一种基于防爆功能的玻璃采光顶系统的制作方法

本发明涉及一种玻璃采光顶，特别是一种基于防爆功能的玻璃采光顶系统。

背景技术：

玻璃采光顶在各大城市有着广泛应用，传统设计基于常规荷载(风荷载、活荷载等)进行结构设计以及功能性设计(气密性、水密性以及隔音等)。然而根据近些年各地发生了多起爆炸事件，对人身财产造成巨大伤害和损伤，尤其二次伤害更加严重。玻璃采光顶的玻璃水平放置在顶部，一旦发生脱落破碎，对室内人员将有致命的伤害。为了解决这些潜在问题，就需要针对偶然荷载-爆炸作用进行有效设计。

当前中国建筑结构的爆炸荷载依据《人民防空地下室设计规范》中有关常规武器爆炸荷载的计算方法进行考虑，同时参考国外对燃气爆炸的偶然荷载规定，把爆炸荷载按照规定的步骤等效为均布静力荷载，从而满足工程计算的需求。混凝土规范对结构进行防连续倒塌概念设计来满足相关功能要求。

对于轻型屋面的防爆，尤其玻璃屋面、雨棚以及采光顶等，还没有形成有效的防范措施，若设计不当或考虑不周全，就造成巨大损失。随着汽车爆炸、手持炸弹、人体炸弹等偶然事件和恐怖袭击不断发生，尤其低矮建筑屋面在爆炸荷载作用下，破碎或滑落的屋面板成为杀伤人员的重要部分。因此，一旦爆炸发生后，如何保证此类建筑物室内的人财物安全就显得尤为重要。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种基于防爆功能的玻璃采光顶系统，其结构稳定可靠，安装方便可调，可以缩短期，并解决屋面排水问题，在爆炸荷载作用下可以最大程度保护室内人财物的安全，且不产生二次伤害。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种基于防爆功能的玻璃采光顶系统，它包括若干平行的工型钢，各工型钢与水平方向具有夹角而具有坡度；相邻工型钢之间形成矩形的分格，各分格内设有沿该工型钢长度方向排布的玻璃板，该玻璃板为中空夹胶玻璃；各工型钢具有上方的第一横边、下方的第二横边和中部的第一竖边，该第一横边的宽度小于第二横边的宽度；该第一竖边两侧对称设有固定框，该固定框通过结构胶粘接在该第二横边上表面；该固定框具有矩形槽口，该玻璃板的两端通过结构胶粘接在该矩形槽口内；各固定框上表面与该第一横边上表面平齐，并均与一个水平的顶板通过螺栓固定在一起；

该第二横边的下表面固定设有若干带有内螺纹的第一圆管，该第一圆管下方设有带内螺纹的第二圆管，该第一圆管和该第二圆管通过带有外螺纹的第三圆管连接；该第二圆管底部与室内的支撑结构通过固定板固定连接。

进一步的，所述固定框靠近所述第一竖边的侧面设有截面呈L型的第一折边，形成倒U型槽口，所述第一竖边侧面设有截面呈Z型的第二折边，该第二折边底端固定在该第一竖边侧面，顶端位于该倒U型槽口内。

进一步的，所述顶板两侧面设有凹槽，该顶板上方罩设有扣盖，该扣盖截面呈倒U型，该扣盖两个侧边的内侧设有与该凹槽对应的凸起。

进一步的，所述凸起上方设有向内延伸的横板，该横板与所述顶板的上表面紧贴。

进一步的，所述顶板上表面向上延伸设有加强板。

进一步的，所述扣盖之间通过插芯固定连接，该插芯位于该顶板上方。

进一步的，所述工型钢的坡度大于或等于2％。

进一步的，所述固定板下方设有转接板，该转接板下部与所述支撑结构固定连接，上部设有调节螺栓；该固定板设有圆孔，该圆孔的直径大于该调节螺栓的外径；该调节螺栓套设有固定螺母，该固定螺母与该固定板之间设有垫板。

进一步的，所述第一横边与所述固定框之间的空隙中、相邻的所述玻璃板之间的缝隙中均填充有泡沫条，该泡沫条上方填充密封胶。

进一步的，所述固定框底部设有排水孔

本发明的有益效果是：本发明可以为建筑玻璃采光顶系统提供防爆炸性能，基于防爆基本原则(玻璃不飞溅、不掉落，最大限度保护室内人财物的安全)，在爆炸荷载作用下，采用的夹胶玻璃或夹胶中空玻璃可破损但不飞溅，高强度结构胶粘住破损玻璃而不掉落，固定框通过结构胶抓住玻璃可变形但不跌落。

