专利名称：带有悬挂玻璃面板的抗地震幕墙的制作方法
带有悬挂玻璃面板的抗地震幕墙
本发明涉及带有悬挂玻璃面板的幕墙的生产、制造和安装，该幕 墙能够抵抗大地震的地震力，而不会损坏它们的玻璃面板和不会使它 们的结构变形或扭曲。
我们都了解由大地震引起的对结构以及尤其是对建筑物的毁坏程
家水平上的这种毁坏的沖击。
正是由于这个原因，如此大量的科学机构，大学、研究中心和研 究所从事于建筑物的地震保护，其目的主要在于建筑物的结构，该建 筑物的结构元件能够抵抗大地震的变形，从而抑制坍塌的危险。
借助抗地震建筑物的结构有效地减少地震危险的问题是特别复杂 的，因为它受到大量的参数和许多其它因素的影响。
在一方面，地震带有自身的特点(范围、距离、方向、震中的深 度)与建筑物地基土壤的特点(成分、条件、水份)相结合，导致地 震强度改变建筑物的(震动加速度、速度、时间和频率)。在另一方面， 建筑物根据其结构的特点(建筑物几何形状、形式、重量、结构元件 排列、刚度、震动的基本周期等)吸收地震力和抵抗它们。
一个建筑物结构包括其主要的承载元件。这就是它的承载结构直 接地吸收全部地震力和反作用至承载结构。经历一次地震建筑物的保 全程度取决于对它的反作用以及对这种地震力的全面处理。
然而，建筑物结构根据它们的特点附加各种补充的非结构部件， 按照结构调节和与其平行地反作用。广泛承认的是建筑物的功能可能 性以及其分类作为适宜居住的或不是经常取决于由这种补充的建筑物 部件保持的损伤程度，与结构可能未受损失的事实无关。
在建筑物的非结构部件中，最重要的是考虑表面的玻璃幕墙与所 有其它部件比较，它在一次地震中具有最大程度的易损性。玻璃幕墙的这种高的易损性是由于事实上玻璃面板不能跟随由于一次地震时地 震力施加至建筑物结构的变形，以及按照楼层间的滑移调节。更具体 地说，它们不能按照平行于它们表面的位移调节，因为玻璃面板不能 够在此方向上变形。
然而，与下列事实无关，如以上所述，在一次地震之后，建筑物 结构可能保持未受损伤，而玻璃面板的脆弱性，尤其是抵抗损伤和施 加在它们边缘的压力的脆弱性导致它们成为表面部件中首先被破坏 的。
由于地震加速度的地震力引起更大变形以抵抗楼层间滑移的元件 是紧固幕墙至建筑物结构上的各种附件。
在一次地震中在两个相邻的楼层之间引起建筑物结构变形和楼层
间滑移(5)的说明图示于
图1A。它示出相关的楼层的地板(1.1)， 所述楼层的顶板或上面楼层的地板(1.2),以及楼层的立柱(1.3)处 于平静状态(无震动)。图1B示出元件的变形以及两个楼层的地板之 间的楼层间滑移(5) (1.4)处于地震冲击的情况下。
图1C示出建筑物结构的相同段，并带有幕墙结构设置在原始的 结构内，处于平静状态(无震动)。而图1D示出上述相同的元件，处 于地震的情况下，在此时幕墙的结构保持与建筑物结构一起变形。图 1E示出与图1C相同的结构，并增加了玻璃面板，处于无震动状态， 图1F示出地震沖击的情况，以及示出玻璃面板不能保持与支承它的 幕墙结构一起变形，其结果是玻璃面板破碎。
所述幕墙的结构以及它在地震情况下的性能适用于所有现有的国 际玻璃幕墙系统，该系统具有一个结构，包括垂直梁(立柱)，前进通 过幕墙的高度作为连续的梁，以及短的水平梁(横梁)固定在垂直梁 之间。玻璃面板或幕墙的面板固定为完全与垂直梁和短水平梁接触， 以及被它们支承。
在美国进行的一项相关的调查表明，有可能使用现有的系统处理 小的滑移(5),这时借助增加玻璃面板与铝型材之间保留的空隙，或 者借助倒圆玻璃面板的隅角。然而，这样的解决方案在大地震的情况下被认为是不满意的，其中对于面板和框架之间的空隙的要求非常重 要，尤其是在钢结构的建筑物内。
这些弱点可借助实现本发明而消除，本发明保证在经历 一 次地震 时，玻璃面板保持不受建筑物地板的楼层间滑移的影响，以及不仅玻 璃面板保持不破碎，而且整个幕墙恢复其原始位置，没有作为震动结 果的结构转移和改变。这点已被一项实验室试验证实，这项试验是
2006年6月16曰在Lab of Seismic Technology of the National Technical University of Athens的地震模拟器台架上的一个整体的幕 墙上进行的，在该幕墙上带有完全关闭的窗户。在同月27日该项试验 用带有开启窗户的幕墙重复地进行。如同所附实验室合格证所示，证 明在两种情况下完全成功，其最终的报告和合格证预期在两个月内发 出。
作为抗地震的一种玻璃幕墙，应该能吸收在相邻的楼层之间所有 方向上产生的整个楼层间滑移，而此时其部件应该能承受在地震过程 中发展的加速度(g)，而没有任何永久变形，并且与震动语无关。
