專利名稱：帶有懸掛玻璃面板的抗地震幕墻的制作方法
帶有懸掛玻璃面板的抗地震幕墻
本發(fā)明涉及帶有懸掛玻璃面板的幕墻的生產(chǎn)、制造和安裝，該幕 墻能夠抵抗大地震的地震力，而不會損壞它們的玻璃面板和不會使它 們的結(jié)構(gòu)變形或扭曲。
我們都了解由大地震引起的對結(jié)構(gòu)以及尤其是對建筑物的毀壞程
家水平上的這種毀壞的沖擊。
正是由于這個原因，如此大量的科學機構(gòu)，大學、研究中心和研 究所從事于建筑物的地震保護，其目的主要在于建筑物的結(jié)構(gòu)，該建 筑物的結(jié)構(gòu)元件能夠抵抗大地震的變形，從而抑制坍塌的危險。
借助抗地震建筑物的結(jié)構(gòu)有效地減少地震危險的問題是特別復雜 的，因為它受到大量的參數(shù)和許多其它因素的影響。
在一方面，地震帶有自身的特點(范圍、距離、方向、震中的深 度)與建筑物地基土壤的特點(成分、條件、水份)相結(jié)合，導致地 震強度改變建筑物的(震動加速度、速度、時間和頻率)。在另一方面， 建筑物根據(jù)其結(jié)構(gòu)的特點(建筑物幾何形狀、形式、重量、結(jié)構(gòu)元件 排列、剛度、震動的基本周期等)吸收地震力和抵抗它們。
一個建筑物結(jié)構(gòu)包括其主要的承載元件。這就是它的承載結(jié)構(gòu)直 接地吸收全部地震力和反作用至承載結(jié)構(gòu)。經(jīng)歷一次地震建筑物的保 全程度取決于對它的反作用以及對這種地震力的全面處理。
然而，建筑物結(jié)構(gòu)根據(jù)它們的特點附加各種補充的非結(jié)構(gòu)部件， 按照結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)和與其平行地反作用。廣泛承認的是建筑物的功能可能 性以及其分類作為適宜居住的或不是經(jīng)常取決于由這種補充的建筑物 部件保持的損傷程度，與結(jié)構(gòu)可能未受損失的事實無關(guān)。
在建筑物的非結(jié)構(gòu)部件中，最重要的是考慮表面的玻璃幕墻與所 有其它部件比較，它在一次地震中具有最大程度的易損性。玻璃幕墻的這種高的易損性是由于事實上玻璃面板不能跟隨由于一次地震時地 震力施加至建筑物結(jié)構(gòu)的變形，以及按照樓層間的滑移調(diào)節(jié)。更具體 地說，它們不能按照平行于它們表面的位移調(diào)節(jié)，因為玻璃面板不能 夠在此方向上變形。
然而，與下列事實無關(guān)，如以上所述，在一次地震之后，建筑物 結(jié)構(gòu)可能保持未受損傷，而玻璃面板的脆弱性，尤其是抵抗損傷和施 加在它們邊緣的壓力的脆弱性導致它們成為表面部件中首先被破壞 的。
由于地震加速度的地震力引起更大變形以抵抗樓層間滑移的元件 是緊固幕墻至建筑物結(jié)構(gòu)上的各種附件。
在一次地震中在兩個相鄰的樓層之間引起建筑物結(jié)構(gòu)變形和樓層
間滑移(5)的說明圖示于

圖1A。它示出相關(guān)的樓層的地板(1.1)， 所述樓層的頂板或上面樓層的地板(1.2),以及樓層的立柱(1.3)處 于平靜狀態(tài)(無震動)。圖1B示出元件的變形以及兩個樓層的地板之 間的樓層間滑移(5) (1.4)處于地震沖擊的情況下。
圖1C示出建筑物結(jié)構(gòu)的相同段，并帶有幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)置在原始的 結(jié)構(gòu)內(nèi)，處于平靜狀態(tài)(無震動)。而圖1D示出上述相同的元件，處 于地震的情況下，在此時幕墻的結(jié)構(gòu)保持與建筑物結(jié)構(gòu)一起變形。圖 1E示出與圖1C相同的結(jié)構(gòu)，并增加了玻璃面板，處于無震動狀態(tài)， 圖1F示出地震沖擊的情況，以及示出玻璃面板不能保持與支承它的 幕墻結(jié)構(gòu)一起變形，其結(jié)果是玻璃面板破碎。
所述幕墻的結(jié)構(gòu)以及它在地震情況下的性能適用于所有現(xiàn)有的國 際玻璃幕墻系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有一個結(jié)構(gòu)，包括垂直梁(立柱)，前進通 過幕墻的高度作為連續(xù)的梁，以及短的水平梁(橫梁)固定在垂直梁 之間。玻璃面板或幕墻的面板固定為完全與垂直梁和短水平梁接觸， 以及被它們支承。
在美國進行的一項相關(guān)的調(diào)查表明，有可能使用現(xiàn)有的系統(tǒng)處理 小的滑移(5),這時借助增加玻璃面板與鋁型材之間保留的空隙，或 者借助倒圓玻璃面板的隅角。然而，這樣的解決方案在大地震的情況下被認為是不滿意的，其中對于面板和框架之間的空隙的要求非常重 要，尤其是在鋼結(jié)構(gòu)的建筑物內(nèi)。
這些弱點可借助實現(xiàn)本發(fā)明而消除，本發(fā)明保證在經(jīng)歷 一 次地震 時，玻璃面板保持不受建筑物地板的樓層間滑移的影響，以及不僅玻 璃面板保持不破碎，而且整個幕墻恢復其原始位置，沒有作為震動結(jié) 果的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移和改變。這點已被一項實驗室試驗證實，這項試驗是
