防逃逸玻璃幕墙的安装结构及安装防逃逸玻璃幕墙的方法与流程

本发明涉及一种玻璃幕墙结构及安装玻璃幕墙的方法，尤指一种具有破碎后防逃逸效果的玻璃幕墙的安装结构及安装防逃逸玻璃幕墙的方法。

背景技术：
玻璃幕墙结构作为建筑立面的使用已经越来越广泛，但是当其受到爆炸等冲击荷载后容易发生破碎并从安装框内逃逸，从而对幕墙另一侧的人员造成严重伤害。近来，如印尼酒店爆炸等恐怖袭击事件频发，据安全专家分析及有关资料显示，在炸弹爆炸事件中75%的伤害与玻璃有关，玻璃的散落和碎片的飞溅是人员受到伤害的主因。虽然防弹玻璃等夹胶玻璃在幕墙结构中的使用已逐渐增多，但是目前国家规范如《国家建筑标准设计图集》97J103-1“铝合金明框玻璃幕墙系列”中，夹胶玻璃在玻璃幕墙中的安装仍是将其镶嵌于型材的U型槽内，周边辅以结构胶或密封胶，夹胶玻璃与型材并未形成一体。当玻璃受到爆炸等荷载时，会产生冲击方向的形变，且玻璃的外形尺寸会小于型材边框的内径。因此夹胶玻璃就可能整体从型材边框中逃逸，而起不到其应有的防护作用，甚至对另一侧的人员造成更严重的伤害；若夹胶玻璃整体从高空坠落，则后果不堪设想。其RET保持值（爆炸冲击后玻璃重量/爆炸冲击前玻璃重量）虽然比普通玻璃大，但始终小于1而无法确保等于1。现有的明框玻璃幕墙安装结构通常存在以下缺陷：一、玻璃与立柱横梁框架为镶嵌关系，当发生玻璃破碎时：若为钢化玻璃则会呈颗粒状下落；若为夹胶玻璃，则因为破碎后玻璃的外围尺寸小于框架的洞口尺寸，而易造成整块玻璃飘落、且飘落的位置不可预计，对人身安全及财物形成较大的危害，因此明框玻璃幕墙通常只采用钢化玻璃。二、幕墙玻璃安装时框架已经固形，因而外围尺寸大于洞口尺寸的玻璃，必须通过水平旋转至投影尺寸小于洞口尺寸方可进入立柱的槽口，所以槽口的纵深必须足够大且玻璃的宽度相应缩小，才能满足玻璃进入时有足够的移动空间。其结果是防止玻璃脱离框架的有效挡边距离偏窄、玻璃容易滑出，且型材的截面深度偏大，造成材料及空间的浪费。三、幕墙玻璃在运输、安装、使用及维护保养的过程中，外部断面都处于暴露状态，形成断面直接搁置及受力，其自身的内应力平衡容易被破坏，存在诸多安全隐患。另外，专利CN202359718的玻璃幕墙结构与上述规范大致相同，只是幕墙的横框可拆卸、便于更换，但上述缺陷依然存在。因此，目前的玻璃幕墙安装结构在防止玻璃破碎后整体从边框内逃逸等方面存在一定的缺陷，且没有针对性的解决措施与技术方案，因此相关的安全隐患始终存在，也成为一直困扰相关技术人员的一大难题。然而随着时代的进步，各行业的专业技术都在不断更新，人们对玻璃幕墙的市场需求也是有增无减，可是能够有效提升玻璃幕墙安全性与便捷性的核心技术仍未解决，各类有关玻璃幕墙的安全事故还时有发生。针对此类严重影响产业升级，制约节能、环保、高效的现代化发展的问题，目前尚无比较合理的解决方式，而本发明填补了此领域的空白。

技术实现要素：
本发明目的在于克服现有技术的缺陷，而提供一种防逃逸玻璃幕墙的安装结构。本发明中的紧固系统是一种动态生成的、具有稳定预应力结构的紧固系统。预应力[prestressingforce]一般是指材料制作中或其他物件形成过程中，预先对其在外荷载作用下的受拉区，使用相应的技术和工艺引入的压应力，预引的压应力构成材料或物件的预应力结构。在材料或物件中引入压应力，形成稳定的预应力结构的技术和工艺一般统称为预应力技术。拥有预应力结构的材料或物件一般称为预应力材料或预应力物件。众所周知，材料或物件的预应力结构可以改善材料或物件的使用性能。