这种能力应为全部玻璃幕墙的特征，这些幕墙位于拐角墙的任何 水平和任何方向上，拐角墙的边缘或收缩处，建筑物之间的拐角墙， 以及携带统一的玻璃面板由一个地板至另一个地板的幕墙。
此外，玻璃幕墙的抗地震力应不影响它的功能可能性，或它的气 密性和水密性，以及在地震结束之后不会降低它的抗风压力和其它外 力的强度。
达到全部上述要求是借助由相邻的上部或下部楼层每个楼层的玻 璃幕墙的功能分离，使用 一种方式以保证每个楼层内幕墙的滑移是与 跨越其它楼层的那些幕墙的滑移无关的。
为此作用，跨越每个楼层的玻璃幕墙(图2A)理想的是被一条水 平分割线分割为两个明显的分段(2.1)和(2.2),该水平分割线(2.3) 全部沿着楼层表面在窗户横梁的水平画出。
每个分段(2.1)和(2.2)由两部分组成牢固部分包括跨越特定 楼层的幕墙的结构，并带有牢固的玻璃面板(2.4)固定在该结构(窗
10托梁)上，以及跨越楼层窗户的部分(2.5)。
两个部分(2.4)和(2.5)全部沿着楼层设置，以及以一种方式保 证它们的接头协作，以达到作为一个统一分级(2.1)或(2.2)的抗地 震力，而这时允许窗户自主地同时具有能力使窗户作为开启式通过楼 层的长度工作，见图2B (图2.6)。
图3A和3B示出一两个楼层玻璃幕墙的结构的分段， 一个分级位 于楼层地板上，见图3A，以及另一个分段位于上面的楼层的地板上， 见图3B，两个分段都具有作为主要部件的立柱(3.1)，在每个楼层处 的水平梁(3.2)和(3.3)，以及它们的附件(3.4)。
该立柱(3.1)在它们的顶部携带和支承每个楼层的水平梁(3.2) 和(3.3)。
立柱的高度相当于每个楼层结构的高度以及它们固定在其所属的 楼层的地板上，这时借助凸出于任何侧面的悬臂形状的附件(3.4)。
支承附件(3.4 )构成玻璃幕墙的结构和建筑物的结构之间的接头， 以及能够消除由于地震产生的以及由于死载荷和风压其它力共同产生 的所有力。
在水平梁(3.2)和(3.3)之中，水平梁(3.2)如图3A中所示， 属于有关的楼层的结构，以及构成楼层窗户的窗顶梁，支承该窗户 (2.5)的下侧面，以及作为由其悬挂楼层固定的玻璃面板(2.4)的梁， 而水平梁(3.3)如图3B中所示；属于上面楼层的结构，以及构成楼 层窗户的窗底梁，由其悬挂楼层窗户(2.5)，以及该窗底梁支承越过 上面楼层固定的玻璃面板的的下侧面。
使用以上所述的结构排列，立柱(3.1)完全不与玻璃面板接触。 因此，这样做有可能使它的制造不仅使用铝型材，也可使用钢型材， 比如IPE, U， Z;或使用空心型材，以提供对地震环境增加的结构要 求更好的和更经济的解决方案。
为了保证立柱与结构的水平梁之间接头的希望的控制的刚性，建 议使用统一的结构系统，这就是预制的面板，这些预制的面板可以转 移至工作位置，以及由预先固定的校正的支承件悬挂。
ii图4A和4B示出在楼层地板上预先固定的支承件(4.4 )， 一起与 统一系统的预制的面板(4.1)。这些预制的面板包括由普通的覆面材 料补充的结构元件，比如石骨板或混凝土板或其它类似材料补充的结 构元件(4.2)，以及由暂时的绝热材料补充的结构元件，比如用矿物 纤维板或其它类似材料(4.3)， 一起与全部挠性张紧度需要的部件 (4.5 )。
如图3A， 3B和4A， 4B所示，在窗户的此区域内没有设置立柱。 因此，每个楼层的结构限制在其地板上固定的固定部分上(窗托梁)， 在所有地震位移中该结构跟随该地板。
这样意味每个楼层的玻璃幕墙结构仅跟随固定它的楼层地板的位 移。因此，该结构不影响或不受上面或下面相邻楼层结构位移的影响， 它与此位移是分离的。
图5示出玻璃幕墙一个总的垂直分段覆盖3个楼层，示出各楼层 的固定分段(5.1)， (5.2), (5.3)，并带有它们的固定部分(5.4)，该 固定部分还包括每个楼层的结构，以及也带有窗户的部分(5.5)。图5 示出窗户的下水平窗底梁(5.6)，相同的越过所有楼层，由该窗底梁 悬挂每个楼层的固定的玻璃面板(5.4)，以有该窗底梁支承楼层窗户 的下侧面。图中还示出窗户的上水平窗顶梁(5.7)，相同的越过所有 楼层，由该窗顶梁悬挂每个楼层的窗户，以及该窗顶梁支承上面的楼 层的固定的玻璃面板的下侧面。
参见上水平梁(5.7)，可以注意到，这是由其悬挂有关的楼层的 窗户的梁。然而，该梁经常属于上面的楼层的结构，但玻璃幕墙越过 顶部楼层的情况除外，在此种情况下，该梁直接由楼层顶板支承以及 属于相同的楼层。相同的事情适用于玻璃幕墙的最低的/底楼层，在此 种情况下，该梁直接设置在楼层地板上。
除上述之外，水平梁(5.7)还构成通过窗户悬挂线、越过每个楼 层的幕墙的固定分段(5.1， 5.2)的理想的分割线以及它们之间的滑移 线一起形成的梁件。
