柱上,进而保持整个支撑体在检测区域内侧端的位置固定;竖直方向和水平方向调节所述框架体的伸缩使条形贴合面靠近玻璃边缘,通过所述第一至第四夹紧部所形成的固定锁紧系统提供反力,并通过各液压推杆形成的加力系统的推力,形成自平衡体系;
S3、以推杆提供的推力为试验力,其加载采用分级加载,分次分段将试验力增加到检验荷载标准值,以减小检验误差;
S4、分级加载期间,试验力达到荷载计算设计值W和风荷载计算极限值Wu时分别稳定一段时间,观察胶缝有误撕裂、脱胶现象;其中,W和Wu的算式如下:
W=γw×βgz×μz×μs1×W0
Wu=k×W
式中:
γw为风荷载分项系数;
βgz为幕墙高度处阵风系数;
μz为幕墙高度处风压高度变化系数;
μs1为直接承受风荷载的围护结构的幕墙背风侧局部体型系数;
W0为基本风压;
K为安全系数;
S5、记录施力过程中力和位移数据,作为评价该级荷载作用下结构胶连接可靠性的依据;其中,若胶缝无撕裂、脱胶现象且力-位移曲线无明显下降或下降幅度不超过5%,则判定隐框玻璃幕墙结构胶粘结可靠。
7.根据权利要求6所述的原位检测方法,其特征在于,试验时将试验力按检验荷载标准值4等分,分为4级加载,试验力随加载级数的增加均匀增长;单级加载等效风压应控制在
200Pa~300Pa,液压加载过程尽量保持均速,加载速度控制在160Pa/min~240Pa/min;
步骤S4中,加载至W和Wu时分别稳定10min~15min。
8.根据权利要求7所述的原位检测方法,其特征在于,单级加载等效风压控制在250Pa。
9.根据权利要求7所述的原位检测方法,其特征在于,
所述步骤S1中,选取的隐框玻璃幕墙玻璃无明显破损、立柱无明显变形
所述步骤S2中,检测装置安装应符合要求,保证施力均匀;
所述步骤S3中,液压加载过程尽量保持均速加载。