2006年6月16曰在Lab of Seismic Technology of the National Technical University of Athens的地震模擬器臺架上的一個整體的幕 墻上進行的，在該幕墻上帶有完全關(guān)閉的窗戶。在同月27日該項試驗 用帶有開啟窗戶的幕墻重復地進行。如同所附實驗室合格證所示，證 明在兩種情況下完全成功，其最終的報告和合格證預期在兩個月內(nèi)發(fā) 出。
作為抗地震的一種玻璃幕墻，應該能吸收在相鄰的樓層之間所有 方向上產(chǎn)生的整個樓層間滑移，而此時其部件應該能承受在地震過程 中發(fā)展的加速度(g)，而沒有任何永久變形，并且與震動語無關(guān)。
這種能力應為全部玻璃幕墻的特征，這些幕墻位于拐角墻的任何 水平和任何方向上，拐角墻的邊緣或收縮處，建筑物之間的拐角墻， 以及攜帶統(tǒng)一的玻璃面板由一個地板至另一個地板的幕墻。
此外，玻璃幕墻的抗地震力應不影響它的功能可能性，或它的氣 密性和水密性，以及在地震結(jié)束之后不會降低它的抗風壓力和其它外 力的強度。
達到全部上述要求是借助由相鄰的上部或下部樓層每個樓層的玻 璃幕墻的功能分離，使用 一種方式以保證每個樓層內(nèi)幕墻的滑移是與 跨越其它樓層的那些幕墻的滑移無關(guān)的。
為此作用，跨越每個樓層的玻璃幕墻(圖2A)理想的是被一條水 平分割線分割為兩個明顯的分段(2.1)和(2.2),該水平分割線(2.3) 全部沿著樓層表面在窗戶橫梁的水平畫出。
每個分段(2.1)和(2.2)由兩部分組成牢固部分包括跨越特定 樓層的幕墻的結(jié)構(gòu)，并帶有牢固的玻璃面板(2.4)固定在該結(jié)構(gòu)(窗
10托梁)上，以及跨越樓層窗戶的部分(2.5)。
兩個部分(2.4)和(2.5)全部沿著樓層設(shè)置，以及以一種方式保 證它們的接頭協(xié)作，以達到作為一個統(tǒng)一分級(2.1)或(2.2)的抗地 震力，而這時允許窗戶自主地同時具有能力使窗戶作為開啟式通過樓 層的長度工作，見圖2B (圖2.6)。
圖3A和3B示出一兩個樓層玻璃幕墻的結(jié)構(gòu)的分段， 一個分級位 于樓層地板上，見圖3A，以及另一個分段位于上面的樓層的地板上， 見圖3B，兩個分段都具有作為主要部件的立柱(3.1)，在每個樓層處 的水平梁(3.2)和(3.3)，以及它們的附件(3.4)。
該立柱(3.1)在它們的頂部攜帶和支承每個樓層的水平梁(3.2) 和(3.3)。
立柱的高度相當于每個樓層結(jié)構(gòu)的高度以及它們固定在其所屬的 樓層的地板上，這時借助凸出于任何側(cè)面的懸臂形狀的附件(3.4)。
支承附件(3.4 )構(gòu)成玻璃幕墻的結(jié)構(gòu)和建筑物的結(jié)構(gòu)之間的接頭， 以及能夠消除由于地震產(chǎn)生的以及由于死載荷和風壓其它力共同產(chǎn)生 的所有力。
在水平梁(3.2)和(3.3)之中，水平梁(3.2)如圖3A中所示， 屬于有關(guān)的樓層的結(jié)構(gòu)，以及構(gòu)成樓層窗戶的窗頂梁，支承該窗戶 (2.5)的下側(cè)面，以及作為由其懸掛樓層固定的玻璃面板(2.4)的梁， 而水平梁(3.3)如圖3B中所示；屬于上面樓層的結(jié)構(gòu)，以及構(gòu)成樓 層窗戶的窗底梁，由其懸掛樓層窗戶(2.5)，以及該窗底梁支承越過 上面樓層固定的玻璃面板的的下側(cè)面。
使用以上所述的結(jié)構(gòu)排列，立柱(3.1)完全不與玻璃面板接觸。 因此，這樣做有可能使它的制造不僅使用鋁型材，也可使用鋼型材， 比如IPE, U， Z;或使用空心型材，以提供對地震環(huán)境增加的結(jié)構(gòu)要 求更好的和更經(jīng)濟的解決方案。
為了保證立柱與結(jié)構(gòu)的水平梁之間接頭的希望的控制的剛性，建 議使用統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，這就是預制的面板，這些預制的面板可以轉(zhuǎn) 移至工作位置，以及由預先固定的校正的支承件懸掛。
ii圖4A和4B示出在樓層地板上預先固定的支承件(4.4 )， 一起與 統(tǒng)一系統(tǒng)的預制的面板(4.1)。這些預制的面板包括由普通的覆面材 料補充的結(jié)構(gòu)元件，比如石骨板或混凝土板或其它類似材料補充的結(jié) 構(gòu)元件(4.2)，以及由暫時的絕熱材料補充的結(jié)構(gòu)元件，比如用礦物 纖維板或其它類似材料(4.3)， 一起與全部撓性張緊度需要的部件 (4.5 )。
如圖3A， 3B和4A， 4B所示，在窗戶的此區(qū)域內(nèi)沒有設(shè)置立柱。 因此，每個樓層的結(jié)構(gòu)限制在其地板上固定的固定部分上(窗托梁)， 在所有地震位移中該結(jié)構(gòu)跟隨該地板。
這樣意味每個樓層的玻璃幕墻結(jié)構(gòu)僅跟隨固定它的樓層地板的位 移。因此，該結(jié)構(gòu)不影響或不受上面或下面相鄰樓層結(jié)構(gòu)位移的影響， 它與此位移是分離的。
圖5示出玻璃幕墻一個總的垂直分段覆蓋3個樓層，示出各樓層 的固定分段(5.1)， (5.2), (5.3)，并帶有它們的固定部分(5.4)，該 固定部分還包括每個樓層的結(jié)構(gòu)，以及也帶有窗戶的部分(5.5)。圖5 示出窗戶的下水平窗底梁(5.6)，相同的越過所有樓層，由該窗底梁 懸掛每個樓層的固定的玻璃面板(5.4)，以有該窗底梁支承樓層窗戶 的下側(cè)面。圖中還示出窗戶的上水平窗頂梁(5.7)，相同的越過所有 樓層，由該窗頂梁懸掛每個樓層的窗戶，以及該窗頂梁支承上面的樓 層的固定的玻璃面板的下側(cè)面。
