徐艷華 馬常偉 吳勝男 王海龍 李曉晨

某觀光電梯玻璃幕墻結(jié)構(gòu)型式為點(diǎn)支承式，玻璃面板為鋼化夾層玻璃，面板通過駁接頭及爪件支承于電梯鋼結(jié)構(gòu)井道之上。玻璃幕墻最大標(biāo)高100m，幕墻外觀見圖1。

該幕墻投入使用兩年后，業(yè)主因幕墻出現(xiàn)頂部面板破碎委托筆者工作單位就其安全性進(jìn)行鑒定分析。

1.現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)

1.1 確認(rèn)現(xiàn)場(chǎng)玻璃面板破碎情況

經(jīng)檢驗(yàn)，確認(rèn)現(xiàn)場(chǎng)共計(jì)5 塊玻璃面板破碎，分布位置如下。

（1）31～32 層北立面東數(shù)第1、上數(shù)第1～2 塊玻璃面板破碎（破碎面板已拆除）；

（2）33 層北立面東數(shù)第1、下數(shù)第1 塊玻璃面板破碎（破碎面板已拆除）；

（3）33～34 層南立面西數(shù)第1、上數(shù)第2 塊玻璃面板破碎（破碎面板已拆除）；

（4）27～28 層南立面東數(shù)第1、下數(shù)第2 塊玻璃面板破碎后改造更換為小分格尺寸玻璃。

1.2 點(diǎn)支承駁接頭與玻璃面板連接缺陷

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)，觀光電梯點(diǎn)支承玻璃幕墻駁接件球頭支承螺桿與承座連接松動(dòng)及脫出承座情況多達(dá)10 余處，分布在樓層17 層～34 層，支承螺桿與承座連接松動(dòng)及連接失效如圖2 所示。

1.3 四爪爪件安裝

玻璃面板安裝為豎直方向，豎直方向使用的爪件長(zhǎng)扁孔應(yīng)連接玻璃面板頂部開孔。長(zhǎng)扁孔能較好地限制駁接頭豎直方向位移，從而保證玻璃面板在受到平面外荷載及自重作用下，處于拉彎板受力狀態(tài)。

現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，豎直方向使用的四爪爪件長(zhǎng)扁孔均連接于玻璃面板底部開孔處，而玻璃面板頂部孔位均通過駁接頭與爪件圓孔連接，如圖3 所示。連接爪件圓孔的駁接頭受玻璃面板自重荷載作用易發(fā)生豎向位移，導(dǎo)致玻璃面板在水平荷載及自重作用下處于壓彎受力狀態(tài)。壓彎板相對(duì)拉彎板受力狀態(tài)較為不利，易產(chǎn)生失穩(wěn)破壞。

檢查爪件與支承結(jié)構(gòu)的連接情況，發(fā)現(xiàn)個(gè)別爪件與支承鋼結(jié)構(gòu)連接螺栓松動(dòng)。

圖1 觀光電梯玻璃幕墻外觀

圖2 駁接件球頭支承螺桿與承座連接失效/松動(dòng)

圖3 豎直方向使用的四爪爪件安裝布置方向錯(cuò)誤

1.4 鋼化玻璃邊部加工、表面應(yīng)力及面板安裝質(zhì)量檢測(cè)[1]

經(jīng)檢驗(yàn)，鋼化玻璃倒棱不連續(xù)，部分邊部位置及開孔周邊未見倒棱。鋼化玻璃邊部加工質(zhì)量不符合規(guī)范要求。鋼化玻璃表面應(yīng)力檢測(cè)結(jié)果為92MPa～95MPa，檢測(cè)結(jié)果符合規(guī)范要求[2]。

玻璃面板四周膠縫寬度不均勻，部分膠縫寬度小于規(guī)范要求。相鄰玻璃平面高低差大于規(guī)范要求。

1.5 支承結(jié)構(gòu)