材料或物件的使用性能一般是指其自身刚性的提高，自身抗震动性能的提升，自身弹性强度的增强，从而增加材料或物件的耐久性和在其使用过程中的安全性。预应力技术古已有之，乃中国古人籍此改善生活用具性能，加固补偿劳作工具的一种工艺。如木桶套箍（引入预应力）可以耐久防漏等。最近五十多年，随着预应力技术的不断突破，预应力结构在建筑等领域获得了极大的应用，而预应力材料也突破了高强度钢材等的制约，逐步向强度高、自重轻、弹性膜量大的聚碳纤维和聚酯纤维类等非金属型转变。但遗憾的是，预应力材料或物件至今的大部分应用依然还局限于改善材料和物件自身的物理性能领域。作为预应力材料，其物理性能固然有显著加强，但其内置的稳定的预应力结构必有其应有使用的创新领域。在外力的作用下，材料或物件中引入压应力的过程，一般称为材料或物件内置预应力的产生过程。一般而言，任何弹性材料，在外力的作用下，都可产生内置预应力，外力的作用过程，就是弹性材料内置预应力产生的过程。对弹性材料内置预应力产生的动态过程用外物实施控制，就形成材料或物件的内置预应力的稳定结构。本发明使用弹性紧固组件，通过压迫组件产生外力对其引入压应力，并使用幕墙玻璃来控制压应力引入的动态过程，最后形成弹性材料和幕墙玻璃一体的稳定的预应力结构，从而完成和达到幕墙玻璃的紧固效果。由于预应力紧固组件采用，玻璃幕墙的牢固度、稳定度、安全度和便利度大大加强。本发明的目的是解决目前明框玻璃幕墙结构的不足，提供一种对弹性材料预应力动态产生过程的激发和控制，形成弹性材料和幕墙玻璃一体的稳定的预应力结构，从而达到玻璃幕墙的紧固与防逃逸效果。为解决上述技术问题，本发明实现了一种防逃逸玻璃幕墙的安装结构，包括建筑主体、框架以及幕墙玻璃，所述幕墙玻璃通过所述框架安装于所述建筑主体上，所述框架形成有第一安装槽，所述幕墙玻璃的侧边插设于所述第一安装槽内，且所述幕墙玻璃的侧边结合有一圈适配于所述第一安装槽的防逃逸框体。本发明的进一步改进在于，所述防逃逸框体形成有第一限位结构，所述第一安装槽内壁形成配合所述第一限位结构的第二限位结构。本发明的进一步改进在于，所述防逃逸框体包括一压迫组件和一紧固组件，通过所述压迫组件与幕墙玻璃的配合压迫所述紧固组件生成预应力进而紧固所述幕墙玻璃。本发明的进一步改进在于，所述紧固组件包括两个对称夹持于所述幕墙玻璃两侧的弓形臂，两弓形臂之间夹设形成一围合空间，所述弓形臂包括一第一力臂与一连接所述第一力臂的第二力臂，所述第一力臂与所述第二力臂的连接处形成一滑移端，所述第一力臂于远离所述第二力臂的一侧形成一受压端，所述第二力臂于远离所述第一力臂的一侧形成一紧固端，所述第一力臂的受压端接受所述压迫组件的压迫并配合所述幕墙玻璃驱使所述第一力臂与第二力臂生成预应力。本发明的进一步改进在于，所述压迫组件包括一第一压力条和一第二压力条；所述弓形臂的两滑移端抵靠于所述第一压力条的内侧表面；所述弓形臂的两受压端抵靠于所述第二压力条的外侧表面，所述弓形臂的两紧固端抵靠于所述幕墙玻璃两侧面；紧固所述第一压力条与所述第二压力条，所述第二压力条压迫所述弓形臂的两受压端向所述第一压力条方向位移，所述弓形臂的两滑移端于所述第一压力条的内侧表面发生相互远离的位移，所述弓形臂的两紧固端受到所述幕墙玻璃的限位，从而驱使所述第一力臂与所述第二力臂生成预应力紧固所述幕墙玻璃。本发明的进一步改进在于，所述第一压力条的侧部延伸形成所述第一限位结构，且所述第一限位结构和所述第二限位结构分别为一板体。