در معماری مدرن ، درهای شیشه ای قاب شده- به دلیل مزایای منحصر به فرد آنها بسیار رایج شده است. شما آنها را در همه جا به عنوان ورودی های شیک و تحمیل کننده در فضاهای تجاری شلوغ ، پارتیشن های شفاف که محیط های اداری باز ایجاد می کنند ، یا درهای بالکن که باعث تقویت فضاهای زندگی می شود ، پیدا خواهید کرد. فراتر از ظاهر جذاب آنها که به سبک معاصر و استعداد هنری به ساختمانها اضافه می کند ، این درها انتقال نور عالی را ارائه می دهند. این امر به مناطق داخلی و خارجی اجازه می دهد تا بصری وصل شوند. از نظر مهم ، درب های شیشه ای قاب فولادی ایمنی را فراهم می کند. توانایی آنها در برابر مقاومت در برابر تأثیرات چه از تلاش های اجباری یا هوای شدید مانند بادهای قدرتمند ، یک معیار کلیدی با کیفیت است. به همین دلیل درک دقیقاً چه خصوصیات مادی مقاومت در برابر تأثیر آنها را به طور قابل توجهی در برنامه های جهانی- واقعی تعیین می کند.
چگونه خصوصیات مواد فولاد (مانند استحکام ، چقرمگی و غیره) در فولاد- درهای شیشه ای قاب شده بر مقاومت ضربه تأثیر می گذارد
(1) تأثیر استحکام فولاد بر مقاومت در برابر ضربه
استحکام به توانایی یک ماده در مقاومت در برابر عدم موفقیت در نیروهای خارجی اشاره دارد. برای فولاد موجود در فولاد - درهای شیشه ای قاب ، فولاد قدرت بالا- بالا مقاومت استثنایی در برابر تغییر شکل در هنگام قرار گرفتن در معرض نیروهای ضربه نشان می دهد. هنگامی که نیروی ضربه روی درب عمل می کند ، چارچوب فولاد باید پشتیبانی پایدار از شیشه را فراهم کند. اگر استحکام فولاد کافی نباشد ، مستعد تغییر شکل تحت تأثیر است. این تغییر شکل شیشه را به استرس ناهموار سوق می دهد و خطر شکستگی را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد. در مقابل ، فولاد قدرت بالا-} inteled یکپارچگی ساختاری را حفظ می کند ، و اطمینان می دهد که شیشه در طول رویداد ضربه به طور پایدار پشتیبانی می شود و احتمال شکستن شیشه را به دلیل تحریف قاب بسیار کاهش می دهد.
به عنوان مثال ، یک مرکز خرید بزرگ که درهای ورودی را با استفاده از قاب های فولادی با قدرت بالا- نصب کرده است. در طی یک حادثه که شامل تأثیر خشونت آمیز قابل توجهی است ، درها از این نیرو به خوبی مقاومت می کنند و هیچ تغییر شکل قابل توجهی یا شکستگی شیشه ای را نشان نمی دهند. این نتیجه مزیت فولاد قدرت بالا- در مقاومت در برابر ضربه را نشان می دهد.
(2) تأثیر چقرمگی فولاد بر مقاومت در برابر ضربه
چقرمگی ظرفیت ماده ای برای جذب انرژی و تغییر شکل پلاستیک قبل از شکستگی است. فولاد با سختی خوب ، بر روی ضربه ، ناگهان مانند مواد شکننده شکستگی نمی کند. در عوض ، انرژی را از طریق تغییر شکل پلاستیک خود جذب و از بین می برد. هنگامی که نیروی ضربه به یک درب شیشه ای قاب 3- برخورد می کند ، چقرمگی فولاد به آن اجازه می دهد تا به حدی خم یا پیچ خورده باشد و انرژی ضربه را به انرژی تغییر شکل در درون خود تبدیل کند. این فرآیند از شکستگی شکننده جلوگیری می کند. جذب و اتلاف انرژی به طور موثری آسیب به ساختار کلی را کاهش می دهد ، از شیشه و سایر اجزای درب در برابر خرابی شدید محافظت می کند.