图6A， 6B示出相当于图5内楼层分段(5.1)的一个楼层的固定
12分段(6.1)的放大图，以及示出两个部分固定部分(6.4)和窗户部 分(6.5)。窗户部分(6.5)设置在固定部分(6.4)，即楼层固定部分 (6.1)的一个分段和上面楼层的固定分段(6.2)的固定部分(6.4) 之间属于该楼层为水平梁(6.7)，由其悬桂楼层窗户(6.5)。
这些窗户的悬挂是通过楼层的长度连续的以及通过引入双互助钩 (6.9和6.10)实现。其中互助钩(6.9)设置在楼层窗户的上水平窗 顶梁的铝型材上，而互助钩(6.10)沿着楼层窗户的玻璃面板框架的 上水平型材(6.11)设置。
一个插入件(6.3)设置在一种材料的双互助钩(6.9)和(6.10) 之内和之间，该材料具有低的摩擦系数，例如聚酰胺或聚四氟乙烯或 其它类似材料。该插入件在平行于玻璃幕墙表面的一个方向上形成在 楼层的牢固的分段(6.1和6.2)之间的分割和滑移线。
滑移线(6.3)同时作为互助钩(6.10)的转动线起作用，用于窗 户的开启。这样意味，在每个楼层以及通过楼层的长度在窗户的此区 域内的玻璃面板是开启的窗户。
全部悬挂的窗户通过双互助钩以它们的玻璃面板框架的下水平型 材(6.12)结束，越过楼层窗户的下水平窗底架(6.6)。窗户以一种方 式约束和固定在窗底梁(6.6)上，这种方式可保证两个部分，牢固的 部分和窗户作为一个统一的分段(6.1 ) —起工作，在地震条件下该统 一的分段(6.1 )通过滑移线(6.3 )的工作与上面楼层的有关的分段(6.2 ) 协作。作为其结果，分段(6.1)的位移不受分段(6.2)的位移的影响。 借助延伸，以及由于协作的相同关系也适用于上面楼层的固定的分段， 越过一个楼层的玻璃幕墙的滑移既不会影响相邻楼层的幕墙的滑移， 也不会受该滑移的影响。
至于在每个楼层的固定的玻璃面板(6.4)，它们的悬挂是由楼层 窗户的下水平窗底梁实现，这时也借助钩件。这些钩件之一(6.13) 通过楼层的下水平窗底梁(6.6)的长度设置，而其它的构件(6.14) 越过固定的玻璃面板框架的上水平型材(6.15)设置，固定的玻璃面 板是通过使用其它的钩件而成为牢固的。这些钩件之一 (6.17)通过下面楼层的窗户的上水平窗顶梁(6.7 )的长度设置，而其它的钩件(6.8 ) 越过固定的玻璃面板框架的下水平型材(6.16)设置。
一个橡胶插入件(6.19)设置在两个钩件之内一之间，用于悬挂 和固定固定的玻璃面板至玻璃幕墙的结构上。插入件应具有高的摩擦 系数，而固定的玻璃面板在结构上较强的锁定是通过使用使用螺栓 (6.20)在此点达到。
以上所述的玻璃幕墙的安装允许在所有方向上滑移的一个自由 度。在垂直于幕墙表面的一个方向上吸收相关的楼层滑移(5)的能力 相当高，也取决于窗户的高度。这是由于铰链的缘故， 一个铰链是沿 着窗户的悬挂线以及另一个铰链通过固定窗户在窗户的水平窗底梁上 的附件(6.21, 12.2， 12.3)。
图7A示出在平静状态下的玻璃幕墙的一个垂直的分段，而图7B 和7C涉及地震的情况，这时地震的方向垂直于幕墙的表面。后面两 图示出铰链(7.5， 7.6)以及楼层向滑移(5) (7.7)。
如图7内所示，在一次地震的过程中玻璃幕墙的结构以及与其连 接的固定的玻璃面板(窗托梁)以及固定至幕墙的结构的其它的部件 在垂直于幕墙的一个方向上保持牢固不变。在窗户的区域内所有的滑 移4皮消除和吸收。
然而，以及如果要使玻璃幕墙充分地抗地震，相同的事情应发生 在所有其它的方向上。这就是说，无论何时地震的方向平行于幕墙的 表面，它就是一个国际规模的大问题，本发明可提供一个完全的解决 方案。
如以上所述，窗户的悬挂线构成一个分割线以及每个楼层上玻璃 幕墙的固定的分段之间的滑移线。这是由于引入一个具有低摩擦系数 材料的插入件(6.3 )在双互助钩之间用于悬挂窗户。使用这样的方式， 有可能使图8内玻璃幕墙的两个固定的分段(8.1)和(8.2)在它们之 间自由地滑移，从而保证相对于越过每个楼层的幕墙的上固定的分段 下固定的分段的自由的和独立的位移。
使用这种可能性，玻璃幕墙的下固定的分段(8.1)跟随相关的楼层的地板的位移，该分段不受越过上面楼层的幕墙的固定的分段(8.2 ) 位移的影响。借助延伸，相同的事情发生在越过下面楼层的幕墙的固 定的分段。因此，越过每个楼层的玻璃幕墙保持不变相邻的楼层的地 震位移(5) (8.6)的影响，所以在一次地震中构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数的其它类似材料越过窗户 的上水平窗顶梁的钩件的边缘以一种适合于钩件末端的形式固定，这 种方式应保证它的牢固性和安全性。