經(jīng)檢驗(yàn)，點(diǎn)支承玻璃幕墻支承結(jié)構(gòu)（觀光電梯鋼結(jié)構(gòu)井道）未見異常。

2.設(shè)計(jì)復(fù)核計(jì)算

2.1 玻璃面板強(qiáng)度及撓度復(fù)核計(jì)算

（1）玻璃面板分格尺寸：1770mm×2500mm，夾層玻璃規(guī)格：內(nèi)外層鋼化玻璃厚度均為6mm。

（2）計(jì)算部位高度：33 層樓層標(biāo)高94m。風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值依據(jù)GB50009-2012《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》計(jì)算[3]。依據(jù)GB50009-2012 第8.3.3 條之規(guī)定，封閉式矩形平面房屋側(cè)面風(fēng)荷載體形系數(shù)取值為1.6。

（3）計(jì)算結(jié)果

依據(jù)JGJ102-2003《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》8.1.5 規(guī)定[4]，經(jīng)復(fù)核計(jì)算，在垂直于玻璃平面的風(fēng)荷載和地震荷載作用下，點(diǎn)支承玻璃面板的最大應(yīng)力設(shè)計(jì)值為121.2MPa，超過了鋼化玻璃的大面強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（84MPa），玻璃面板應(yīng)力不滿足規(guī)范要求。

經(jīng)復(fù)核計(jì)算，在垂直于玻璃平面的風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下，點(diǎn)支承玻璃面板的最大撓度設(shè)計(jì)值為277.3mm，遠(yuǎn)大于玻璃面板的撓度限值（撓度限值取長(zhǎng)邊邊長(zhǎng)的1/60，即2500/60=41.7mm）。玻璃面板撓度不滿足規(guī)范要求。

2.2 駁接頭及爪件力學(xué)性能標(biāo)準(zhǔn)值復(fù)核計(jì)算

（1）基本信息

計(jì)算位置：觀光電梯33 層標(biāo)高94m 處

玻璃面板分格尺寸：1770mm×2500mm

夾層玻璃規(guī)格：內(nèi)外層鋼化玻璃厚度均為6mm

（2）計(jì)算原則

玻璃面板承受的水平方向風(fēng)荷載及地震荷載設(shè)計(jì)值平均作用于玻璃面板連接的四個(gè)駁接頭及爪件，玻璃面板自身重力荷載設(shè)計(jì)值平均作用于面板頂部?jī)蓚€(gè)駁接頭及爪件。依據(jù)GB/T37266-2018《建筑幕墻用點(diǎn)支承裝置》之附錄E，點(diǎn)支承裝置的承載力標(biāo)準(zhǔn)值等于計(jì)算得到的點(diǎn)支承裝置承載能力設(shè)計(jì)值與承載力分項(xiàng)系數(shù)的乘積。承載力分項(xiàng)系數(shù)參照附錄E 中各分項(xiàng)系數(shù)的建議值[5]。

（3）計(jì)算結(jié)果

單個(gè)駁接頭水平承載力（軸向受拉、軸向受壓）標(biāo)準(zhǔn)值為17.19kN；

單個(gè)駁接頭徑向承載力（垂直方向）標(biāo)準(zhǔn)值為1.23kN；

爪件單爪水平承載力（軸向受拉、軸向受壓）標(biāo)準(zhǔn)值為5.16kN；

爪件單爪徑向承載力（垂直方向）標(biāo)準(zhǔn)值為0.99kN。

3.點(diǎn)支承裝置力學(xué)性能檢測(cè)

委托方無法提供選用的點(diǎn)支承裝置的承載力標(biāo)準(zhǔn)值，經(jīng)與委托方協(xié)商，現(xiàn)場(chǎng)抽取15 件駁接頭及5 件四爪爪件，拆卸后帶回實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)其力學(xué)性能指標(biāo)。