參見上水平梁(5.7)，可以注意到，這是由其懸掛有關(guān)的樓層的 窗戶的梁。然而，該梁經(jīng)常屬于上面的樓層的結(jié)構(gòu)，但玻璃幕墻越過 頂部樓層的情況除外，在此種情況下，該梁直接由樓層頂板支承以及 屬于相同的樓層。相同的事情適用于玻璃幕墻的最低的/底樓層，在此 種情況下，該梁直接設(shè)置在樓層地板上。
除上述之外，水平梁(5.7)還構(gòu)成通過窗戶懸掛線、越過每個樓 層的幕墻的固定分段(5.1， 5.2)的理想的分割線以及它們之間的滑移 線一起形成的梁件。
圖6A， 6B示出相當于圖5內(nèi)樓層分段(5.1)的一個樓層的固定
12分段(6.1)的放大圖，以及示出兩個部分固定部分(6.4)和窗戶部 分(6.5)。窗戶部分(6.5)設(shè)置在固定部分(6.4)，即樓層固定部分 (6.1)的一個分段和上面樓層的固定分段(6.2)的固定部分(6.4) 之間屬于該樓層為水平梁(6.7)，由其懸桂樓層窗戶(6.5)。
這些窗戶的懸掛是通過樓層的長度連續(xù)的以及通過引入雙互助鉤 (6.9和6.10)實現(xiàn)。其中互助鉤(6.9)設(shè)置在樓層窗戶的上水平窗 頂梁的鋁型材上，而互助鉤(6.10)沿著樓層窗戶的玻璃面板框架的 上水平型材(6.11)設(shè)置。
一個插入件(6.3)設(shè)置在一種材料的雙互助鉤(6.9)和(6.10) 之內(nèi)和之間，該材料具有低的摩擦系數(shù)，例如聚酰胺或聚四氟乙烯或 其它類似材料。該插入件在平行于玻璃幕墻表面的一個方向上形成在 樓層的牢固的分段(6.1和6.2)之間的分割和滑移線。
滑移線(6.3)同時作為互助鉤(6.10)的轉(zhuǎn)動線起作用，用于窗 戶的開啟。這樣意味，在每個樓層以及通過樓層的長度在窗戶的此區(qū) 域內(nèi)的玻璃面板是開啟的窗戶。
全部懸掛的窗戶通過雙互助鉤以它們的玻璃面板框架的下水平型 材(6.12)結(jié)束，越過樓層窗戶的下水平窗底架(6.6)。窗戶以一種方 式約束和固定在窗底梁(6.6)上，這種方式可保證兩個部分，牢固的 部分和窗戶作為一個統(tǒng)一的分段(6.1 ) —起工作，在地震條件下該統(tǒng) 一的分段(6.1 )通過滑移線(6.3 )的工作與上面樓層的有關(guān)的分段(6.2 ) 協(xié)作。作為其結(jié)果，分段(6.1)的位移不受分段(6.2)的位移的影響。 借助延伸，以及由于協(xié)作的相同關(guān)系也適用于上面樓層的固定的分段， 越過一個樓層的玻璃幕墻的滑移既不會影響相鄰樓層的幕墻的滑移， 也不會受該滑移的影響。
至于在每個樓層的固定的玻璃面板(6.4)，它們的懸掛是由樓層 窗戶的下水平窗底梁實現(xiàn)，這時也借助鉤件。這些鉤件之一(6.13) 通過樓層的下水平窗底梁(6.6)的長度設(shè)置，而其它的構(gòu)件(6.14) 越過固定的玻璃面板框架的上水平型材(6.15)設(shè)置，固定的玻璃面 板是通過使用其它的鉤件而成為牢固的。這些鉤件之一 (6.17)通過下面樓層的窗戶的上水平窗頂梁(6.7 )的長度設(shè)置，而其它的鉤件(6.8 ) 越過固定的玻璃面板框架的下水平型材(6.16)設(shè)置。
一個橡膠插入件(6.19)設(shè)置在兩個鉤件之內(nèi)一之間，用于懸掛 和固定固定的玻璃面板至玻璃幕墻的結(jié)構(gòu)上。插入件應具有高的摩擦 系數(shù)，而固定的玻璃面板在結(jié)構(gòu)上較強的鎖定是通過使用使用螺栓 (6.20)在此點達到。
以上所述的玻璃幕墻的安裝允許在所有方向上滑移的一個自由 度。在垂直于幕墻表面的一個方向上吸收相關(guān)的樓層滑移(5)的能力 相當高，也取決于窗戶的高度。這是由于鉸鏈的緣故， 一個鉸鏈是沿 著窗戶的懸掛線以及另一個鉸鏈通過固定窗戶在窗戶的水平窗底梁上 的附件(6.21, 12.2， 12.3)。
圖7A示出在平靜狀態(tài)下的玻璃幕墻的一個垂直的分段，而圖7B 和7C涉及地震的情況，這時地震的方向垂直于幕墻的表面。后面兩 圖示出鉸鏈(7.5， 7.6)以及樓層向滑移(5) (7.7)。
如圖7內(nèi)所示，在一次地震的過程中玻璃幕墻的結(jié)構(gòu)以及與其連 接的固定的玻璃面板(窗托梁)以及固定至幕墻的結(jié)構(gòu)的其它的部件 在垂直于幕墻的一個方向上保持牢固不變。在窗戶的區(qū)域內(nèi)所有的滑 移4皮消除和吸收。
然而，以及如果要使玻璃幕墻充分地抗地震，相同的事情應發(fā)生 在所有其它的方向上。這就是說，無論何時地震的方向平行于幕墻的 表面，它就是一個國際規(guī)模的大問題，本發(fā)明可提供一個完全的解決 方案。
如以上所述，窗戶的懸掛線構(gòu)成一個分割線以及每個樓層上玻璃 幕墻的固定的分段之間的滑移線。這是由于引入一個具有低摩擦系數(shù) 材料的插入件(6.3 )在雙互助鉤之間用于懸掛窗戶。使用這樣的方式， 有可能使圖8內(nèi)玻璃幕墻的兩個固定的分段(8.1)和(8.2)在它們之 間自由地滑移，從而保證相對于越過每個樓層的幕墻的上固定的分段 下固定的分段的自由的和獨立的位移。