本发明的进一步改进在于，所述第一压力条的侧部延伸形成所述第一限位结构，且所述第一限位结构和所述第二限位结构分别为一钩体。本发明的进一步改进在于，所述框架包括一内框和一装饰框；所述内框的外侧面向所述装饰框方向延伸形成一安装板，所述安装板穿设于相邻两幕墙玻璃之间并突出所述幕墙玻璃的外侧面；所述装饰框通过一型材固定于所述安装板的端部，且所述内框和所述型材配合形成所述第一安装槽。本发明的进一步改进在于，所述第一安装槽的槽口与所述幕墙玻璃之间设有密封胶与密封条。本发明的进一步改进在于，所述型材的两侧与所述装饰框的两侧分别形成相互配合的卡合部；所述装饰框通过所述卡合部卡合固定于所述型材上。本发明的进一步改进在于，所述弓形臂的受压端之间通过一弧形变形区连接。本发明的进一步改进在于，所述弓形臂的滑移端呈圆弧面或斜面。本发明的进一步改进在于，所述第二力臂的厚度自所述滑移端至所述紧固端形成一由厚至薄的渐变。本发明的进一步改进在于，所述弓形臂的受压端向下延伸形成有一旋转定位棱，所述第二压力条对应所述旋转定位棱形成有旋转定位槽。本发明由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果：在本发明的防逃逸玻璃幕墙的安装结构中，通过压迫组件与幕墙玻璃的配合一起压迫紧固组件生成预应力，幕墙玻璃成为了生成预应力的一主控制件，紧固组件选用的是弹性材料，其在外力作用下，材料内部即形成稳定的预应力并储存起来，与幕墙玻璃、压迫组件一起组成稳定的预应力和预应力特征的紧固体系，其有益效果包括但不限于：1.幕墙玻璃四周结合有一防逃逸框体，防止了幕墙玻璃受到外力冲击发生形变后整块自安装框体逃逸，从而使得本发明采用的防逃逸玻璃幕墙安装结构可适用于高层建筑，并且可以使用安全性能更好的夹胶玻璃，能够避免钢化玻璃破碎后呈颗粒状下落，同时杜绝了夹胶玻璃破碎后整块自高空坠落的事故发生。2.所述预应力结构受到外界影响时，其敏感性的缓冲作用也是相当明显的。比如，当幕墙玻璃或其他部件突然受到环境温度影响，由于材料本身的热冲击性能差而产生分布不均的内应力时；在安装过程中以及使用过程中，由于可能受到的外力撞击而产生分布不均的内应力时。此时整个预应力体系都可以通过弹性材料的形变大小来调节相应的预应力大小，以此对可能发生的不均衡内应力进行缓冲，从而起到对整个玻璃幕墙系统的保护作用。3.本发明在预应力紧固的实施过程中，不会产生由于紧固对幕墙玻璃造成不规则的压迫和表面形变，避免了由于构件的误差和幕墙玻璃本身的误差而可能导致的玻璃幕墙既有的平整度和自身均衡的内应力的破坏，大大增强了整个玻璃幕墙系统的安全性和抵抗外力的能力。4.幕墙玻璃安装时，立柱与横梁框架的洞口完全开放，玻璃无需旋转即可垂直进入，整个结构更加牢固、安装过程更加便捷；同时，防止玻璃脱离框架的有效挡边距离增大并可控，玻璃不易滑出、更加安全。5.幕墙玻璃加工后即实现预应力结构包边，运输及安装使用过程不会造成断面的损坏，且玻璃始终为平面受力、而非断面受力，不产生破坏性内应力，有效保证了玻璃的内应力平衡，玻璃自身的安全性能得到了保障。6.限位组件的采用确保了幕墙玻璃受到冲击后不会从第一安装槽脱出，有效防止了幕墙玻璃受到冲击后容易整块从高空坠落的安全隐患。限位部的采用进一步保证了幕墙玻璃的防逃逸框体限位在第一安装槽内，进一步加强了玻璃幕墙的安全性。7.另外，本发明预应力紧固的实施过程是通过拧紧相关螺栓来压迫紧固组件而使其产生预应力，在具体操作时，通过前期的设计模块中对各个组件原材料的选择及几何形状的设计，后期工人只需将相关螺栓拧紧到位即可得到预设的紧固力，无须受到操作力度等不确定因素的影响，大大降低操作条件和技术要求。