点式玻璃幕墙所受荷载包括自重、风荷载、雨雪荷载、地震作用、施工荷载、温度变化或支座位移引起的作用以及活荷载等。而其作用形式可以分成两类:垂直于玻璃板表面的作用和平行于玻璃板表面的作用。垂直于板表面的作用统称为面外作用,亦称面外荷载,它使玻璃板发生弯曲;平行于板表面的作用统称为面内作用,它使得玻璃板在孔边产生剪切变形,所以又可称作面内剪力。在实际工程中,点式玻璃幕墙的面板经常处于面外荷载和面内剪力的共同作用下。目前关于点式玻璃板的抗弯承载性能的研究较多,已经有了一套比较完善的抗弯强度设计方法[13]。然而,目前设计中还无法考虑面内剪力对板的承载性能的影响。另外,金属连接件的设计中也没有考虑承受较大面内剪力作用。本文作者曾对点支玻璃板面内抗剪性能进行了必要的理论计算分析[4]。本文进行面内剪力作用下的点式玻璃板承载性能的试验研究,分析了面内剪力对于板承载性能的影响,为改进设计方法提供了依据。
1 试件设计与加载设备
1.1 试件设计
点式玻璃板受载时孔边应力状态复杂,是影响板承载性能的一个关键部位[5]。玻璃板边长l、厚度δ、孔径d、孔边距a以及与支承结构间不同的连接方式(浮头式和沉头式)都会影响板受载时在孔边的应力分布,因而在试验中设置了2种试件类型:浮头式试件和沉头式试件。每种类型均用3个相同试件重复试验。试件类型及参数见表1。点式玻璃板抗弯承载性能的研究表明[2],制约其承载性能的板内应力控制点主要出现在大面中心、板边中点和孔边的位置。故试验中在这些地方布置了应变花,孔边位置的应力比较复杂,应变花布置得较多。试件测点布置及编号示意图如图1所示。
沉头式板(BL-2)两个大面的开孔尺寸不同,我们将紧固件垫板沉入与之平齐的那个表面称为外表面,另一面称为内表面。
1.2 加载装置
试验加载装置如图2所示。试验中将紧固件和玻璃板作为一个整体共同承受荷载以模拟真实的受力情况。在实际应用中,紧固件底部通过爪件固定于幕墙支承结构上,试验中则将其底部焊接于钢梁上。
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