使用這種可能性，玻璃幕墻的下固定的分段(8.1)跟隨相關(guān)的樓層的地板的位移，該分段不受越過上面樓層的幕墻的固定的分段(8.2 ) 位移的影響。借助延伸，相同的事情發(fā)生在越過下面樓層的幕墻的固 定的分段。因此，越過每個樓層的玻璃幕墻保持不變相鄰的樓層的地 震位移(5) (8.6)的影響，所以在一次地震中構(gòu)成玻璃面板破碎的主 要原因被消除。
聚酰胺或聚四氟乙烯或具有低摩擦系數(shù)的其它類似材料越過窗戶 的上水平窗頂梁的鉤件的邊緣以一種適合于鉤件末端的形式固定，這 種方式應保證它的牢固性和安全性。
為了能實現(xiàn)兩個分段之間的滑移功能，每個分段的兩個部分，固 定的部分(8.4)和窗> (8.5)應該越過窗戶的水平窗頂梁牢固地相互 約束，從而使樓層地板之間的相關(guān)的地震滑移(5) (8.6)可以轉(zhuǎn)化為 兩個分段(8.1)和(8.2)之間的一個相應的滑移(5) (8.7)。
如以上所述，樓層的每個分段的穩(wěn)定性實現(xiàn)的方式是按照一個統(tǒng) 一系統(tǒng)通過產(chǎn)生一個玻璃幕墻的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，使用牢固的固定點，能夠 將地震力由建筑物結(jié)構(gòu)安全地轉(zhuǎn)移至幕墻結(jié)構(gòu)，反過來也是這樣，以 及還借助牢固地固定樓層窗戶在樓層結(jié)構(gòu)的窗頂梁上。
自然地，在樓層之間的相關(guān)的滑移(S)是借助滑移線在水平方向 上轉(zhuǎn)移至玻璃幕墻的邊緣，在此處該滑移結(jié)束。因此需要一個特殊的 結(jié)束角度，使滑移能夠被吸收。
這里存在幾種玻璃幕墻的結(jié)束方式。這些方式中最困難的是傾斜 的幕墻，它可以在所有獨立的建筑物或帶有一個自由周邊的建筑物內(nèi) 遇到。這種困難由于事實上結(jié)束的角度應能吸收相關(guān)的滑移不僅在形 成該角度的兩個側(cè)面方向上，而且應能吸收任何其它無序方向的滑移， 因為由于地震產(chǎn)生的滑移的方向是無序的和不可測的，等同于在扭曲 作用下由建筑物性能產(chǎn)生的滑移的方向。
此外，這種困難由于下列的事實而增強，平行于建筑物結(jié)構(gòu)一個 側(cè)面的滑移需要垂直于另一個側(cè)面的滑移，其結(jié)果是在這些角度時產(chǎn) 生幕墻的兩個滑移之間的矛盾。
因此，如果該玻璃幕墻按照平行于此滑移調(diào)節(jié)，為了處理在建筑物的這些角度時矛盾的滑移，玻璃幕墻這些角度的結(jié)束型材應能夠進 行回轉(zhuǎn)性的移動。
如以上所述以及圖3和4所示，在每個樓層的窗戶區(qū)域內(nèi)沒有立 柱。作為其結(jié)果，相同的情況適用于玻璃幕墻的這些角件。這樣使借 助直接地接合越過樓層每個側(cè)面的梁的結(jié)構(gòu)容易地形成角件的型材。
圖9A、 9B、 9C示出玻璃幕墻結(jié)構(gòu)伯角件(9.1和9.2)的形成， 其方法是接合水平的梁，即窗頂梁(9.3)和窗底梁(9.4),進行一項 操作，借助在一個對角線方向上簡單地切割鋁型材以及接合它們，并 引入平行的墊片(9.5、 9.6)以及(6.22， 6.23)能提供如每種情況下 要求的一個牢固的和不搖晃的角件。
如以上所述，在玻璃幕墻的內(nèi)水平梁角件的結(jié)構(gòu)意味越過每個樓 層的幕墻的整個結(jié)構(gòu)無論在它的直分段和傾斜分段是統(tǒng)一的，以及用
一種統(tǒng)一的方式跟隨固定它的樓層地板的位移。
作為一個結(jié)果，以及涉及位移，對于側(cè)面適用的全部論點同樣地 適用于角件，以及借助延伸，所有相關(guān)的樓層間滑移在每個樓層的窗 戶區(qū)域內(nèi)被基本上消除和吸收，與幕墻是否為傾斜的無關(guān)。
再者，以上全部所述意味對于在角件上以及在窗戶區(qū)域內(nèi)待接合 的窗玻璃面板的側(cè)面的要求。這樣使有可能保證在一方面在所有方向 上相關(guān)滑移的平穩(wěn)吸收，在另一方面幕墻的兩個側(cè)面的有效的接合。 還可使其能滿足幕墻的氣密和水密性，玻璃面板的抗風壓力和安全性， 以及借助允許玻璃幕墻在地震之后恢復其原始狀態(tài)和沒有任何偏移而 保持這些要求。
如以上所述，所有滑移在窗戶區(qū)域內(nèi)被吸收。因此，幕墻角件的 型材在越過樓層的高度方向上是不連續(xù)的，但它是在放置該型材的水 平梁的一些點處斷開的，以及它的功能是與末端玻璃面板協(xié)作，以滿 足上述的要求。最后，角件型材在水平梁的一些點處斷開是出于玻璃 幕墻密封性的朱因。在水平梁的一些點處的水平線上這種斷開的獲得 是借助越過窗戶的窗頂梁插入緊密的型材(6.24)，以及借助窗戶的窗 底梁(6.7)的鉤件型材的特殊形狀(6.25)，該特殊形狀保證要求的密封性標準。
圖IOA所示的角件的型材是根據(jù)這些要求設(shè)計的。與圖IOB相結(jié) 合，示出在一個水平分段上角件的型材與窗戶側(cè)面玻璃面板的垂直型 材的關(guān)系。圖IOA和IOB示出角件(10.1)的主要的腿部，該角件與 側(cè)面窗玻璃面板框架的垂直的型材的末端相結(jié)合，它們這些腿部的長 度決定玻璃幕墻的相關(guān)的滑移(5)，該滑移在角件處被吸收。并且， 這些氣密的和水密的腿部(10.2)示出是內(nèi)部的以及腿部(10.3)示出 是外部的。帶有相同的或甚至更大的滑移范圍，并且與窗框架的垂直 分段(10.7 )和玻璃面板的垂直分段(10.8 )的末端相結(jié)合。角件(10.1) 的腿部和型材(10.6)末端的搭接部分(10.11)考慮到對玻璃面板的 末端的要求，以便經(jīng)常搭接角件腿部，以達到當?shù)卣饡r保證角件型材 平穩(wěn)移動的目的。