對(duì)抽檢駁接頭及爪件進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果見表1和表2，部分駁接頭力學(xué)性能試驗(yàn)見圖4。依據(jù)上述駁接頭及爪件的承載力標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算結(jié)果，駁接頭軸向受拉、軸向受壓及徑向承載力檢測(cè)結(jié)果不滿足承載力標(biāo)準(zhǔn)值復(fù)核計(jì)算要求，爪件軸向受拉承載力檢測(cè)結(jié)果不滿足承載力標(biāo)準(zhǔn)值復(fù)核計(jì)算要求。

圖4 部分駁接頭力學(xué)性能試驗(yàn)(試驗(yàn)力-變形曲線)

駁接頭軸向受拉試件失效型式為試件2 駁接頭尾部圓形螺母與螺桿螺紋連接破壞，如圖5 所示；試件4 及試件5 為駁接頭支承螺桿尾部偏心墊片變形嚴(yán)重（見圖6～7）。駁接頭軸向受壓試件失效型式為試件9 駁接頭軸向受壓承座與后壓板螺紋連接破壞（見圖8）。

爪件軸向受拉承載力試驗(yàn)如圖9 所示。在軸向力作用下，爪臂遠(yuǎn)端相對(duì)于爪件中心平臺(tái)的變形量達(dá)到l/50（l 為爪孔與支座孔孔心距）時(shí)對(duì)應(yīng)的單爪荷載值作為該試件的軸向受拉承載能力值。

圖5 駁接頭2 軸向受拉支承螺桿尾部螺紋破壞

圖6 駁接頭4 軸向受拉支承螺桿尾部偏心墊片變形嚴(yán)重

圖7 駁接頭5 軸向受拉支承螺桿尾部偏心墊片變形嚴(yán)重

圖8 駁接頭9 軸向受壓承座后壓板內(nèi)螺紋破壞

圖9 爪件軸向受拉承載力試驗(yàn)

4.鑒定結(jié)論及建議

4.1 鑒定結(jié)論

經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)，該觀光電梯點(diǎn)支承玻璃幕墻安全鑒定結(jié)論如下：

（1）玻璃面板最大應(yīng)力值復(fù)核計(jì)算結(jié)果超過玻璃大面強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，玻璃面板撓度最大值復(fù)核計(jì)算結(jié)果超過點(diǎn)支承玻璃面板的撓度限值。玻璃面板應(yīng)力及撓度復(fù)核計(jì)算結(jié)果不滿足規(guī)范要求。

（2）現(xiàn)場(chǎng)取樣的駁接頭軸向受拉、軸向受壓及徑向承載力檢測(cè)結(jié)果不滿足復(fù)核計(jì)算駁接頭承載力標(biāo)準(zhǔn)值要求。現(xiàn)場(chǎng)取樣的爪件軸向受拉承載力檢測(cè)結(jié)果不滿足復(fù)核計(jì)算爪件承載力標(biāo)準(zhǔn)值要求。

（3）部分爪件安裝方向不符合規(guī)范要求。

（4）部分駁接頭連接質(zhì)量不符合規(guī)范要求。

（5）鋼化玻璃邊部加工質(zhì)量不符合規(guī)范要求。

（6）玻璃面板周邊膠縫寬度不符合設(shè)計(jì)規(guī)范要求，相鄰玻璃平面高低差不符合規(guī)范要求。

4.2 建議

針對(duì)以上鑒定結(jié)論，提出如下建議：

（1）改造玻璃面板分格尺寸，使其強(qiáng)度及撓度校核計(jì)算結(jié)果滿足相關(guān)規(guī)范要求。

（2）依據(jù)相關(guān)規(guī)范，選用力學(xué)性能滿足設(shè)計(jì)要求的駁接件、爪件。

（3）豎直方向使用的爪件安裝方向應(yīng)符合規(guī)范要求。

（4）駁接頭與爪件連接緊固螺栓采取防松措施。

（5）鋼化玻璃邊部加工質(zhì)量應(yīng)符合規(guī)范要求。

（6）玻璃面板安裝質(zhì)量應(yīng)符合規(guī)范要求。

表1 駁接頭力學(xué)性能檢測(cè)結(jié)果

表2 爪件軸向受拉力學(xué)性能檢測(cè)結(jié)果