为了能实现两个分段之间的滑移功能，每个分段的两个部分，固 定的部分(8.4)和窗> (8.5)应该越过窗户的水平窗顶梁牢固地相互 约束，从而使楼层地板之间的相关的地震滑移(5) (8.6)可以转化为 两个分段(8.1)和(8.2)之间的一个相应的滑移(5) (8.7)。
如以上所述，楼层的每个分段的稳定性实现的方式是按照一个统 一系统通过产生一个玻璃幕墙的稳定结构，使用牢固的固定点，能够 将地震力由建筑物结构安全地转移至幕墙结构，反过来也是这样，以 及还借助牢固地固定楼层窗户在楼层结构的窗顶梁上。
自然地，在楼层之间的相关的滑移(S)是借助滑移线在水平方向 上转移至玻璃幕墙的边缘，在此处该滑移结束。因此需要一个特殊的 结束角度，使滑移能够被吸收。
这里存在几种玻璃幕墙的结束方式。这些方式中最困难的是倾斜 的幕墙，它可以在所有独立的建筑物或带有一个自由周边的建筑物内 遇到。这种困难由于事实上结束的角度应能吸收相关的滑移不仅在形 成该角度的两个侧面方向上，而且应能吸收任何其它无序方向的滑移， 因为由于地震产生的滑移的方向是无序的和不可测的，等同于在扭曲 作用下由建筑物性能产生的滑移的方向。
此外，这种困难由于下列的事实而增强，平行于建筑物结构一个 側面的滑移需要垂直于另一个侧面的滑移，其结果是在这些角度时产 生幕墙的两个滑移之间的矛盾。
因此，如果该玻璃幕墙按照平行于此滑移调节，为了处理在建筑物的这些角度时矛盾的滑移，玻璃幕墙这些角度的结束型材应能够进 行回转性的移动。
如以上所述以及图3和4所示，在每个楼层的窗户区域内没有立 柱。作为其结果，相同的情况适用于玻璃幕墙的这些角件。这样使借 助直接地接合越过楼层每个侧面的梁的结构容易地形成角件的型材。
图9A、 9B、 9C示出玻璃幕墙结构伯角件(9.1和9.2)的形成， 其方法是接合水平的梁，即窗顶梁(9.3)和窗底梁(9.4),进行一项 操作，借助在一个对角线方向上简单地切割铝型材以及接合它们，并 引入平行的垫片(9.5、 9.6)以及(6.22， 6.23)能提供如每种情况下 要求的一个牢固的和不摇晃的角件。
如以上所述，在玻璃幕墙的内水平梁角件的结构意味越过每个楼 层的幕墙的整个结构无论在它的直分段和倾斜分段是统一的，以及用
一种统一的方式跟随固定它的楼层地板的位移。
作为一个结果，以及涉及位移，对于侧面适用的全部论点同样地 适用于角件，以及借助延伸，所有相关的楼层间滑移在每个楼层的窗 户区域内被基本上消除和吸收，与幕墙是否为倾斜的无关。
再者，以上全部所述意味对于在角件上以及在窗户区域内待接合 的窗玻璃面板的侧面的要求。这样使有可能保证在一方面在所有方向 上相关滑移的平稳吸收，在另一方面幕墙的两个侧面的有效的接合。 还可使其能满足幕墙的气密和水密性，玻璃面板的抗风压力和安全性， 以及借助允许玻璃幕墙在地震之后恢复其原始状态和没有任何偏移而 保持这些要求。
如以上所述，所有滑移在窗户区域内被吸收。因此，幕墙角件的 型材在越过楼层的高度方向上是不连续的，但它是在放置该型材的水 平梁的一些点处断开的，以及它的功能是与末端玻璃面板协作，以满 足上述的要求。最后，角件型材在水平梁的一些点处断开是出于玻璃 幕墙密封性的朱因。在水平梁的一些点处的水平线上这种断开的获得 是借助越过窗户的窗顶梁插入紧密的型材(6.24)，以及借助窗户的窗 底梁(6.7)的钩件型材的特殊形状(6.25)，该特殊形状保证要求的密封性标准。
图IOA所示的角件的型材是根据这些要求设计的。与图IOB相结 合，示出在一个水平分段上角件的型材与窗户侧面玻璃面板的垂直型 材的关系。图IOA和IOB示出角件(10.1)的主要的腿部，该角件与 侧面窗玻璃面板框架的垂直的型材的末端相结合，它们这些腿部的长 度决定玻璃幕墙的相关的滑移(5)，该滑移在角件处被吸收。并且， 这些气密的和水密的腿部(10.2)示出是内部的以及腿部(10.3)示出 是外部的。带有相同的或甚至更大的滑移范围，并且与窗框架的垂直 分段(10.7 )和玻璃面板的垂直分段(10.8 )的末端相结合。角件(10.1) 的腿部和型材(10.6)末端的搭接部分(10.11)考虑到对玻璃面板的 末端的要求，以便经常搭接角件腿部，以达到当地震时保证角件型材 平稳移动的目的。
为了提供在建筑物的一个对角线方向上抗位移的保护，玻璃面板 的角件末端是斜切的(10.9)，与在该方向上预期的滑移(5')(1(U0) 成正比。
在角件型材的中部设置一个封闭的芯子(10.4),其目的是在角件 型材的末端处产生角件型材支承的适当的条件，以及因此使能够跟随 越过角件的幕墙的滑移。