為了提供在建筑物的一個對角線方向上抗位移的保護，玻璃面板 的角件末端是斜切的(10.9)，與在該方向上預期的滑移(5')(1(U0) 成正比。
在角件型材的中部設(shè)置一個封閉的芯子(10.4),其目的是在角件 型材的末端處產(chǎn)生角件型材支承的適當?shù)臈l件，以及因此使能夠跟隨 越過角件的幕墻的滑移。
為了能夠在所有方向上吸收滑移的目的，角件型材(11.1)僅在 兩點固定在它的末端。 一個固定點在頂部，見圖IIA， IIB， IIC，借 助由樓層窗戶的兩個上水平窗頂梁(11.2)角件的下側(cè)面懸掛，這時 使用一個特形附件(11.3)，它通過封閉的芯子的一個切口 ，角件的上 端(11.4)以及借助一個銷釘(11.5)保持就位，以允許角件型在頂部 按照上面樓層結(jié)構(gòu)的滑移自由轉(zhuǎn)動。另一個固定點位于角件型材的下 端，見圖IID， IIE， IIF，以及固定在由樓層窗戶的下水平底梁(11.6) 形成的角件的上側(cè)面，這時使用一個特形附件(11.7)和使用一個銷 釘(11.8)，在所有方向上自由地移動，但在垂直移動用的附件(11.9) 允許的范圍內(nèi)。
相同的角件型材使用于固定的框架的角件，這是由于建筑學統(tǒng)一
17性的原因，以及滿足以上所述對密封性要求統(tǒng)一的方法。僅有的差別
是角件型材是直接固定在玻璃幕墻結(jié)構(gòu)的梁件上，因為角件在該結(jié)構(gòu) 上保持牢固和穩(wěn)定。
在單表面/平面的玻璃幕墻的情況下，在平行于幕墻表面的一個方 向上的滑移的吸收假設(shè)為側(cè)邊緣的一個型材，其形狀相當于角件型材 的一半，并帶有直角的邊緣側(cè)面，以及帶有腿部與窗玻璃面板框架的 終端型材的末端協(xié)作，該窗玻璃面板具有一個長度等同于預期的滑移
(5)。在垂直于玻璃幕墻表面的一個方向上，滑移(5) (7.7)被接頭 (7.5， 7.6)的自由轉(zhuǎn)動吸收。
關(guān)于固定分級的兩個部分的統(tǒng)一，也就是每個樓層結(jié)構(gòu)與樓層窗 戶的接合，可以使用各種各樣的方法達到，這要取決于地震前和地震 時窗戶的可能的狀態(tài)。
如果窗戶保持關(guān)閉的(圖12A,圖12B),如通常發(fā)生在高大建筑 內(nèi)的情況，這些窗戶使用附件(12.2， 12.3)和(12.4， 12.5)牢固地 固定在它們的窗頂梁(12.1)上。方頭螺栓(12.2)定位滑入窗框架的 下水平型材(12.7)的缺口 (12.6)內(nèi)，而角件(12.3)牢固地固定入 窗頂梁(12.1)的內(nèi)部。它們一起保持和鎖定窗戶以抵抗垂直于它們 平面的地震力，相當于正的或負的風壓力的力。平行地，以及借助拆 除它們使得窗戶如果需要時，將來作為開啟的窗戶工作。與此同時， 與沿著窗戶懸掛線的接頭協(xié)作，它們作為接頭工作，用于吸收垂直于 幕墻平面的地震滑移(5) (7.7)。
平行地，附件分叉(12.4)牢固地固定在窗框架的下分級(12.7) 上，與同樣牢固地固定在窗頂梁(12.1)上的附件銷釘(12.5)結(jié)合， 阻止相對于窗頂梁(12.1)的窗戶的側(cè)面位移，而同時它們不會阻礙 窗戶的開啟。
類似的附件使用于相同的目的，以及以與分叉(2.4)相同的方式 工作，以及它們沿著窗框架的頂部固定，以及在垂直接頭的各點處， 見圖13A， 13B, 13C。 一個附件(13.1)固定至一個窗戶框架的上水 平型材以及在一端具有一個小分叉形，另一個附件(13.2)固定至另
18一個窗戶的相同的平面上，并且使它的末端進入它的分叉(13.1)，以阻礙一個窗戶相對于另一個窗戶的滑移，與它們是，關(guān)閉的(圖13A)或者開啟的(圖13B)無關(guān)。以這樣的方式使兩個窗戶(13.4， 13.4)之間的空間(凹槽)保持穩(wěn)定，阻礙玻璃面板之間損毀的危險。
兩個腿部(13.1和13.2)不與水平窗戶懸掛梁(13.3接觸，以及使用這樣一種方式固定，與分叉(12.4)協(xié)作，使窗戶相對于牢固地保持窗戶的水平窗頂梁沒有任何水平位移的運動。
在窗戶作為凸出的窗戶設(shè)置為正常地工作時，見圖14A和14B，附件(2.2 )和(12.3 )被鎖具(14.1)代替，該鎖具與銷釘(14.2 )相結(jié)合，完全地承擔作用在垂直于玻璃幕墻表面的方向上的地震力，相當于一個玻璃幕墻所經(jīng)受的負的風壓力，而與此同時，有關(guān)平行于玻璃面板表面的滑移的附件(12.4， 12.5， 13.1， 13.2)保持無改變。
如果在一次地震期間，窗戶產(chǎn)生開啟，此兩個部件將如圖15所示統(tǒng)一為韌性的托架(15.1)，用于開啟和鎖定窗戶，它與附件(13.1，13.2)相結(jié)合，將窗戶固定在它們遇到的任何位置。盡管事實上窗戶是開啟的，在雙互助鉤處的滑移線將正常的工作，以及滑移將被平穩(wěn)地吸收，如同在關(guān)閉窗戶的情況下一樣。