说明书全文

隐框玻璃幕墙结构胶粘结性能原位检测装置及检测方法

技术领域

[0001] 本发明涉及既有建筑幕墙检测技术领域,具体涉及一种隐框玻璃幕墙结构胶粘结性能原位检测装置与检测方法。

背景技术

[0002] 结构密封胶(以下简称结构胶)粘结性能检测是既有隐框玻璃幕墙安全性鉴定中关键环节之一。结构胶是隐框玻璃幕墙工程中的关键材料,隐框玻璃幕墙的玻璃面板与副框之间是通过结构胶粘结,结构胶承受压荷载和玻璃自重荷载,结构胶的粘结可靠性直接影响着隐框玻璃幕墙的安全性。由于结构胶自身化学组成和工作环境的影响,结构胶的性能会随时间而退化,结构胶性能退化主要表现为拉伸粘结强度、拉伸伸长率等性能下降,胶体硬化、开裂,结构胶脱胶等现象。导致安全事故的幕墙风险的一种表现形式就是幕墙整坠落,这类事故主要原因是结构胶老化脱落。由于幕墙的抗风压性能较高,采用传统的模拟静压箱法进行抗风压和学性能的安全检测,需要一个自承压能力较高且严格密封的压力箱体,在现场不破坏原有结构前提下往往是无法实现的。
[0003] 因此,研究一种适合既有玻璃幕墙安全性鉴定的结构胶检测方法,对确保既有玻璃幕墙安全性评估鉴定结果的准确性具有重要的意义。
[0004] 另一方面,结构胶的质量是评价玻璃幕墙整体安全性和耐久性的重要指标之一,对结构胶常规的检测方法主要有目视法、敲击检测法、切割拉拔法、邵氏硬度法等。其中,目视法和敲击检测法只能作为结构胶质量检测的初步无损检测,人为因素影响较大,准确度差,不能满足玻璃安全性检测的控制要求;切割拉拔法是将现场切割部分样品送回实验室进行检测,并对其进行拉拔试验,可直接测得胶体的最大拉伸强度、拉断伸长率以及粘结破坏形式和粘结破坏面积等结果,可作为仲裁时的检测方法,该方法属于局部破损检测,检测后需进行修复和加固;邵氏硬度法是用来判定结构胶的硬化程度,方法简单、快捷,能定量化说明胶材的质量,但硬度只是结构胶的指标之一,故还需结合常规检测方法(如目测、敲击检查等)或其他方法才能综合判定。
[0005] 近几年,也相继出现了其它的检测方法,如声波检测、声发射检测、红外线检测法和X射线检测法等,此外,从国外引进的气囊法、吸盘法和多吸盘法等在国内也有应用。气囊法属于室内进行的检测方法,通过模拟玻璃幕墙风压作用进行的检测,检测时需借助位移测量装置;吸盘法和多吸盘法是通过模拟被测玻璃面板所受均匀风荷载等效转化为玻璃面板边缘部位的荷载进行的检测,多吸盘法是通过多点载荷以模拟被测玻璃面板所受的均匀风压,较吸盘法更接近玻璃幕墙所受风压作用,这两种方法属于室外检测,通常用来检测中空玻璃幕墙的粘接情况;超声波检测和声发射检测均具有较高的准确度,但只限于探伤,不能明确测定强度,且数据处理复杂。
[0006] 随着幕墙整块坠落事故的不断发生,迫切需要一种定量判别标准的检测方法以指导隐框玻璃幕墙的安全性评估和后续整治工作的开展。