为了能够在所有方向上吸收滑移的目的，角件型材(11.1)仅在 两点固定在它的末端。 一个固定点在顶部，见图IIA， IIB， IIC，借 助由楼层窗户的两个上水平窗顶梁(11.2)角件的下侧面悬挂，这时 使用一个特形附件(11.3)，它通过封闭的芯子的一个切口 ，角件的上 端(11.4)以及借助一个销钉(11.5)保持就位，以允许角件型在顶部 按照上面楼层结构的滑移自由转动。另一个固定点位于角件型材的下 端，见图IID， IIE， IIF，以及固定在由楼层窗户的下水平底梁(11.6) 形成的角件的上侧面，这时使用一个特形附件(11.7)和使用一个销 钉(11.8)，在所有方向上自由地移动，但在垂直移动用的附件(11.9) 允许的范围内。
相同的角件型材使用于固定的框架的角件，这是由于建筑学统一
17性的原因，以及满足以上所述对密封性要求统一的方法。仅有的差别
是角件型材是直接固定在玻璃幕墙结构的梁件上，因为角件在该结构 上保持牢固和稳定。
在单表面/平面的玻璃幕墙的情况下，在平行于幕墙表面的一个方 向上的滑移的吸收假设为侧边缘的一个型材，其形状相当于角件型材 的一半，并带有直角的边缘侧面，以及带有腿部与窗玻璃面板框架的 终端型材的末端协作，该窗玻璃面板具有一个长度等同于预期的滑移
(5)。在垂直于玻璃幕墙表面的一个方向上，滑移(5) (7.7)被接头 (7.5， 7.6)的自由转动吸收。
关于固定分级的两个部分的统一，也就是每个楼层结构与楼层窗 户的接合，可以使用各种各样的方法达到，这要取决于地震前和地震 时窗户的可能的状态。
如果窗户保持关闭的(图12A,图12B),如通常发生在高大建筑 内的情况，这些窗户使用附件(12.2， 12.3)和(12.4， 12.5)牢固地 固定在它们的窗顶梁(12.1)上。方头螺栓(12.2)定位滑入窗框架的 下水平型材(12.7)的缺口 (12.6)内，而角件(12.3)牢固地固定入 窗顶梁(12.1)的内部。它们一起保持和锁定窗户以抵抗垂直于它们 平面的地震力，相当于正的或负的风压力的力。平行地，以及借助拆 除它们使得窗户如果需要时，将来作为开启的窗户工作。与此同时， 与沿着窗户悬挂线的接头协作，它们作为接头工作，用于吸收垂直于 幕墙平面的地震滑移(5) (7.7)。
平行地，附件分叉(12.4)牢固地固定在窗框架的下分级(12.7) 上，与同样牢固地固定在窗顶梁(12.1)上的附件销钉(12.5)结合， 阻止相对于窗顶梁(12.1)的窗户的侧面位移，而同时它们不会阻碍 窗户的开启。
类似的附件使用于相同的目的，以及以与分叉(2.4)相同的方式 工作，以及它们沿着窗框架的顶部固定，以及在垂直接头的各点处， 见图13A， 13B, 13C。 一个附件(13.1)固定至一个窗户框架的上水 平型材以及在一端具有一个小分叉形，另一个附件(13.2)固定至另
18一个窗户的相同的平面上，并且使它的末端进入它的分叉(13.1)，以阻碍一个窗户相对于另一个窗户的滑移，与它们是，关闭的(图13A)或者开启的(图13B)无关。以这样的方式使两个窗户(13.4， 13.4)之间的空间(凹槽)保持稳定，阻碍玻璃面板之间损毁的危险。
两个腿部(13.1和13.2)不与水平窗户悬挂梁(13.3接触，以及使用这样一种方式固定，与分叉(12.4)协作，使窗户相对于牢固地保持窗户的水平窗顶梁没有任何水平位移的运动。
在窗户作为凸出的窗户设置为正常地工作时，见图14A和14B，附件(2.2 )和(12.3 )被锁具(14.1)代替，该锁具与销钉(14.2 )相结合，完全地承担作用在垂直于玻璃幕墙表面的方向上的地震力，相当于一个玻璃幕墙所经受的负的风压力，而与此同时，有关平行于玻璃面板表面的滑移的附件(12.4， 12.5， 13.1， 13.2)保持无改变。
如果在一次地震期间，窗户产生开启，此两个部件将如图15所示统一为韧性的托架(15.1)，用于开启和锁定窗户，它与附件(13.1，13.2)相结合，将窗户固定在它们遇到的任何位置。尽管事实上窗户是开启的，在双互助钩处的滑移线将正常的工作，以及滑移将被平稳地吸收，如同在关闭窗户的情况下一样。
在玻璃幕墙的面板是由楼层至楼层统一的，或是在每个楼层断开的以及由楼层的地板至屋顶统一的，在它们之间没有断开，滑移线将再次与来自双互助钩的玻璃面板的悬挂充分工作，如同窗户的情况一样。此外，末端角件型材将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统一的工作，作为楼层的一个固定的部分，见图16A和16B，以及如以上所述，滑移是通过滑移线吸收的。
