专利名称：在结构化玻璃组件中或与结构化玻璃组件相关的改进的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于建筑物的玻璃系统，还涉及用在这种玻璃系统中的安装件和装配件，以将玻璃板件紧固到建筑物，还涉及改进玻璃板件的抗冲击性的方法。
背景技术：
用于建筑物的无框架玻璃系统是已知的。具有结构化玻璃外立面或幕墙(设置有 Pilkington PLANAR 玻璃系统)的建筑物就是一个这种示例。这种类型的结构化玻璃系统包括多个玻璃板件，典型的尺寸范围在ImX Im至2. 5mX 4. 5m之间，其中，每个玻璃板件经由机械安装件和装配件独立地紧固到相邻支撑结构。每个玻璃板件通常包括已经钢化的玻璃片并且可以被层叠以满足具体的法定要求。每个玻璃板件可以是双层玻璃或三层玻璃以提供更好的环境性能。在这种无框架玻璃系统中，每个玻璃板件通常具有通过其钻出的多个孔，该孔可以是直通钻孔或埋头钻孔，用于将机械装配件紧固到其上。对于矩形玻璃板件，固定孔或钻孔通常在每个角部附近并且机械固定件经由每个钻孔连接到玻璃板件。根据玻璃板件的尺寸，可以在围绕板件的外周的其它位置处设置另外的孔。玻璃装配件通过玻璃板件中的钻孔并且通过合适的螺钉组件紧固到玻璃板件。玻璃装配件通常具有突出到建筑物的内部中的钩。然后该钩与合适的安装件连接，安装件包括紧固到形成建筑物的一部分的合适的相邻结构支撑元件。玻璃装配件和安装元件通常由相同等级的不锈钢制成，尽管机械强度可以根据需要通过设计来改变。包括这种玻璃装配件和安装件的组件采用Pilkington PLANAR 结构化玻璃系统，这种组件的商业化示例公知为905装配件。当用作建筑物上的外墙或外立面时，这种玻璃装配件和安装件的组件由工程师指定具有足够的强度以支撑所施加的风载荷。同样，该组件的两个元件设置有足够的公差和间隙以用于足够的热膨胀和由于旋转而导致的建筑物运动以及安装元件在附接到玻璃板件的玻璃装配件中的平移。然而，对于某些气候条件，以传统方式设计的用于风载荷、热膨胀和建筑物运动的组件的纯机械强度是不足够的。例如，在飓风条件下，当空气传播的碎片能够冲击在玻璃板件上时，标准机械组件的强度或柔性可能不足以抵抗这种机械冲击。玻璃系统的抗冲击性受到多种因素影响，例如制成玻璃板件的材料(通常是玻璃)、玻璃板件是层叠的还是不是层叠的、指定用于层叠件的中间层材料的类型以及玻璃板件的尺寸。对于包括单层玻璃片的玻璃板件，钢化玻璃片(或者热钢化或者化学钢化)使玻璃片变强，从而改进抗冲击性。热钢化的玻璃片可以被热浸以避免具有镍硫化掺杂的潜在问题。包括两个玻璃部件和中间层材料例如PVB的玻璃板件是改进耐冲击性的另一已知方法。根据特定应用，对于被分类为抗冲击的玻璃板件，板件将通常需要满足通过认可的适用于该应用的测试方法的某些法定标准。
为了在USA的某些州被分类为抗飓风冲击，玻璃系统必须符合特定建筑法规。具体地，国际建筑法规(IBC)、国际居住法规(IRC)、佛罗里达建筑法规(FBC)和德克萨斯州保险部(TDI)形成设计用于保护建筑物不受大风事件例如飓风影响的最低建筑标准的主要部分。该族建筑法规尤其认为幕墙作为建筑外层的一部分，在大风事件期间会受到飞来碎片的损坏。阻止建筑物外层裂口不仅对于由于过大压力而导致的建筑物的连续结构完整性是关键的，而且对于建筑物内的物品和居住者的保护也是关键的。国际承认的标准ASTM E 1996-08提供了用于限定当被在飓风中由风传播的碎片冲击时玻璃系统的性能的标准规范。