发明内容

[0007] 本发明所要解决的技术问题在于针对既有隐框玻璃幕墙结构胶性能退化的常见缺陷,提供一种隐框玻璃幕墙结构胶粘结性能原位检测装置。
[0008] 本发明所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实施。
[0009] 一种隐框玻璃幕墙结构胶粘结性能原位检测装置,其特点为,包括:
[0010] 一支撑体,所述支撑体包括第一支撑位、第二支撑位、第三支撑位和第四支撑位,所述第一支撑位外侧端设有与其相连的第一夹紧部,所述第二支撑位外侧端设有与其相连的第二夹紧部,所述第三支撑位外侧端设有与其相连的第三夹紧部,所述第四支撑位外侧端设有与其相连的第四夹紧部;以及
[0011] 一沿横向和竖向均可伸缩的框架体,所述框架体具有适宜于在外力抵靠下可贴合于被检测隐框玻璃检测区域玻璃面的条形贴合面;
[0012] 相应地,所述第一支撑位至第四支撑位分别经液压推杆匹配作用于所述框架体内侧所设定的四个施力抵靠点并经相应施力抵靠点连接于所述框架体;并且,所述各液压推杆与所述框架体连接处,或与相应支撑位连接处设有可获取作用力变化信息的力传感器和/或可获取位置变化信息的位移传感器。
[0013] 作为本技术方案的进一步改进,所述第一夹紧部和第二夹紧部共有一横向的第一同步位移机构,所述第三夹紧部和第四夹紧部共有一横向的第二同步位移机构,所述第一夹紧部和第三夹紧部共有一竖向的第三同步位移机构,所述第二夹紧部和第四夹紧部共有一竖向的第四同步位移机构。
[0014] 作为本技术方案的更进一步改进,所述第一同步位移机构和第二同步位移机构分别为竖直走向且平行的第一连接杆和第二连接杆,所述第一连接杆的两端连接第一支撑位和第二支撑位,所述第二连接杆的两端连接第三支撑位和第四支撑位;所述第三同步位移机构和第四同步位移机构分别为平走向且平行的第三连接杆和第四连接杆,所述第三连接杆的两端连接第一支撑位和第三支撑位,所述第四连接杆的两端连接第二支撑位和第四支撑位。
[0015] 作为本技术方案的又进一步改进,所述第一连接杆、第二连接杆、第三连接杆和第四连接杆均为伸缩杆。
[0016] 作为本发明的优选实施例,所述四个施力抵靠点的连线为一矩形。
[0017] 本发明所要解决的另一技术问题在于提供一种隐框玻璃幕墙结构胶粘结性能原位检测方法。
[0018] 采用如下技术方案。
[0019] 一种隐框玻璃幕墙结构胶粘结性能原位检测装置的原位检测方法,包括以下步骤:
[0020] S1、选取室内侧单块隐框玻璃幕墙作为检测区域;
[0021] S2、调节第一至第四夹紧部的位置并紧固定于相应立柱上,进而保持整个支撑体在检测区域内侧端的位置固定;竖直方向和水平方向调节所述框架体的伸缩使条形贴合面靠近玻璃边缘,通过所述第一至第四夹紧部所形成的固定锁紧系统提供反力,并通过各液压推杆形成的加力系统的推力,形成自平衡体系;
[0022] S3、以推杆提供的推力为试验力,其加载采用分级加载,分次分段将试验力增加到检验荷载标准值,以减小检验误差;
[0023] S4、分级加载期间,试验力达到风荷载计算设计值W和风荷载计算极限值Wu时分别稳定一段时间,观察胶缝有误撕裂、脱胶现象;其中,W和Wu的算式如下:
[0024] W=γw×βgz×μz×μs1×W0
[0025] Wu=k×W
[0026] 式中:
[0027] γw为风荷载分项系数;
[0028] βgz为幕墙高度处阵风系数;
[0029] μz为幕墙高度处风压高度变化系数;
[0030] μs1为直接承受风荷载的围护结构的幕墙背风侧局部体型系数;
[0031] W0为基本风压;
[0032] K为安全系数;
[0033] S5、记录施力过程中力和位移数据,作为评价该级荷载作用下结构胶连接可靠性的依据;其中,若胶缝无撕裂、脱胶现象且力-位移曲线无明显下降或下降幅度不超过5%,则判定隐框玻璃幕墙结构胶粘结可靠。
[0034] 作为本检测方法的优选实施形式,试验时将试验力按检验荷载标准值4等分,分为4级加载,试验力随加载级数的增加均匀增长;单级加载等效风压应控制在200Pa~300Pa,液压加载过程尽量保持均速,加载速度控制在160Pa/min~240Pa/min;
[0035] 步骤S4中,加载至W和Wu时分别稳定10min~15min。
[0036] 进一步,单级加载等效风压最好控制在250Pa。
[0037] 作为本检测方法的进一步改进,所述步骤S1中,选取的隐框玻璃幕墙玻璃无明显破损、立柱无明显变形;所述步骤S2中,检测装置安装应符合要求,保证施力均匀;所述步骤S3中,液压加载过程尽量保持均速加载。
[0038] 采用上述技术方案的隐框玻璃幕墙结构胶粘结性能原位检测装置与检测方法,能够快速地、定量地判别隐框幕墙结构胶粘结性能,提高了检测效率与准确性,对已失效和将要失效的结构胶做出预警,对隐框幕墙安全性进行快速检测评估、及时进行安全整治提供技术支撑;为后续隐框幕墙的日常维护、改造设计与施工提供依据。附图说明
[0039] 为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的实例。
[0040] 图1为隐框玻璃幕墙结构胶粘结性能原位检测装置立面结构示意图
[0041] 图2为隐框玻璃幕墙结构胶粘结性能原位检测装置沿水平方向剖面结构示意图。
[0042] 附图标记:1、反力支撑系统;2、加力板伸缩系统;3、固定锁紧系统;4、液压加力系统;5、力传感器及位移传感器;6、推杆;7、待检测幕墙玻璃。