在此种情况下的差别在于，当玻璃幕墙在高度方向上是连续的以及玻璃面板是由楼层至楼层(16.1)统一的，随后窗户框架的两个水平梁合并为一个单独梁(16.2)。该单独架将具有该两个水平梁的特征，一个窗顶梁(16.3)在上部以及一个窗底梁(16.4)在下部，双互助钩件(16.5)在下部，稳定化附件(16.6)在下部。
在玻璃幕墙为由楼层至楼层断开的情况下，玻璃面板等于极高的窗户，在此处窗户的上水平窗顶梁直接地设置在楼层的层顶上，以及窗户的下窗底梁直接地设置在楼层的地板上。同样在此种情况下，楼层之间的抗地震工作保持没有改变。
明显的是在上述的情况下，其中玻璃面板的高度增加，部件的尺寸是按照新的结构的和动力学要求调节的。
权利要求
1. 带有悬挂玻璃面板的抗地震幕墙，其特征在于，事实上越过每个楼层的幕墙是在功能上独立于上面或下面相邻的楼层的幕墙，以这样一种方式保证这些楼层之一的位移独立于其它楼层的位移，并带有沿着楼层的水平分割线，楼层窗户的顶部线，该线也作为一个楼层的幕墙相对于其它楼层的幕墙用的一条滑移线工作。
2. 按照权利要求1的带有悬挂玻璃面板的抗地震幕墙，其特征在 于，事实上每个褛层的幕墙理想地分割为两个明显的分段(2.1)和(2.2) ,该分段全部沿着楼层设置，并使直线(2.3)作为分割线，以 及每个分段具有两个部分，其固定的部分包括楼层幕墙的结构和固定 的玻璃面板(2.4),以及另一窗户部分(2.5)村垫相同的楼层。
3. 按照权利要求1和2的带有悬挂玻璃面板的抗地震幕墙，其特 征在于，事实上每个分段的两部分(2.4)和(2.5)是相互连接的，以 这样一种方式作为一个统一的分段(2.1)或(2.2)保证它们的抗地震 性能，该统一的分段具有必需的预先状态，用于楼层之间的滑移线(2.3) 工作，提供在相同时间通过楼层长度的全部窗户(2.6)开启的 可能性。
4. 按照权利要求1至3的带有悬挂玻璃面板的抗地震幕墙，其特 征在于，事实上跨越每个楼层的幕墙结构具有立柱(3.1)，该立柱携 带和支承水平梁(3.2)和(3.3)末端，该水平梁用于悬挂玻璃面板， 固定的面板(2.4)是由水平梁(3.2)悬挂的，而窗户(2.5)是由水 平梁(3.3)悬挂的，以及使用附件(3.4)，通过该附件立柱牢固地固 定至每个楼层的地板上，而所述的附件还承担在一次地震期中产生的 全部地震力。
5. 按照权利要求1至4的带有悬挂玻璃面板的抗地震幕墙，其特 征在于，事实上在水平梁(3.2)和(3.3)之中，水平梁(3.2)或(5.6， 6.6)属于相关的楼层结构，以及构成该楼层的下水平梁，用于悬挂楼 层的固定的玻璃面板(5.4, 6.4)，以及该楼层窗户(5.5， 6.5)的窗顶梁，而水平梁(3.3)或(5.7， 6.7)属于上面楼层的结构，以及构成 该楼层的上水平梁，以及窗底梁，用于悬挂相关楼层的窗户(5.5， 6.5 )， 以及也用于支承上面楼层的固定的玻璃面板的下侧面。
6. 按照权利要求1至5的带有悬挂玻璃面板的抗地震幕墙，其特 征在于，事实上该立柱不与玻璃面板接触，它们的高度限制在两个梁 件之间，以及它们可以由铝型材或钢板组成，比如I E, U， Z或空心 分段等。
7. 按照权利要求1至6的带有悬挂玻璃面板的抗地震幕墙，其特 征在于，事实上幕墙的结构是刚韧性的，以及为了它们的构成和为了 试验它们的挠性张紧度，建立一个统一的系统，这时使用预制的面板(4.1),它充填覆面和隔热材料(4.2， 4.3)，以及使用挠性张紧部件 (4.5)，它转移至工作位置以及由预固定的和调节的附件(4.4)悬挂。
8. 按照权利要求1至7的带有悬挂玻璃面板的抗地震幕墙，其特 征在于，事实上在窗户区域内没有立柱，而窗户(5.5, 6.5)是借助双 互助钩(6.9， 6.10)自由悬挂的，其中一个互助钩(6.9)设置在楼层 窗户的上水平梁-窗顶梁(6.7)上，属于上面楼层的结构，以及另一 个互助钩(6.10 )设置在窗玻璃面板(6.5 )的框架的上水平型材(6.11) 上，在楼层窗户(6.6)的下水平梁-窗底梁处用下水平型材(6.12)结 束，在此处该双互助钩牢固地保持，以一种方式保证结构和窗户(5.4 和5.5)或(6.4和6.5)构成楼层的固定的和统一的分段(5.1, 6.1)， 这些分段借助在双互助钩(6.9， 6.10)之间产生的滑移线与上面楼层 的相应的分段(5.2， 6.2)在地震性能上协作。