برای نشان دادن تأثیر چقرمگی بر مقاومت در برابر ضربه ، می توان یک آزمایش مقایسه ای انجام داد. دو نمونه فولادی با خصوصیات چقرمگی متفاوت (یک چقرمگی بالا ، یک چقرمگی کم) در معرض شرایط ضربه یکسان قرار می گیرند. فیلم دوربین سریع - و تجزیه و تحلیل داده های بعدی نشان می دهد که فولاد چقرمگی {3} بالا که تحت تغییر شکل پلاستیک قابل توجه قرار می گیرد ، مقدار زیادی از انرژی ضربه را جذب می کند و ساختار کلی درب تا حد زیادی دست نخورده است. در مقابل ، شکستگی های فلزی کم 5 {5} کم به سرعت تحت تأثیر قرار می گیرد و باعث می شود درب از ساختاری پشتیبانی کند و شیشه خرد شود. ارائه این مقایسه از طریق تصاویر یا فیلم ها به خوانندگان کمک می کند تا نقش مهمی را که چقرمگی در مقاومت در برابر ضربه فولاد دارد ، درک کنند.
(3) ذکر مختصر از سایر خصوصیات مواد فولادی (به عنوان مثال ، سختی ، مدول الاستیک)
فراتر از استحکام و چقرمگی ، سایر خصوصیات فولادی مانند سختی و مدول الاستیک نیز با مقاومت در برابر ضربه روابط بالقوه دارند. سختی بیش از حد زیاد می تواند فولاد را در معرض ترک خوردگی تحت تأثیر قرار دهد. مواد سخت و شکننده اغلب فاقد ظرفیت تغییر شکل پلاستیک کافی برای جذب استرس هستند و منجر به شروع ترک و انتشار در نقاط غلظت استرس می شوند. مدول الاستیک ، که نشان دهنده توانایی یک ماده در بهبودی پس از تغییر شکل است ، بر میزان تغییر شکل و سرعت بهبودی پس از نیرو تأثیر می گذارد. مقادیر مدول الاستیک بیش از حد زیاد یا پایین می تواند بر عملکرد ضربه ای از درهای شیشه ای قاب شده- تأثیر منفی بگذارد و در هنگام طراحی و انتخاب مواد نیاز به بررسی دقیق داشته باشد ، اگرچه این جنبه در اینجا شرح داده نمی شود.
چگونه انواع شیشه ای (مانند شیشه دما ، شیشه چند لایه) و خصوصیات فیزیکی آنها (به عنوان مثال ، ضخامت ، سختی) بر مقاومت ضربه ای از فولاد- درهای شیشه ای قاب تأثیر می گذارد
(1) خصوصیات مقاومت در برابر ضربه در انواع شیشه های مختلف
شیشه ای معتدل
شیشه معتدل یک شیشه مخصوص فرآوری شده است که از طریق درمان های فیزیکی یا شیمیایی تنش های فشاری بر روی سطح آن ایجاد می کند. این تنش های فشاری در مقایسه با شیشه های آنیل معمولی ، شیشه های معتدل و ثبات حرارتی را به طور قابل توجهی بالاتر و ثبات حرارتی می بخشد. هنگامی که در معرض ضربه قرار گرفت ، استرس فشاری سطح به سرعت بخشی از نیرو را خنثی می کند و شکستن آن را بسیار سخت تر از شیشه معمولی می کند. حتی اگر شیشه های خاردار تحت فشار شدید قرار بگیرند ، به قطعات کوچک و دانه ای با لبه های کسل کننده شکسته می شود ، خطر آسیب را به شدت کاهش می دهد.
در کاربردهای عملی ، شیشه های معتدل به طور گسترده ای در درهای شیشه ای قاب بندی شده برای پارتیشن های داخلی ، درب های بالکن و غیره استفاده می شوند. به عنوان مثال ، درهای بالکن در یک ساختمان مسکونی انتهایی - ترکیبی از شیشه معتدل و یک قاب فولادی را نشان می دهد. در طی هوای شدید با وزش باد شدید ، درها تأثیر باد قابل توجهی را تحمل می کردند. به لطف مقاومت در برابر ضربه برتر شیشه های معتدل ، دست نخورده باقی مانده و از امنیت سرنشینان داخل آن اطمینان حاصل می کند.