在玻璃幕墻的面板是由樓層至樓層統(tǒng)一的，或是在每個樓層斷開的以及由樓層的地板至屋頂統(tǒng)一的，在它們之間沒有斷開，滑移線將再次與來自雙互助鉤的玻璃面板的懸掛充分工作，如同窗戶的情況一樣。此外，末端角件型材將用相同的固定方法充分工作，在此方法中玻璃面板在高度方向上統(tǒng)一的工作，作為樓層的一個固定的部分，見圖16A和16B，以及如以上所述，滑移是通過滑移線吸收的。
在此種情況下的差別在于，當玻璃幕墻在高度方向上是連續(xù)的以及玻璃面板是由樓層至樓層(16.1)統(tǒng)一的，隨后窗戶框架的兩個水平梁合并為一個單獨梁(16.2)。該單獨架將具有該兩個水平梁的特征，一個窗頂梁(16.3)在上部以及一個窗底梁(16.4)在下部，雙互助鉤件(16.5)在下部，穩(wěn)定化附件(16.6)在下部。
在玻璃幕墻為由樓層至樓層斷開的情況下，玻璃面板等于極高的窗戶，在此處窗戶的上水平窗頂梁直接地設(shè)置在樓層的層頂上，以及窗戶的下窗底梁直接地設(shè)置在樓層的地板上。同樣在此種情況下，樓層之間的抗地震工作保持沒有改變。
明顯的是在上述的情況下，其中玻璃面板的高度增加，部件的尺寸是按照新的結(jié)構(gòu)的和動力學要求調(diào)節(jié)的。
權(quán)利要求
1. 帶有懸掛玻璃面板的抗地震幕墻，其特征在于，事實上越過每個樓層的幕墻是在功能上獨立于上面或下面相鄰的樓層的幕墻，以這樣一種方式保證這些樓層之一的位移獨立于其它樓層的位移，并帶有沿著樓層的水平分割線，樓層窗戶的頂部線，該線也作為一個樓層的幕墻相對于其它樓層的幕墻用的一條滑移線工作。
2. 按照權(quán)利要求1的帶有懸掛玻璃面板的抗地震幕墻，其特征在 于，事實上每個褸層的幕墻理想地分割為兩個明顯的分段(2.1)和(2.2) ,該分段全部沿著樓層設(shè)置，并使直線(2.3)作為分割線，以 及每個分段具有兩個部分，其固定的部分包括樓層幕墻的結(jié)構(gòu)和固定 的玻璃面板(2.4),以及另一窗戶部分(2.5)村墊相同的樓層。
3. 按照權(quán)利要求1和2的帶有懸掛玻璃面板的抗地震幕墻，其特 征在于，事實上每個分段的兩部分(2.4)和(2.5)是相互連接的，以 這樣一種方式作為一個統(tǒng)一的分段(2.1)或(2.2)保證它們的抗地震 性能，該統(tǒng)一的分段具有必需的預先狀態(tài)，用于樓層之間的滑移線(2.3) 工作，提供在相同時間通過樓層長度的全部窗戶(2.6)開啟的 可能性。
4. 按照權(quán)利要求1至3的帶有懸掛玻璃面板的抗地震幕墻，其特 征在于，事實上跨越每個樓層的幕墻結(jié)構(gòu)具有立柱(3.1)，該立柱攜 帶和支承水平梁(3.2)和(3.3)末端，該水平梁用于懸掛玻璃面板， 固定的面板(2.4)是由水平梁(3.2)懸掛的，而窗戶(2.5)是由水 平梁(3.3)懸掛的，以及使用附件(3.4)，通過該附件立柱牢固地固 定至每個樓層的地板上，而所述的附件還承擔在一次地震期中產(chǎn)生的 全部地震力。
5. 按照權(quán)利要求1至4的帶有懸掛玻璃面板的抗地震幕墻，其特 征在于，事實上在水平梁(3.2)和(3.3)之中，水平梁(3.2)或(5.6， 6.6)屬于相關(guān)的樓層結(jié)構(gòu)，以及構(gòu)成該樓層的下水平梁，用于懸掛樓 層的固定的玻璃面板(5.4, 6.4)，以及該樓層窗戶(5.5， 6.5)的窗頂梁，而水平梁(3.3)或(5.7， 6.7)屬于上面樓層的結(jié)構(gòu)，以及構(gòu)成 該樓層的上水平梁，以及窗底梁，用于懸掛相關(guān)樓層的窗戶(5.5， 6.5 )， 以及也用于支承上面樓層的固定的玻璃面板的下側(cè)面。
6. 按照權(quán)利要求1至5的帶有懸掛玻璃面板的抗地震幕墻，其特 征在于，事實上該立柱不與玻璃面板接觸，它們的高度限制在兩個梁 件之間，以及它們可以由鋁型材或鋼板組成，比如I E, U， Z或空心 分段等。
7. 按照權(quán)利要求1至6的帶有懸掛玻璃面板的抗地震幕墻，其特 征在于，事實上幕墻的結(jié)構(gòu)是剛韌性的，以及為了它們的構(gòu)成和為了 試驗它們的撓性張緊度，建立一個統(tǒng)一的系統(tǒng)，這時使用預制的面板(4.1),它充填覆面和隔熱材料(4.2， 4.3)，以及使用撓性張緊部件 (4.5)，它轉(zhuǎn)移至工作位置以及由預固定的和調(diào)節(jié)的附件(4.4)懸掛。
8. 按照權(quán)利要求1至7的帶有懸掛玻璃面板的抗地震幕墻，其特 征在于，事實上在窗戶區(qū)域內(nèi)沒有立柱，而窗戶(5.5, 6.5)是借助雙 互助鉤(6.9， 6.10)自由懸掛的，其中一個互助鉤(6.9)設(shè)置在樓層 窗戶的上水平梁-窗頂梁(6.7)上，屬于上面樓層的結(jié)構(gòu)，以及另一 個互助鉤(6.10 )設(shè)置在窗玻璃面板(6.5 )的框架的上水平型材(6.11) 上，在樓層窗戶(6.6)的下水平梁-窗底梁處用下水平型材(6.12)結(jié) 束，在此處該雙互助鉤牢固地保持，以一種方式保證結(jié)構(gòu)和窗戶(5.4 和5.5)或(6.4和6.5)構(gòu)成樓層的固定的和統(tǒng)一的分段(5.1, 6.1)， 這些分段借助在雙互助鉤(6.9， 6.10)之間產(chǎn)生的滑移線與上面樓層 的相應的分段(5.2， 6.2)在地震性能上協(xié)作。