附图说明图1为本发明第一较佳实施例防逃逸玻璃幕墙的安装结构系统侧视结构示意图；图2为本发明第一较佳实施例防逃逸玻璃幕墙的安装结构系统俯视结构示意图；图3为本发明第一较佳实施例的框架与幕墙玻璃整体连接结构示意图；图4为图3的框架与幕墙玻璃连接结构分解图；图5为图3的框架竖向龙骨与幕墙玻璃连接结构分解图；图6为图3的框架横向龙骨与幕墙玻璃连接结构分解图；图7为本发明第一较佳实施例竖向框架与幕墙玻璃连接结构平面图；图8为本发明第一较佳实施例横向框架与幕墙玻璃连接结构平面图；图9为本发明第一较佳实施例防逃逸框体与幕墙玻璃的连接结构示意图；图10为图9的分解图；图11本发明第一较佳实施例防逃逸框体与幕墙玻璃的连接结构截面图；图12为图11中紧固组件的平面示意图；图13为图10中紧固组件的立体图；图14为图10中第二压力条的立体图；图15为图10中第一压力条的立体图；图16为图11中紧固组件的弧形变形区受压变形示意图；图17为本发明第一较佳实施例的防逃逸框体与幕墙玻璃的紧固过程原理示意图；图18为本发明第一较佳实施例幕墙玻璃受到冲击时的系统侧视结构示意图；图19为本发明第二较佳实施例防逃逸玻璃幕墙的安装结构系统俯视结构示意图。图20为本发明第一较佳实施例工程图索引；图21～23为本发明第一较佳实施例工程图。具体实施方式下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。参阅图1-8所示，在本发明的第一较佳实施例中的一种防逃逸玻璃幕墙的安装结构，包括建筑主体3、框架1以及幕墙玻璃2，幕墙玻璃2通过框架1安装于建筑主体3上，框架1形成有第一安装槽52，幕墙玻璃2的侧边插设于第一安装槽52内，且幕墙玻璃2的侧边结合有一圈适配于第一安装槽52的防逃逸框体6。框架1由复数条横向龙骨和复数条竖向龙骨构成，其中框架1的竖向龙骨通过连接件12固定于建筑主体3上。幕墙玻璃2优选采用夹胶玻璃。请参阅图9-11，防逃逸框体6包括一压迫组件61和一紧固组件62，压迫组件61配合幕墙玻璃2压迫紧固组件62生成预应力进而紧固幕墙玻璃2。为便于描述现在该实施例中作以下定义：以图4中幕墙玻璃2的水平安装方向作为X轴方向，以幕墙玻璃2的厚度方向作为Y轴方向，以幕墙玻璃2的垂直安装方向作为Z轴方向，且X轴垂直于Y轴，Z轴垂直于X轴与Y轴构成的平面；其中：请参阅图12、13，紧固组件62包括两个对称夹持于幕墙玻璃2两侧的弓形臂，其材料应选用具有相当强度，同时兼具一定弹性与韧性的材料，如金属、工程塑料、高分子材料等；两弓形臂之间夹设形成一围合空间620，弓形臂包括一第一力臂621与一连接第一力臂621的第二力臂622，第一力臂621与第二力臂622的连接处形成一滑移端623，该滑移端623呈圆弧面或斜面可以在保证在滑移过程中产生的阻力更小；第一力臂621于远离第二力臂622的一侧形成一受压端624，该受压端624向下延伸形成有一旋转定位棱626；第二力臂622于远离第一力臂621的一侧形成一紧固端625，紧固端625上结合有一压板627，且压板627与第二力臂622的连接区域向内凹陷形成一压板位置调节区628，通过该压板位置调节区628可在紧固过程中实现压板627微小的自身位置调节，以使其更平整地贴附幕墙玻璃2；第一力臂621的受压端624接受压迫组件61的压迫并配合幕墙玻璃2驱使第一力臂621与第二力臂622生成预应力。