目前，窗户的飓风冲击性能已经通过使用层叠玻璃板件而得到改进。典型的抗飓风层叠玻璃板件包括粘接在两个玻璃窗之间的中间层材料。具体地合适的中间层材料可来自于Du Pont 并作为SentryGlas 出售。与传统PVB中间层相比，SentryGlas 更具刚性并且更硬，因此能够有助于玻璃板件的高性能，从而当进行上述冲击测试时仍然不会破裂并且在适当的位置。对于包括经由玻璃板件中的孔由机械装配件支撑(而不是被装配到传统的框架中)的玻璃片的玻璃板件，对玻璃板件风载荷能力和抗冲击性的限制因素是紧邻玻璃装配件通过的孔的玻璃和中间层的区域。在围绕孔的该区域中，中间层和玻璃都易于受到较高的局部载荷、变形和应力攻击。这使得对于这种玻璃组件实现所需水平的风载荷和冲击性能是困难的。以前已知的是这种已知类型的通用螺栓系统用于将玻璃窗紧固在无框架显示箱、 橱窗、用于商业建筑物的特色玻璃等的结构中。在GB311616中描述了这种通用螺栓系统的一个示例。螺钉的杆通过玻璃片中的孔并拧到夹子中。由金属垫圈支承的橡胶垫圈设置在螺钉头部下方并且玻璃窗通过夹子和垫圈而紧固。这种附接组件不适合用于提供能通过当前冲击法规、尤其是上述飓风高速载荷和冲击测试的玻璃组件。在JP08-333831A中，公开了一种用于墙主体板件的紧固件。该紧固件用于改进板件的抗风性。对于基本上垂直于主体板件施加的风载荷，紧固件允许主体板件延施加风载荷的方向运动。FR2738271公开了一种用于将玻璃板件附接到建筑物的固定件。该固定件具有支撑轴，该支撑轴具有延其中央部分的凸出部分。具有钩部分的玻璃装配件附接到玻璃板件并且固定件经由凸出部分连接到钩部分。这种固定件找到了对风载荷影响的特定应用。可以使用延伸超过层叠件中的窗玻璃的中间层来改进层叠玻璃板件的冲击性能， 如US2003/0188498A1中所描述的。然后，暴露的中间层粘接到周围框架件中或者框架件的相邻金属凸耳形成部分上。该方案对于上述类型的无框架玻璃组件来说是不可能的，因为没有中间层可以粘接到其中的围绕每个玻璃板件的框架。在玻璃杂志2007年10月号中描述的另一方案是采用强的结构粘合剂将玻璃装配件粘接到玻璃窗的一面上，从而根本不需要在玻璃板件中设置任何孔并且消除了相关联的弱点。用于无框架玻璃系统例如幕墙和外立面已经开发了这种系统，但是需要使用在受控环境中施加的专用粘合剂，以实现必须的耐久力和UV稳定性连接。这带来了与这种方法相关的高成本。
发明内容
本发明旨在提供一种用于解决改进玻璃板件尤其是包括玻璃片的玻璃板件的抗冲击性的问题的可供选择的方案，该玻璃板件具有经由玻璃板件中的钻孔紧固到玻璃板件的机械装配件。根据本发明的第一方面，提供一种用于建筑物的玻璃系统，该玻璃系统包括玻璃板件、支撑件和用于将所述玻璃板件附接到所述支撑件的附接组件，所述附接组件包括紧固到所述支撑件的安装件和紧固到所述玻璃板件的玻璃装配件，所述安装件包括安装元件，所述玻璃装配件包括钩部分，所述安装件通过在所述钩部分和所述安装元件之间的连接件而被连接到所述玻璃装配件，其特征在于，所述附接组件还包括振动吸收件，当冲击被施加到所述玻璃板件时，该振动吸收件允许所述附接组件相对于所述支撑件运动，从而提高所述玻璃板件的抗冲击性。当一个部件连接到另一个部件时采用振动吸收件，该振动吸收件提供的连接具有衰减振动波并消散从高速冲击件收集的动能的能力。与其它已知的玻璃系统相比，该玻璃系统具有改进的抗机械冲击性。