具体实施方式

[0043] 下面结合附图对本发明的具体实施方式进行进一步的详细说明。
[0044] 基于本领域已有的几种隐框玻璃幕墙结构胶粘结性能检测方法中,气囊法可以较好地模拟风压,但设备复杂、保养不易;吸盘法设备复杂且仅适用于室外检测;传统的推杆法为单点加载,不能较好地模拟玻璃面板所受的均匀风压。本发明提供的下述原位检测装置可在室内加载,设备简单,采用方框型加载装置,较好地模拟玻璃面板所受的均匀风压。
[0045] 具体来说,本发明提供的隐框玻璃幕墙结构胶粘结性能原位检测装置,该装置由反力支撑系统1、加力板伸缩系统2、固定锁紧系统3、液压加力系统4、力与位移传感器5和推杆6组成。反力支撑系统1为具有较大刚度的可伸缩管;加力板伸缩系统2为由方钢管组成的两个方向上可以伸缩的方框;固定锁紧系统3为与幕墙立柱固定的槽型钢夹具;液压加力系统4为4组小型液压千斤顶,千斤顶一端与反力支撑系统1相连,另一端与推杆6相连;力与位移传感器5安装在液压加力系统4与反力支撑系统1之间,采集加载过程中内力与相对位移值;推杆6为具有较大刚度的钢管。
[0046] 所述的固定锁紧系统3可水平方向调节长度,固定在两侧幕墙立柱上,其中左侧的两个固定锁紧系统固定于一个立柱上,右侧的两个固定锁紧系统固定于另一个立柱上;加力板伸缩系统2可竖直方向和水平方向调节长度,使加压板靠近玻璃边缘;反力支撑系统1通过固定锁紧系统3提供反力,并通过液压加力系统4对推杆6施加推力,在幕墙立柱、玻璃和本专利声明的原位检测装置之间形成自平衡体系;力传感器和位移传感器5可以测量施力过程中力和位移数据,用于评估结构胶的可靠性。
[0047] 其中反力支撑系统通过固定锁紧系统提供反力,并通过液压加力系统对推杆施加推力,形成自平衡体系;固定锁紧系统可以水平方向调节,加力板伸缩系统可以竖直方向和水平方向调节,以满足不同尺寸玻璃幕墙的检测要求。
[0048] 本发明提供了一种隐框玻璃幕墙结构胶粘结性能原位检测装置与检测方法,包括以下步骤:
[0049] 步骤S1、选取室内侧单块隐框玻璃幕墙作为检测区域,选取的隐框玻璃幕墙玻璃无明显破损、立柱无明显变形。
[0050] 步骤S2、固定锁紧系统3可水平方向调节长度,固定在两侧幕墙立柱上;加力板伸缩系统2可竖直方向和水平方向调节长度,使加压板靠近玻璃边缘;反力支撑系统1通过固定锁紧系统3提供反力,并通过液压加力系统4对推杆6施加推力,形成自平衡体系;力传感器和位移传感器5可以测量施力过程中力和位移数据,用于评估结构胶的可靠性。检测装置安装应符合要求,保证施力均匀。
[0051] 步骤S3、试验力加载采用分级加载,分次分段将试验力增加到检验荷载标准值,以减小检验误差;试验时将试验力按检验荷载标准值4等分,分为4级加载,试验力随加载级数的增加均匀增长;实际操作中,单级加载等效风压应控制在200Pa~300Pa,以250Pa为宜;液压加载过程尽量保持均速,加载速度控制在160Pa/min~240Pa/min。
[0052] 步骤S4、分级加载期间,试验力达到W和Wu时分别稳定一段时间,以10min~15min为宜,观察胶缝有误撕裂、脱胶现象。其中,加载至W和Wu时稳定10min以上时,结构胶的变形趋于缓和与稳定。
[0053] 步骤S5、记录施力过程中力和位移数据,作为评价该级荷载作用下结构胶连接可靠性的依据。若胶缝无撕裂、脱胶现象且力-位移曲线无明显下降或下降幅度不超过5%,则判定隐框玻璃幕墙结构胶粘结可靠。
[0054] 以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施;任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围情况下,都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例,这并不影响本发明的实质内容。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
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