9. 按照权利要求1至8的带有悬挂玻璃面板的抗地震幕墙，其特征在于，事实上窗户的悬挂线也构成幕墙的固定的分段的一个分割线， 以及作为它们之间的一个滑移线，并带有在双互助钩之间插入的一个 垫片(6.3)，其材料具有低的摩擦系数，比如聚酰胺，聚四氟乙烯或 其它类似材料，以保证两个固定的分段在该垫片之间自由地滑移，以 及因此保证分段的自由和独立的运动，该分段跟随来自上面分段的相 关的楼层(5.1，6.1)的地板的位移，而上面的该分段跟随上面楼层(5.2，, 6.2)的地板的位移，在此处，在相同时间内滑移线也作为互助钩(6.9) 上的互助钩(6.10)的一个转动轴使用，供窗户的开启。
10. 按照权利要求1至9的带有悬挂玻璃面板的抗地震幕墙，其 特征在于，事实上固定的面板(6.4)也借助双互助钩悬挂，其中一个 互助钩(6.13)贯穿楼层窗户(6.6)的下水平窗底梁的长度设置，以 及另一个互助钩(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们的框架的下水平型材(6.16)在下面 楼层窗户的上水平窗顶梁(6.7)处结束，该梁属于相关的楼层结构， 以及固定的面板在此处也是借助类似的双互助钩固定的，其中一个互 助钩(6.17 )设置为贯穿水平梁(6.7 )的长度，以及另 一个互助钩(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数 的橡胶插入件(6.19)牢固地保持在两个水平梁(6.6和6.7)上，从 而使借助在点(6.20)处的螺栓接合框架的上水平型材(6.15)与水平 窗底梁(6.6)相结合，固定的框架(6.4)在窗底梁(6.6)上是不移 动的。
11. 按照权利要求1至10的带有悬挂玻璃面板的抗地震幕墙，其 特征在于，事实上在越过窗户的区域内没有立柱，每个楼层的结构仅 局限于楼层的固定的部分(窗托梁)，此部分固定在该楼层的地板上， 以及在全部地地震位移时，此部分跟随该地板，以及固定的玻璃面板 与使用在幕墙的结构上的全部其它覆面材料一起在地震期内相对于固 定它们的楼层地板保持稳定，以及还有各楼层之间的全部滑移(5)被 越过每个楼层的窗户(5.5， 6.5)区域处理和独占地吸收。
12. 按照权利要求1至11的带有悬挂玻璃面板的抗地震幕墙，其 特征在于，事实上各楼层间的相关滑移(5) (7.7)在一方面在垂直于 幕墙表面的一个方向上通过设置在窗户悬桂钩(6.9， 6.10)处的接头 以及连接窗户至它们的水平窗顶梁的附件(6.22， 12.2， 12.3)被吸收， 作为转动范围的一个结果提供给角件(12.3)的方头螺栓(12.2)，以 及还作为转动范围提供给窗框架分段(12.7 )的缺口 ( 12.6 )处的螺栓， 以及在另一方面，在平行于玻璃幕墙表面的一个方向上，相关滑移(5)(8,6)以水平方式通过滑移线(2.3, 5.8， 6.8， 8.3)转移至玻璃幕墙 的边缘，在此处它被倾斜的玻璃幕墙吸收，构成由倾斜的型材引起的 以及在一个单覆面的或一个单平面的玻璃幕墙处由类似形状的侧边缘 型材引起的问题。
13. 按照权利要求1至12的带有悬挂玻璃面板的抗地震幕墙，其 特征在于，事实上幕墙结构的角件的构成是借助在形成的角件(9.1， 9.2)的切割线的方向上切割水平梁(9.3)和(9.4)的铝型材，以及 借助韧性平行的垫片(9.5， 9.6)牢固地接合，以这样一种方式保证每 个楼层的玻璃幕墙整个结构为直线的，以及角件分段是统一的，以及 跟随固定幕墙结构的楼层地板的位移，以一种简单的方式转移。
14. 按照权利要求1至13的带有悬挂玻璃面板的抗地震幕墙，其 特征在于，事实上为了吸收在幕墙的拐角处冲突的相关滑移，使用一 个角件型材，该型材具有一个角件的主要内腿部(10.1)，与建筑物的 拐角的角件成正比，以及长度与需要吸收的滑移(5)成正比，与在角 件处达到最高的窗框架的垂直型材(10.6)末端结合，从而经常保持 它们的搭接，以及还借助平行的防水腿部(10.2)和(10.3)与防水垫 片一起与型材(10.7)和玻璃面板(10.8)的末端结合，以满足地震前 和后的水密性要求。
15. 按照权利要求1至14的带有悬挂玻璃面板的抗地震幕墙，其 特征在于，事实上角件型材(10.1)和框架末端(10.6)的主要腿部经 常是搭接的，而为了处理沿着建筑物的对角线的滑移，玻璃面板是根 据它们预期的对角线滑移(5) (10.10)在它们的边缘(10.9)斜切的， 以这样一种方式保证玻璃面板在地震期内 不会相互碰撞。
16. 按照权利要求1至15的带有悬挂玻璃面板的抗地震幕墙，其 特征在于，事实上为了使在所有方向上的滑移能够被吸收，角件型材 在它的中部具有一个封闭的芯子(10.4),借助该芯子角件型材(11.1) 是由楼层窗户的两个上水平窗顶梁的下侧面(11.2)借助作为附件(11.3)的一个小平板和一个销钉(11.5)悬挂的，并带有一个间隙， 允许在顶部的角件型材根据上面楼层的玻璃幕墙结构的滑移运动(回转运动)而自由运动，而它的下端放置在水平的角件上，该角件是由楼层的下水平窗底梁(11.6)使用一个特形附件(11.7)和一个销钉 (11.8)形成的，并提供一个必需的间隙(11.9),以允许垂直的运动和转动o