优选地，所述安装件通过紧固元件被紧固到所述支撑件，所述紧固元件通过所述支撑件中的钻孔，并且所述振动吸收件围绕所述紧固元件。优选地，所述振动吸收件位于所述支撑件中的钻孔中。在一些实施例中，所述振动吸收件被安装在一空心刚性元件上。在一些实施例中，所述振动吸收件基本上呈环形。优选地，所述振动吸收件是可压缩的。优选地，所述振动吸收件包括至少一个橡胶环。在最优选的实施例中，振动吸收件包括三个橡胶0形环。适当地，振动吸收件与安装元件物理上分离。在另一优选实施例中，所述振动吸收件与所述玻璃装配件的所述钩部分相关联。 适当地，所述振动吸收件是所述玻璃装配件的整体部件。本发明的第一方面的实施例具有其它优选特征。优选地，安装元件与玻璃装配件连接，使得当对玻璃板件施加冲击时，玻璃装配件相对于安装元件能够旋转。优选地，安装元件具有球状部分并且玻璃装配件经由球状部分与安装元件连接。优选地，玻璃板件包括层叠材料。优选地，玻璃板件包括粘接到玻璃材料的玻璃片。优选地，层叠材料属于用于提供抗飓风冲击的玻璃板件的类型。优选地，玻璃板件通过 ASTM E 1996-08。适当地，玻璃板件在从性能等级A到D范围的大投掷物类型的情况下通过由ASTM E 1996-08所限定的冲击。优选地，所述玻璃系统是结构化外立面或幕墙的一部分。优选地，所述玻璃系统是建筑物的一部分。适当地，振动吸收件是不可逆地可压缩的。适当地，玻璃板件包括玻璃片，在该玻璃片中具有钻孔，并且所述玻璃装配件经由所述钻孔被紧固到所述玻璃板件。玻璃板件可以是中空(insulated)单元。玻璃板件可以包括具有周边密封件的两个隔开的玻璃片，从而限定在两个玻璃片之间的空气间隙。中空单元可以包括三个玻璃片。
根据本发明的第二方面，还提供一种用于将玻璃板件附接到建筑物的安装件，所述安装件配置成通过紧固元件被紧固到所述建筑物，所述紧固元件通过在所述建筑物的结构元件中的钻孔，所述安装件包括安装元件，所述安装元件能够与被紧固到所述玻璃板件的玻璃装配件连接，所述玻璃板件能够通过将所述安装元件连接到所述玻璃装配件附接到所述建筑物，其中，与所述安装件相关联的振动吸收件被配置成使得当所述玻璃板件被附接到所述建筑物时，所述玻璃板件具有改进的耐冲击性，其特征在于，所述振动吸收件位于所述结构元件的所述钻孔中。优选地，所述振动吸收件是可压缩的。优选地，所述振动吸收件被安装在空心刚性元件上，该空心刚性元件能够被设置在所述结构支撑元件中的钻孔中，其中，所述空心刚性元件配置成使得所述紧固元件能够通过所述空心刚性元件。这具有支撑元件可以被紧固到结构支撑元件而不会压缩振动吸收件、同时仍然保持与结构元件的足够刚性连接的优点。在一些实施例中，安装件可与玻璃装配件连接，使得当将冲击施加到玻璃板件时， 安装元件相对于玻璃装配件旋转。这提供了所施加的冲击可以进一步被玻璃板件的运动消散的优点。在另一些实施例中，安装元件包括杆部分，所述杆部分具有沿其长度设置的球状部分。优选地，所述安装元件能够经由球状部分与玻璃装配件连接。根据本发明的第二方面的实施例具有其它优选特征。优选地，所述振动吸收件基本上呈环形。适当地，所述振动吸收件包括橡胶环。适当地，所述振动吸收件包括三个橡胶 0形环。优选地，所述玻璃板件包括玻璃片。适当地，所述玻璃板件对高速大的物体冲击具有改进的耐冲击性。优选地，安装元件配置成当施加足够大的冲击时，所施加的冲击的至少一部分使得安装元件永久变形。这具有来自所施加的冲击的能量的至少一部分被消散在安装元件的局部变形中的优点。