شیشه لمینت
شیشه چند لایه یک ساختار کامپوزیت است که از دو یا چند لایه شیشه ای که به همراه یک لایه (مانند فیلم PVB یا SGP) پیوند خورده است ، تشکیل شده است. خصوصیات چسب و انعطاف پذیر این لایه برای مقاومت در برابر ضربه برجسته شیشه لمینت مهم است. پس از ضربه ، لایه بندی بلافاصله به هر قطعات شیشه ای شکسته پیوند می زند و از پراکندگی خطرناک جلوگیری می کند. به طور همزمان ، لایه بیننده مقدار قابل توجهی از انرژی ضربه را از طریق تغییر شکل خود جذب می کند و مقاومت کلی شیشه را تقویت می کند.
فولاد- درهای قاب شده در مکان هایی که خواستار امنیت بالایی هستند ، مانند بانک ها و فروشگاه های جواهرات ، اغلب از شیشه های چند لایه استفاده می کنند. در یک مثال ، یک فروشگاه جواهرات یک سرقت را تجربه کرد که در آن عاملان از ابزارهای سنگین برای حمله به درب شیشه ای قاب شده از فولاد استفاده می کردند. علی رغم تحمل آسیب شدید ، شیشه لمینت نگه داشته شده است: این لایه قطعات خرد شده را حفظ کرده و از ورود آسان جلوگیری می کند. این زمان بسیار مهمی را برای رسیدن پلیس خریداری کرد و نشان داد که اثربخشی شیشه لمینت در برابر ورود اجباری و حملات خشونت آمیز است.
(2) تأثیر خصوصیات فیزیکی شیشه ای بر مقاومت در برابر ضربه
ضخامت
ضخامت شیشه با مقاومت در برابر ضربه رابطه معنی داری دارد. به طور کلی ، شیشه های ضخیم تر از ظرفیت بیشتری برای مقاومت در برابر نیروهای ضربه برخوردار هستند. این امر به این دلیل است که شیشه های ضخیم تر دارای جرم بیشتری هستند و به آن اجازه می دهد تا استرس را بر اثر ضربه بهتر توزیع کند و غلظت استرس موضعی را کاهش دهد. با این حال ، افزایش ضخامت شیشه ، چالش هایی مانند وزن درب بیشتر (نصب و کارآیی بالقوه پیچیده) و هزینه های بالاتر را ایجاد می کند.
برای اطلاع رسانی در انتخاب ضخامت شیشه مناسب ، داده های تجربی مربوطه ارجاع می شود. آزمایشات شیشه ای با ضخامت های مختلف به شرایط ضربه یکسان ، ضبط الگوهای شکستگی و جذب انرژی. نتایج نشان داد که انرژی ضربه مورد نیاز برای شکستن شیشه با ضخامت افزایش یافته است ، اما میزان افزایش به تدریج کاهش می یابد. این نشان می دهد که انتخاب ضخامت شیشه برای یافتن یک راه حل بهینه ، نیاز به تعادل نیازهای مقاومت در برابر وزن در برابر وزن درب و محدودیت هزینه دارد.
سختی
سختی شیشه نیز به شدت بر عملکرد تأثیر تأثیر می گذارد. سختی بیش از حد زیاد می تواند باعث ایجاد شیشه در اثر ترک خوردگی شود. شیشه بسیار سخت و شکننده فاقد سختی کافی برای جذب استرس است و منجر به تشکیل ترک میکرو- در سطح یا داخلی می شود. این ترک های میکرو- می توانند به سرعت تحت استرس بعدی پخش شوند و باعث خرابی شوند. در مقابل ، شیشه ای که خیلی نرم است به راحتی خراشیده می شود و هم زیبایی شناسی و هم ایمنی را به خطر می اندازد. سطوح خراشیده شده شیشه را تضعیف می کند و می تواند به عنوان نقاط غلظت استرس عمل کند ، و این امر باعث می شود که در اثر ضربه حساسیت بیشتری داشته باشد.
