本文接上文《玻璃幕墻的安全問題分析與建議（1）》。

2、幕墻構(gòu)造的設(shè)計(jì)缺陷

玻璃幕墻由面板和金屬框架組成，其變形能力比較小。在水平地震或風(fēng)荷載作用下結(jié)構(gòu)產(chǎn)生側(cè)移時(shí)，由于幕墻構(gòu)件玻璃幕墻由面板和金屬框不能承受過大的位移，只能通過連接件的彈性來避免主體結(jié)構(gòu)過大側(cè)移帶來的影響，由于幕墻玻璃和桿件之間變形能力的差異，必然會(huì)對(duì)玻璃局部產(chǎn)生一定的壓應(yīng)力。而玻璃幕墻對(duì)于玻璃槽的構(gòu)造設(shè)計(jì)都有嚴(yán)格的規(guī)定，在玻璃的安裝與橫框之間要保證留有一定的間隙，才能保證在發(fā)生層間變位的時(shí)候玻璃不會(huì)因受到擠壓而破碎。

《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ102-2003中第4.3.12條規(guī)定“明框幕墻的玻璃邊緣只邊框槽底應(yīng)符合下述公式：

(1)

同時(shí)，玻璃邊緣到邊框、槽底的間隙海應(yīng)該符合《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ102-2003第9.5.2條和第9.5.3條的有關(guān)規(guī)定。只有在符合上述要求的設(shè)計(jì)才能夠保證玻璃的安全。

根據(jù)規(guī)范第9.5.3的規(guī)定，通常的幕墻型材截面寬度至少應(yīng)是65mm，若小于65mm則幕墻構(gòu)造很難滿足規(guī)范的要求。而在實(shí)際過程設(shè)計(jì)中，由于建筑師過于強(qiáng)調(diào)視覺效果，一味追求幕墻桿件外形纖細(xì)，使得幕墻設(shè)計(jì)師無(wú)法保證幕墻構(gòu)造設(shè)計(jì)的要求，玻璃邊緣和邊框槽底的間隙過小，滿足不了層間變位的需要，在地震作用下發(fā)生層間位移時(shí)，必然導(dǎo)致玻璃破碎。

玻璃是典型的脆性材料之一，其破碎的原因大致有三種：彎曲變形、強(qiáng)力沖擊和熱炸裂。

幕墻玻璃熱炸裂是由于玻璃不同部位的溫度不均勻，玻璃暴露在陽(yáng)光直射的部分吸收紅外線和可見光轉(zhuǎn)化為熱量，溫度升高，這一部分玻璃受熱膨脹(伸長(zhǎng))而處于鑲嵌槽或陰影下的那一部分玻璃，因受不到陽(yáng)光的輻射不能同步膨脹，內(nèi)部熱力應(yīng)力形成，受熱多的區(qū)域?qū)κ軣嵘俚膮^(qū)域產(chǎn)生張應(yīng)力，這種張應(yīng)力超過玻璃的抗拉強(qiáng)度就會(huì)導(dǎo)致玻璃破裂。

玻璃由于沒有屈服延伸階段，特別是受到突然施加的沖擊負(fù)荷時(shí)，玻璃瞬間就會(huì)破碎。但是在轉(zhuǎn)變溫度Tg以下，玻璃基本上是服從虎克定律的彈性體(一般玻璃的彈性模量為(441～882)×108Pa)。有一定的彎曲變形能力。我們這里主要討論的玻璃在彎曲變形下的破碎。