附图说明

图1是本发明基于防爆功能的玻璃采光顶系统的节点俯视图。

图2是图1中A-A方向的剖视图。

图3是图2中C处的放大示意图。

图4是图1中B-B方向的剖视图。

图5是图4中D处的放大示意图。

图6是本发明基于防爆功能的玻璃采光顶系统的扣盖的连接示意图。

具体实施方式

为了使本发明的技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例与附图，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1-图5所示，本发明提供一种基于防爆功能的玻璃采光顶系统，它包括若干平行的工型钢1，各工型钢1与水平方向具有夹角而具有坡度，该坡度大于或等于2％。工字钢1满足在等效静力荷载作用下的结构安全，同时考虑安装方便，在钢件上开好孔和焊接好连接件，其应沿着排水方向布置，利于雨水排走。相邻工型钢1之间形成矩形的分格，各分格内设有沿该工型钢1长度方向排布的玻璃板2。为了实现玻璃不飞溅、不脱落，且满足保温要求，采用夹胶中空玻璃，夹胶片可保证玻璃破损后不飞溅；考虑玻璃承担爆炸荷载和自重，选取比较厚的玻璃，可以采用对边支承方案，无支承边采用内外打密封胶的密封措施。各工型钢1具有上方的第一横边11、下方的第二横边12和中部的第一竖边13，该第一横边11的宽度小于第二横边12的宽度。该第一竖边13两侧对称设有固定框3，该固定框3通过结构胶粘接在该第二横边12上表面。该固定框3具有矩形槽口，为了保证玻璃破损后，不跌落，采用上下两道结构胶将玻璃板2粘结在该矩形槽口内。各固定框3上表面与该第一横边11上表面平齐，并均与一个水平的顶板4通过螺栓固定在一起。该顶板4不仅可以进一步固定两个固定框3，还可以支撑和安装扣盖，以使工型钢1外部美观。

如图3、图5所示，该第二横边12的下表面固定设有若干带有内螺纹的第一圆管5，该第一圆管5下方设有带内螺纹的第二圆管6，该第一圆管5和该第二圆管6通过带有外螺纹的第三圆管7连接。该第二圆管6底部与室内的支撑结构8通过固定板81固定连接。

如图3所示，该固定框3靠近该第一竖边13的侧面设有截面呈L型的第一折边31，形成倒U型槽口，该第一竖边13侧面设有截面呈Z型的第二折边131，该第二折边131底端固定在该第一竖边13侧面，顶端位于该倒U型槽口内。该第二折边131与该第一竖边13之间形成排水通道，接收冷凝水并排出，而该第一折边31便于将水导入该排水通道中。该固定框3底部设有排水孔32，可以将矩形槽口内的水导出。

如图3-图5所示，该顶板4两侧面设有凹槽，该顶板4上方罩设有扣盖9，以遮挡胶缝和钉头。该扣盖9截面呈倒U型，该扣盖9两个侧边的内侧设有与该凹槽对应的凸起。该凸起上方设有向内延伸的横板，该横板与该顶板4的上表面紧贴。该顶板4上表面向上延伸设有加强板41。如图6所示，该扣盖9之间通过插芯91固定连接，可保证扣盖9整体，该插芯91位于该顶板4上方。

为了使得系统可以在水平方向上调节位置，该固定板81下方设有转接板82，该转接板82下部与该支撑结构8固定连接，上部设有调节螺栓83；该固定板设有圆孔，该圆孔的直径大于该调节螺栓83的外径，使得该调节螺栓83可以在该圆孔内前后左右移动。该调节螺栓83套设有固定螺母84，该固定螺母84与该固定板81之间设有垫板，位置调节完成后，拧紧固定螺母84即可。加上该第一圆管5、第二圆管6和第三圆管7可以在上下调节，整个系统可以满足三维调节功能和结构受力要求。

为了保证系统的密封性能，该第一横边11与该固定框3之间的空隙中、相邻的玻璃板2之间的缝隙中均填充有泡沫条，该泡沫条上方填充密封胶。

本发明的采光顶支承结构和主体钢结构是分离的，支承结构采用三维调节设计，通过在钢管内外做纹牙实现上下调节，在底座开大圆孔的方式实现左右前后的调节，并能够满足结构受力的要求。

本发明基于防爆功能的玻璃采光顶系统的安装方法如下：

第一步：室内支撑结构8在工厂加工时，需根据幕墙定位，焊接好转接板82和调节螺栓83；

第二步：根据现场定位，调节好与工字钢1焊接好的带内螺纹的第一圆管5、带外螺纹的第三圆管7以及带内螺纹的第二圆管6，并与转接板82通过固定板81用调节螺栓83锁紧；

第三步：安装第二折边131在第一竖边13侧面，并用密封胶密封二者之间的缝隙；

第四步：安装在工厂组装好的夹胶中空玻璃2、固定框3以及结构胶，搁置在工字钢1的第二横边12上表面，并调整到位；

第五步：将顶板4固定在固定框3和第一横边11上，并在端头抹密封胶；

第六步：安装扣盖9和插芯91。

本发明一种建筑玻璃采光顶系统的防爆性能设计，基于等效静力荷载(水平线荷载60kN/m和竖向线荷载42kN/m)，结构稳定可靠，安装方便可调，缩短了工期，并解决了屋面排水问题，在爆炸荷载作用下可以最大程度保护室内人财物的安全，且不产生二次伤害。根据规范和测试结果，按照等效静力荷载设计和校核支承玻璃龙骨、结构胶、固定型材等，确保爆炸事件发生后，受损结构能够承担对应荷载，保证结构有足够的整体稳定性和玻璃不发生高空飞溅和脱落。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的结构作任何形式上的限制。凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明的技术方案的范围内。