تجزیه و تحلیل مشکلات واقعی تأثیر جهانی - ناشی از سختی شیشه ای نامناسب به شناسایی علل و راه حل ها کمک می کند. به عنوان مثال ، درهای شیشه ای قاب شده- در یک ساختمان اداری با گذشت زمان خراش های سطحی زیادی ایجاد کرده و مقاومت در برابر ضربه را کاهش می دهد. تحقیقات نشان داد انتخاب نادرست شیشه ای همراه با محافظت روزانه ناکافی. راه حل توصیه شده جایگزین شیشه با نوع مناسب و نصب اقدامات محافظتی مانند ضربه گیر درب یا پرده ها برای به حداقل رساندن سایش سطح از اشیاء خارجی بود.
چگونه روش اتصال و طراحی ساختاری بین فولاد و شیشه در فولاد - درهای شیشه ای قاب (به عنوان مثال ، پیوند چسب ، بست مکانیکی) بر مقاومت کلی ضربه تأثیر می گذارد
(i) خصوصیات روشهای مختلف اتصال و تأثیر آنها بر مقاومت
1. پیوند چسب
پیوند چسب از درزگیر ساختاری برای پیوستن به فولاد و شیشه استفاده می کند. این روش مزایای مختلفی از جمله استحکام اتصال بالا ، خصوصیات آب بندی عالی و ظاهری تمیز از نظر زیبایی را ارائه می دهد. پیوند چسب محکم استیل و شیشه را ادغام می کند و یک ساختار یکپارچه را تشکیل می دهد که در مجموع در برابر نیروهای ضربه مقاومت می کند. علاوه بر این ، درزگیرهای ساختاری دارای درجه ای از انعطاف پذیری هستند و به آنها اجازه می دهد تا تحت تأثیر قرار بگیرند و انرژی را جذب کنند و از این طریق آسیب به مونتاژ درب را کاهش دهند.
با این حال ، پیوند چسب نیز برخی معایب را نشان می دهد. این امر شرایط کاربردی نسبتاً سخت در مورد دما ، رطوبت و پاکیزگی بستر را می طلبد. عدم تحقق این موارد می تواند عملکرد چسب و کیفیت پیوند را به خطر بیاندازد. علاوه بر این ، پیری درزگیر یک خطر طولانی - را برای قدرت اتصال ایجاد می کند. با گذشت زمان ، چسب ممکن است تخریب شود ، به طور بالقوه منجر به پیوند ضعیف بین فولاد و شیشه می شود. برای پرداختن به این نگرانی ها ، اقداماتی مانند انتخاب کیفیت بالا-}} ، درزگیرهای قابل اعتماد ، کنترل دقیق محیط های نصب و اجرای منظم بازرسی و نگهداری اتصالات پیوند شده ضروری است.
2. چفت مکانیکی
اتصال مکانیکی به اجزای سخت افزاری مانند پیچ و مهره ها متکی است تا شیشه را در قاب فولادی تأمین کند. این رویکرد به دلیل قابلیت اطمینان و سهولت جداسازی آن ارزش دارد. عمل بستن به طور موثری بارهای ضربه را به قاب فولادی منتقل می کند و از مقاومت و چقرمگی فولاد برای مقاومت استفاده می کند. طراحی و ترتیب این اتصال دهنده ها نیز به طور قابل توجهی بر توزیع نیرو تأثیر می گذارد. یک طرح بهینه شده تضمین می کند که نیروهای ضربه به طور مساوی در سراسر قاب پخش می شوند و غلظت استرس موضعی را کاهش می دهند.
با این وجود ، چسباندن مکانیکی اشکالاتی دارد. این ذاتاً خطر ایجاد غلظت استرس را به خطر می اندازد. در نقاطی که اتصال دهنده ها به فولاد و شیشه وصل می شوند ، تغییرات ناگهانی در هندسه می تواند منجر به استرس زیاد بومی شده شود. این مناطق ممکن است تحت تأثیر قرار بگیرند ، به طور بالقوه باعث نارسایی مفصل می شوند. علاوه بر این ، دید اتصال دهنده هایی مانند پیچ و مهره یا گیره می تواند از جذابیت بصری کلی درب جلوگیری کند. استراتژی های کاهش شامل بهینه سازی طراحی بست (به عنوان مثال ، شامل انتقال های گرد برای کاهش استرس) و استفاده از سیستم های ثابت پنهان برای تقویت زیبایی شناسی است.