9. 按照權(quán)利要求1至8的帶有懸掛玻璃面板的抗地震幕墻，其特征在于，事實上窗戶的懸掛線也構(gòu)成幕墻的固定的分段的一個分割線， 以及作為它們之間的一個滑移線，并帶有在雙互助鉤之間插入的一個 墊片(6.3)，其材料具有低的摩擦系數(shù)，比如聚酰胺，聚四氟乙烯或 其它類似材料，以保證兩個固定的分段在該墊片之間自由地滑移，以 及因此保證分段的自由和獨立的運動，該分段跟隨來自上面分段的相 關(guān)的樓層(5.1，6.1)的地板的位移，而上面的該分段跟隨上面樓層(5.2，, 6.2)的地板的位移，在此處，在相同時間內(nèi)滑移線也作為互助鉤(6.9) 上的互助鉤(6.10)的一個轉(zhuǎn)動軸使用，供窗戶的開啟。
10. 按照權(quán)利要求1至9的帶有懸掛玻璃面板的抗地震幕墻，其 特征在于，事實上固定的面板(6.4)也借助雙互助鉤懸掛，其中一個 互助鉤(6.13)貫穿樓層窗戶(6.6)的下水平窗底梁的長度設(shè)置，以 及另一個互助鉤(6.14)在固定的玻璃面板框架的上水平型材(6.15) 上，以及固定的玻璃面板以它們的框架的下水平型材(6.16)在下面 樓層窗戶的上水平窗頂梁(6.7)處結(jié)束，該梁屬于相關(guān)的樓層結(jié)構(gòu)， 以及固定的面板在此處也是借助類似的雙互助鉤固定的，其中一個互 助鉤(6.17 )設(shè)置為貫穿水平梁(6.7 )的長度，以及另 一個互助鉤(6.18 ) 在固定的玻璃面板框架的型材(6.16)上，以及借助具有高摩擦系數(shù) 的橡膠插入件(6.19)牢固地保持在兩個水平梁(6.6和6.7)上，從 而使借助在點(6.20)處的螺栓接合框架的上水平型材(6.15)與水平 窗底梁(6.6)相結(jié)合，固定的框架(6.4)在窗底梁(6.6)上是不移 動的。
11. 按照權(quán)利要求1至10的帶有懸掛玻璃面板的抗地震幕墻，其 特征在于，事實上在越過窗戶的區(qū)域內(nèi)沒有立柱，每個樓層的結(jié)構(gòu)僅 局限于樓層的固定的部分(窗托梁)，此部分固定在該樓層的地板上， 以及在全部地地震位移時，此部分跟隨該地板，以及固定的玻璃面板 與使用在幕墻的結(jié)構(gòu)上的全部其它覆面材料一起在地震期內(nèi)相對于固 定它們的樓層地板保持穩(wěn)定，以及還有各樓層之間的全部滑移(5)被 越過每個樓層的窗戶(5.5， 6.5)區(qū)域處理和獨占地吸收。
12. 按照權(quán)利要求1至11的帶有懸掛玻璃面板的抗地震幕墻，其 特征在于，事實上各樓層間的相關(guān)滑移(5) (7.7)在一方面在垂直于 幕墻表面的一個方向上通過設(shè)置在窗戶懸桂鉤(6.9， 6.10)處的接頭 以及連接窗戶至它們的水平窗頂梁的附件(6.22， 12.2， 12.3)被吸收， 作為轉(zhuǎn)動范圍的一個結(jié)果提供給角件(12.3)的方頭螺栓(12.2)，以 及還作為轉(zhuǎn)動范圍提供給窗框架分段(12.7 )的缺口 ( 12.6 )處的螺栓， 以及在另一方面，在平行于玻璃幕墻表面的一個方向上，相關(guān)滑移(5)(8,6)以水平方式通過滑移線(2.3, 5.8， 6.8， 8.3)轉(zhuǎn)移至玻璃幕墻 的邊緣，在此處它被傾斜的玻璃幕墻吸收，構(gòu)成由傾斜的型材引起的 以及在一個單覆面的或一個單平面的玻璃幕墻處由類似形狀的側(cè)邊緣 型材引起的問題。
13. 按照權(quán)利要求1至12的帶有懸掛玻璃面板的抗地震幕墻，其 特征在于，事實上幕墻結(jié)構(gòu)的角件的構(gòu)成是借助在形成的角件(9.1， 9.2)的切割線的方向上切割水平梁(9.3)和(9.4)的鋁型材，以及 借助韌性平行的墊片(9.5， 9.6)牢固地接合，以這樣一種方式保證每 個樓層的玻璃幕墻整個結(jié)構(gòu)為直線的，以及角件分段是統(tǒng)一的，以及 跟隨固定幕墻結(jié)構(gòu)的樓層地板的位移，以一種簡單的方式轉(zhuǎn)移。
14. 按照權(quán)利要求1至13的帶有懸掛玻璃面板的抗地震幕墻，其 特征在于，事實上為了吸收在幕墻的拐角處沖突的相關(guān)滑移，使用一 個角件型材，該型材具有一個角件的主要內(nèi)腿部(10.1)，與建筑物的 拐角的角件成正比，以及長度與需要吸收的滑移(5)成正比，與在角 件處達到最高的窗框架的垂直型材(10.6)末端結(jié)合，從而經(jīng)常保持 它們的搭接，以及還借助平行的防水腿部(10.2)和(10.3)與防水墊 片一起與型材(10.7)和玻璃面板(10.8)的末端結(jié)合，以滿足地震前 和后的水密性要求。
15. 按照權(quán)利要求1至14的帶有懸掛玻璃面板的抗地震幕墻，其 特征在于，事實上角件型材(10.1)和框架末端(10.6)的主要腿部經(jīng) 常是搭接的，而為了處理沿著建筑物的對角線的滑移，玻璃面板是根 據(jù)它們預期的對角線滑移(5) (10.10)在它們的邊緣(10.9)斜切的， 以這樣一種方式保證玻璃面板在地震期內(nèi) 不會相互碰撞。
16. 按照權(quán)利要求1至15的帶有懸掛玻璃面板的抗地震幕墻，其 特征在于，事實上為了使在所有方向上的滑移能夠被吸收，角件型材 在它的中部具有一個封閉的芯子(10.4),借助該芯子角件型材(11.1) 是由樓層窗戶的兩個上水平窗頂梁的下側(cè)面(11.2)借助作為附件(11.3)的一個小平板和一個銷釘(11.5)懸掛的，并帶有一個間隙， 允許在頂部的角件型材根據(jù)上面樓層的玻璃幕墻結(jié)構(gòu)的滑移運動(回轉(zhuǎn)運動)而自由運動，而它的下端放置在水平的角件上，該角件是由樓層的下水平窗底梁(11.6)使用一個特形附件(11.7)和一個銷釘 (11.8)形成的，并提供一個必需的間隙(11.9),以允許垂直的運動和轉(zhuǎn)動o