17. 按照权利要求1至16的带有悬挂玻璃面板的抗地震幕墙，其 特征在于，事实上固定的分段的两个部分，即结构和窗户两者的地震 统一化是根据在地震前和地震时窗户的状态以不同的方式实现的，在 此处当窗户保持关闭时，如在高大的建筑物中，它们在窗顶梁(12.1) 上的稳定化是借助螺钉(12.2 )，带螺钉孔的角件(12.3 )以及分叉(12.4 ) 与销钉(12.5)协作实现的，其中前两件(12.2和12.3)保持和紧固 窗户，抵抗垂直于玻璃幕墙平面的地震力，相当于正的或负的风压力， 以及与此同时，它们作为接头工作，用以吸收相关滑移(7.1)，以及 还借助附件分叉和销钉(12.4和12.5 )，阻碍窗户相对于窗顶梁(12.1) 的全部的侧面滑移。
18. 按照权利要求1至17的带有悬挂玻璃面板的抗地震幕墙，其 特征在于，事实上对应于附件，分叉和销钉(12.4和12.5)在窗框架 的顶部和在垂直接头的各点处，附件是固定的U形平板(13.1)与角 件(13.2)协作，它们的目的是与分叉配合工作，用于保持幕墙框(13.4) 的全部垂直接头牢固和不改变，以及它们还可帮助固定的分段的统一 工作，用以通过滑移线吸收滑移(5),或者如果窗户在地震时发生关 闭，或者如果窗户发生开启，以及与此同时它们应保持玻璃幕墙结构 牢固，使它们的密封性和机械性能没有任何改变，从而使在地震之后 玻璃幕墙可以恢复它的原始状态。
19. 按照权利要求1至18的带有悬挂玻璃面板的抗地震幕墙，其 特征在于，事实上当窗户作为凸起的窗户正常工作时，固定的分段的 两个部分的统一化实现，在一方面，当在地震时窗户发生关闭，借助 放置附件就位，使用韧性锁具(14.1)与销钉(14.2 )代替螺钉和角件(12.2和12.3 )，该锁具和锁钉保持和锁定窗户，抵抗垂直于玻璃幕墙 平面的地震力，以及与此同时吸收全部相关滑移(7.7),而平行地附件分叉和销钉(12.4和12.5)阻碍窗户相对于窗顶架(12.1)的全部 侧面滑移，以及在另一方面，当在地震时窗户发生开启，两个部分统 一化的实现是借助托架(14.1， 14.2)保持窗户开启和锁定它们，与附 件(13.1和13.2)相结合；该附件永久地保持就位，与窗户的状态无 关。
20. 按照权利要求1的带有悬挂玻璃面板的抗地震幕墙，其特征 在于，事实上在幕墙内玻璃面板是由一个楼层至另一个楼层统一的， 或者是由上面或下面楼层的地板至地板统一的，或者是由相同楼层的 地板至屋顶统一的情况下，滑移线(2.3， 5.8， 6.8, 8.3)的工作应是 完全有效的，只要玻璃面板在楼层高度(16.1)上是统一的，作为一 个固定的分段工作，如同固定的分段(2.1, 5.1， 6.1)的情况，但是 在此情况下，两个水平梁(6.6和6.7)应统一成为每个楼层的一个单 独梁(16.2)，同时作为一个窗顶梁(16.3)和一个窗底梁(16.4)工 作，以及具有玻璃面板是使用与窗户情况下相同形状的双互助钩(16.5)和工作方法悬桂的，以及所述的单独梁应承担相同的稳定化 方法(16.6)，以保证滑移线的工作使用不同特点的支承和尺寸，符合 于本方案的结构和动力学要求。
21. 按照权利要求1至20的带有悬挂玻璃面板的抗地震幕墙，其 特征在于，事实上铝型材的尺寸，结构的面板的形状和玻璃面板的形 状，以及立柱的固定方法和支撑取决于本方案的结构特点，以及取决 于结构的建筑学要求。
全文摘要
本发明涉及能够抵抗大地震的地震力的幕墙，它们的玻璃面板不会损毁，以及它们的结构不会变形或扭曲。上述目的实现是通过每个楼层的幕墙与相邻接层的幕墙工作的分离，这时借助在窗户的顶部形成一个滑移线(2.3)，通过悬挂窗户的互助钩(6.3，6.10)，从而使一个楼层的位移独立于其它楼层的位移。每个楼层的幕墙的结构仅局限于该楼层的幕墙的固定的部分，包括立柱(3.1)，窗顶梁(3.2)，窗底梁(3.3)以及附件(3.4)。这里在窗户区域内没有立柱。每个楼层的幕墙结构的立柱在任何情况下也不接触玻璃面板。楼层间的滑移(δ)在所有方向上被窗户的悬挂接头(7.5，7.6)以及角件型材(10.1)吸收。
文档编号E04B2/90GK101501282SQ200680055390
公开日2009年8月5日 申请日期2006年12月12日 优先权日2006年7月27日
发明者斯特凡诺斯·塔姆巴卡克斯 申请人:斯特凡诺斯·塔姆巴卡克斯