(ب) تأثیر طراحی ساختاری بر مقاومت در برابر ضربه
1. طراحی ساختار قاب
یک ساختار فریم در نظر گرفته شده چاه {{0} برای تقویت استحکام کلی ، پایداری و در نتیجه ، مقاومت در برابر ضربه از درهای شیشه ای قاب {1}. ترکیب عناصری مانند سفت کننده ها و براکت های گوشه ای به طور قابل توجهی قدرت قاب و یکپارچگی مشترک را افزایش می دهد. سفت کننده ها مهاربندی داخلی را فراهم می کنند و مقاومت قاب را در برابر خم شدن و پیچ خوردگی تقویت می کنند ، در حالی که براکت های گوشه ای از اتصالات قوی بین اجزای قاب و باعث افزایش وحدت ساختاری می شوند.
مقایسه های بصری (به عنوان مثال ، نمودارها یا مدل ها) به طور موثری تفاوت مقاومت در برابر ضربه را بین طرح های فریم نشان می دهد. به عنوان مثال ، مقایسه فریم ها با و بدون سفت کننده ها در شرایط ضربه یکسان نشان می دهد که قاب هایی که شامل سفت کننده ها هستند ، به طور قابل توجهی تغییر شکل کمتری دارند و محافظت برتر در برابر شکستگی شیشه را ارائه می دهند.
2. شیشه - to - طراحی رابط فریم
طراحی رابط بین شیشه و قاب ، از جمله ارائه شکاف های ترخیص کالا از گمرک و روش نصب ، به طور جدی بر عملکرد تأثیر می گذارد. ترخیص کالا از گمرک کافی برای جلوگیری از تماس شیشه با قاب در هنگام انبساط/انقباض حرارتی یا تحت تأثیر قرار دارد که می تواند باعث شکستگی شود. تفاوت در ضرایب انبساط حرارتی شیشه و فولاد نیاز به این شکاف دارد. بدون آن ، تنش های حرارتی می تواند شیشه را ترک کند. تکنیک های نصب صحیح از اتصال ایمن و قابل اعتماد اطمینان حاصل می کنند و از جابجایی شیشه در اثر ضربه جلوگیری می کنند.
تجزیه و تحلیل واقعی - موارد شکست جهانی پیامدهای طراحی رابط ضعیف را برجسته می کند. به عنوان مثال ، یک درب شیشه ای قاب- در یک مرکز خرید که پس از تأثیر جزئی اندکی پس از نصب ، خرد شده است. تحقیقات نشان داد که کمبود کافی بین شیشه و قاب ، همراه با یک روش نصب نادرست است. این امر باعث شد شیشه با برخورد با قاب با ضربه روبرو شود. اقدامات اصلاحی شامل تنظیم شکاف ترخیص کالا از گمرک به مشخصات و اجرای یک فرآیند نصب بهبود یافته برای اطمینان از رابط کاربری نیازهای مقاومت در برابر ضربه است.
منابع اطلاعاتی
برای به دست آوردن اطلاعات دقیق در مورد انواع شیشه و خصوصیات فیزیکی ، از اسناد فنی از تولید کنندگان شیشه مشاوره شد. این مواد جزئیات فرآیندهای تولید و ویژگی های عملکرد انواع شیشه های مختلف را ارائه می دهند ، و بینش های اساسی در مورد ریزساختار شیشه ای و خواص ارائه می دهند.
علاوه بر این ، گزارش های تحقیقاتی و داده های تجربی در مورد مقاومت در برابر تأثیر شیشه که توسط مؤسسات تحقیقاتی مصالح ساختمانی منتشر شده است برای اطمینان از اعتبار و صحت علمی ارجاع شده است. بازخورد کاربر در مورد عملکرد تأثیر شیشه در پروژه های نصب درب/پنجره نیز جمع آوری شد. این ورودی عملی ، چالش های جهانی-}}} into را برجسته می کند و این مطالعه را قادر می سازد تا با نیازهای کاربردی بهتر هماهنگ شود.