17. 按照權(quán)利要求1至16的帶有懸掛玻璃面板的抗地震幕墻，其 特征在于，事實上固定的分段的兩個部分，即結(jié)構(gòu)和窗戶兩者的地震 統(tǒng)一化是根據(jù)在地震前和地震時窗戶的狀態(tài)以不同的方式實現(xiàn)的，在 此處當窗戶保持關(guān)閉時，如在高大的建筑物中，它們在窗頂梁(12.1) 上的穩(wěn)定化是借助螺釘(12.2 )，帶螺釘孔的角件(12.3 )以及分叉(12.4 ) 與銷釘(12.5)協(xié)作實現(xiàn)的，其中前兩件(12.2和12.3)保持和緊固 窗戶，抵抗垂直于玻璃幕墻平面的地震力，相當于正的或負的風壓力， 以及與此同時，它們作為接頭工作，用以吸收相關(guān)滑移(7.1)，以及 還借助附件分叉和銷釘(12.4和12.5 )，阻礙窗戶相對于窗頂梁(12.1) 的全部的側(cè)面滑移。
18. 按照權(quán)利要求1至17的帶有懸掛玻璃面板的抗地震幕墻，其 特征在于，事實上對應于附件，分叉和銷釘(12.4和12.5)在窗框架 的頂部和在垂直接頭的各點處，附件是固定的U形平板(13.1)與角 件(13.2)協(xié)作，它們的目的是與分叉配合工作，用于保持幕墻框(13.4) 的全部垂直接頭牢固和不改變，以及它們還可幫助固定的分段的統(tǒng)一 工作，用以通過滑移線吸收滑移(5),或者如果窗戶在地震時發(fā)生關(guān) 閉，或者如果窗戶發(fā)生開啟，以及與此同時它們應保持玻璃幕墻結(jié)構(gòu) 牢固，使它們的密封性和機械性能沒有任何改變，從而使在地震之后 玻璃幕墻可以恢復它的原始狀態(tài)。
19. 按照權(quán)利要求1至18的帶有懸掛玻璃面板的抗地震幕墻，其 特征在于，事實上當窗戶作為凸起的窗戶正常工作時，固定的分段的 兩個部分的統(tǒng)一化實現(xiàn)，在一方面，當在地震時窗戶發(fā)生關(guān)閉，借助 放置附件就位，使用韌性鎖具(14.1)與銷釘(14.2 )代替螺釘和角件(12.2和12.3 )，該鎖具和鎖釘保持和鎖定窗戶，抵抗垂直于玻璃幕墻 平面的地震力，以及與此同時吸收全部相關(guān)滑移(7.7),而平行地附件分叉和銷釘(12.4和12.5)阻礙窗戶相對于窗頂架(12.1)的全部 側(cè)面滑移，以及在另一方面，當在地震時窗戶發(fā)生開啟，兩個部分統(tǒng) 一化的實現(xiàn)是借助托架(14.1， 14.2)保持窗戶開啟和鎖定它們，與附 件(13.1和13.2)相結(jié)合；該附件永久地保持就位，與窗戶的狀態(tài)無 關(guān)。
20. 按照權(quán)利要求1的帶有懸掛玻璃面板的抗地震幕墻，其特征 在于，事實上在幕墻內(nèi)玻璃面板是由一個樓層至另一個樓層統(tǒng)一的， 或者是由上面或下面樓層的地板至地板統(tǒng)一的，或者是由相同樓層的 地板至屋頂統(tǒng)一的情況下，滑移線(2.3， 5.8， 6.8, 8.3)的工作應是 完全有效的，只要玻璃面板在樓層高度(16.1)上是統(tǒng)一的，作為一 個固定的分段工作，如同固定的分段(2.1, 5.1， 6.1)的情況，但是 在此情況下，兩個水平梁(6.6和6.7)應統(tǒng)一成為每個樓層的一個單 獨梁(16.2)，同時作為一個窗頂梁(16.3)和一個窗底梁(16.4)工 作，以及具有玻璃面板是使用與窗戶情況下相同形狀的雙互助鉤(16.5)和工作方法懸桂的，以及所述的單獨梁應承擔相同的穩(wěn)定化 方法(16.6)，以保證滑移線的工作使用不同特點的支承和尺寸，符合 于本方案的結(jié)構(gòu)和動力學要求。
21. 按照權(quán)利要求1至20的帶有懸掛玻璃面板的抗地震幕墻，其 特征在于，事實上鋁型材的尺寸，結(jié)構(gòu)的面板的形狀和玻璃面板的形 狀，以及立柱的固定方法和支撐取決于本方案的結(jié)構(gòu)特點，以及取決 于結(jié)構(gòu)的建筑學要求。
全文摘要
本發(fā)明涉及能夠抵抗大地震的地震力的幕墻，它們的玻璃面板不會損毀，以及它們的結(jié)構(gòu)不會變形或扭曲。上述目的實現(xiàn)是通過每個樓層的幕墻與相鄰接層的幕墻工作的分離，這時借助在窗戶的頂部形成一個滑移線(2.3)，通過懸掛窗戶的互助鉤(6.3，6.10)，從而使一個樓層的位移獨立于其它樓層的位移。每個樓層的幕墻的結(jié)構(gòu)僅局限于該樓層的幕墻的固定的部分，包括立柱(3.1)，窗頂梁(3.2)，窗底梁(3.3)以及附件(3.4)。這里在窗戶區(qū)域內(nèi)沒有立柱。每個樓層的幕墻結(jié)構(gòu)的立柱在任何情況下也不接觸玻璃面板。樓層間的滑移(δ)在所有方向上被窗戶的懸掛接頭(7.5，7.6)以及角件型材(10.1)吸收。
文檔編號E04B2/90GK101501282SQ200680055390
公開日2009年8月5日 申請日期2006年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月27日
發(fā)明者斯特凡諾斯·塔姆巴卡克斯 申請人:斯特凡諾斯·塔姆巴卡克斯