在本实施例中第一力臂621为一短直臂，第二力臂622为一弧形臂，且第二力臂622的厚度自滑移端623至紧固端625形成一由厚至薄的渐变，该种结构可以保证整个弧形臂充分和均匀形变，不易折断。紧固组件62的两受压端624之间配合形成有复数个螺栓孔。进一步的，两弓形臂在两受压端624之间通过设置一弧形变形区629进行连接，当第一力臂621的受压端624受压时，弧形变形区629自弧形被压迫成为直线型，弧形变形区629的受压变形过程请参阅图16；弧形变形区629的设计保证了紧固组件62具有一定的延展空间。压板627与幕墙玻璃2之间可涂抹粘结胶（如UV胶）或夹设双面胶（如3M胶）或垫设缓冲垫（如橡胶片）。请参阅图7-11；压迫组件61包括一第一压力条611和一第二压力条612；第一压力条611一侧边向框架1方向延伸并翻折形成第一限位结构5131（请参阅图15）；第二压力条612对应紧固组件62的旋转定位棱626形成有旋转定位槽6121，第二压力条612的结构请参阅图14，旋转定位槽6121的半径等于或略大于旋转定位棱626的半径，这样当整个紧固组件62在实施紧固过程中，旋转定位棱626可以有效地在旋转定位槽6121内定位与进行转动，两滑移端623才会在第一压力条611的表面仅沿相互远离的位移方向位移。弓形臂的两滑移端623抵靠于第一压力条611的内侧表面；弓形臂的两受压端624抵靠于第二压力条612的外侧表面，弓形臂的两紧固端625抵靠于幕墙玻璃2两侧面；紧固第一压力条611与第二压力条612，第二压力条612压迫弓形臂的两受压端624向第一压力条611方向位移，弓形臂的两滑移端623于第一压力条611的内侧表面发生相互远离的位移，弓形臂的两紧固端625受到幕墙玻璃2的限位，从而驱使第一力臂621与第二力臂622生成预应力紧固幕墙玻璃2。请参阅图4-8，框架1包括一内框11和一装饰框4；内框11的外侧面向装饰框4方向延伸形成一安装板51，安装板51穿设于相邻两幕墙玻璃2之间并突出幕墙玻璃2的外侧面；装饰框4通过一型材41固定于安装板51的端部；内框11的外侧面的两侧向幕墙玻璃2方向延伸形成盖板512，安装有防逃逸框体6的幕墙玻璃2搁置于下部的安装板51上，且安装板51与相邻上部幕墙玻璃2的防逃逸框体6之间垫设有垫块54。型材41中部弯折形成连接部411并通过穿设于连接部411的螺钉固定于安装板51的端部；且型材41与内框11配合形成第一安装槽52；型材41与盖板512配合形成第一安装槽52的槽口53；型材41的两侧与装饰框4的两侧分别形成相互配合的卡合部412；装饰框4通过卡合部412卡合固定于型材41上。第一压力条611的侧部延伸形成第一限位结构5131，第一安装槽52内壁形成配合第一限位结构5131的第二限位结构5132；且第一限位结构5131和第二限位结构5132分别为一钩体。第一安装槽52的槽口53与幕墙玻璃2之间设有密封条14和泡沫条15，泡沫条15通过密封胶16固定于槽口23与幕墙玻璃2之间。另外，可在第二力臂622、幕墙玻璃2以及第二压力条612之间的空隙内填充密封胶，从而实现更为稳定的紧固；可在第二力臂622上开设溢流槽，溢流槽的采用防止了密封胶在干燥过程中的膨胀对紧固组件62产生的预应力的影响。请参阅图3-8，在幕墙玻璃出厂时先安装防逃逸框体6，将第二压力条612置于紧固组件62的围合空间620内并将旋转定位槽6121与旋转定位棱627配合，然后在围合空间620内填充密封胶并将紧固组件62的第一力臂621设置于第一压力条611上，紧固组件62弓形臂的两紧固端625抵靠于幕墙玻璃2的两侧面；然后通过依次穿设于第一压力条611、紧固组件62、第二压力条612的螺栓紧固第一和第二压力条，第二压力条612压迫弓形臂的两受压端624向第一压力条方向位移，弓形臂的两滑移端623于第一压力条的表面发生相互远离的位移，弓形臂的两紧固端625受到幕墙玻璃2的限位，从而驱使弓形臂生成预应力紧固幕墙玻璃2。安装玻璃幕墙时，先将框架1定位固定于建筑主体3上，然后将已安装有防逃逸框体6的幕墙玻璃2设置于安装板51两侧的合适位置，其中幕墙玻璃2底部与下侧相邻安装板51之间设置垫块54；安装板51自相邻幕墙玻璃2之间穿出；之后将型材41固定于安装板51端部形成第一安装槽52，使得防逃逸框体6位于第一安装槽52内；将幕墙玻璃2调整到预设位置后，在槽口53设置泡沫条15与密封胶16密封；最后将装饰框4卡合于型材41上。下面配合图17来进一步说明整个紧固过程的工作原理，弓形臂的两受压端624在第二压力条612的压迫作用下向第一压力条611方向位移，通过旋转定位棱626与旋转定位槽6121的配合保证了竖向紧固组件62的受压端624在移动过程中不发生X、Y轴方向上的偏移，两个弓形臂受压端624之间的距离在紧固过程中是可控不变的，同时两滑移端623抵靠于第一压力条611沿Y轴方向发生相互远离的位移，而两紧固端625沿Y轴方向发生相互靠近的位移直至抵靠于幕墙玻璃2的侧面，因此两紧固端625的压板627间的距离也是可控的，其在幕墙玻璃2上的紧固位置点也是可控的；进一步通过第二压力条612压迫两受压端624沿X轴方向上位移，进而驱使两滑移端623沿Y轴方向继续远离，而两紧固端625此时受到抵靠于幕墙玻璃2的侧面并由此受到限位，第一力臂621及第二力臂622由此发生形变并生成预应力，至此幕墙玻璃2获得紧固。而横向紧固组件62的受压端624在移动过程中不发生Y、Z轴方向上的偏移；两个弓形臂受压端624之间的距离在紧固过程中是可控不变的，同时两滑移端623抵靠于第一压力条611沿Y轴方向发生相互远离的位移，而两紧固端625沿Y轴方向发生相互靠近的位移直至抵靠于幕墙玻璃2的侧面，因此两紧固端625的压片627间的距离也是可控的，其在幕墙玻璃2上的紧固位置点也是可控的；进一步通过第二压力条612压迫两受压端624沿Z轴方向上位移，进而驱使两滑移端623沿Y轴方向继续远离，而两紧固端625此时受到抵靠于幕墙玻璃2的侧面并由此受到限位，第一力臂621及第二力臂622由此发生形变并生成预应力，至此幕墙玻璃2获得紧固。同样的，当预应力需要解除时，只要将螺栓松开，弓形臂的形变会恢复到之前未紧固状态，此时预应力自动消失，整个紧固系统模块的部件都是可逆的、无损耗的和再次重复使用的，不仅节约了成本，同时也非常环保。请参阅图18，当本发明的幕墙玻璃2受到垂直冲击时，第一限位结构5131和第二限位结构5132的配合将防逃逸框体6拉在第一安装槽52内；防逃逸框体6又将幕墙玻璃2牢固固定在防逃逸框体6内，从而防止了幕墙玻璃2受到冲击后的整块脱出。请参阅图19，在本发明的第二较佳实施例中，其主要结构与第一实施例相同，区别在于：第一限位结构5131和第二限位结构5132分别为一板体。进一步参阅图20-23所示，为本发明的安装结构在各类实际工程中的应用示意图。以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。