适当地，所述振动吸收件是不可逆地可压缩的。根据本发明的第三方面，还提供一种用于将玻璃板件附接到建筑物的玻璃装配件，所述玻璃装配件能够被紧固到所述玻璃板件并且具有钩部分，所述玻璃装配件能够与安装件连接，所述安装件包括安装元件并且能够紧固到所述建筑物，所述安装板件能够通过将所述安装元件连接到所述玻璃装配件的所述钩部分而附接到所述建筑物，其中，与所述玻璃装配件的所述钩部分相关联的振动吸收件配置成使得当所述玻璃板件被附接到所述建筑物时，所述玻璃板件具有改进的抗冲击性。优选地，所述钩部分能够经由所述振动吸收件而与所述安装元件连接。在优选实施例中，所述玻璃装配件配置成经由所述玻璃板件中的钻孔而能够被紧固到所述玻璃板件。优选地，所述玻璃板件包括玻璃片。优选地，所述振动吸收件是可压缩的。适当地，所述振动吸收件是不可逆地可压缩的。根据本发明的第四方面，本发明还提供一种用于将玻璃板件附接到建筑物的附接组件，所述附接组件包括根据本发明的第二方面的安装元件和根据本发明的第三方面的玻璃装配件。优选地，安装元件能够与玻璃装配件连接，使得当玻璃装配件紧固到玻璃板件时， 安装元件基本上与玻璃装配件垂直。根据本发明的第五方面，本发明还提供一种用于改进悬垂的玻璃板件的抗冲击性的方法，该方法包括以下步骤(a)提供用于将所述玻璃板件紧固到相邻支撑件的附接组件，所述附接组件包括(i)安装件，该安装件具有安装元件并且能够被紧固到相邻支撑件，和(ii)玻璃装配件，该玻璃装配件用于紧固到所述玻璃板件，所述玻璃装配件具有钩部分，所述玻璃板件能够通过将所述玻璃元件连接到所述玻璃装配件的所述钩部分而附接到所述相邻支撑件；(b)将所述玻璃装配件优选地经由所述玻璃板件中的钻孔而紧固到所述玻璃板件；(c)通过紧固元件将所述安装件紧固到所述相邻支撑件，所述紧固元件通过所述支撑件中的钻孔并且所述紧固元件通过振动吸收件中的钻孔；以及(d)将所述安装元件连接到所述玻璃装配件的所述钩部分；其中，所述振动吸收件配置成当冲击被施加到所述玻璃板件时允许所述附接组件相对于所述支撑件运动。步骤(b)和步骤(C)可以相互交换。优选地，所述振动吸收件位于所述支撑件的钻孔中。优选地，所述振动吸收件安装在空心刚性元件上，使得将安装件紧固到支撑件，所述紧固元件通过所述空心元件。在另一实施例中，安装元件能够与玻璃装配件连接，使得当对玻璃板件施加冲击时，安装元件能够相对于玻璃组件装配件旋转。优选地，安装元件包括杆部分，该杆部分具有球状部分，并且安装元件能够经由球状部分与玻璃装配件连接。在另一实施例中，振动吸收件与玻璃装配件相关联。优选地，玻璃装配件包括钩部分，并且振动吸收件与其相关联，使得玻璃装配件经由振动吸收件连接到安装元件。优选地，所述振动吸收件是可压缩的。在本发明的第五方面的另一优选实施例中，适当地，所述振动吸收件是不可逆地可压缩的。优选地，玻璃装配件被紧固到玻璃板件中的钻孔。适当地，玻璃板件包括玻璃片。 适当地，玻璃板件是建筑物中的窗户。
现在径参考附图以示例的方式描述本发明的实施例，其中，图1示出了可与玻璃装配件连接并用于将玻璃板件附接到建筑物的传统安装件的截面侧视图。图2示出了连接到图1所示的安装元件的传统玻璃装配件的截面侧视图。图3示出了传统玻璃系统的部分截面侧视图，其中，示出了附接组件将玻璃板件附接到建筑物的结构支撑元件。图4示出了用于将玻璃板件附接到建筑物的另一传统安装件的截面侧视图。图5示出了连接到图4所示的安装件的另一传统玻璃装配件的截面侧视图。图6示出了另一传统玻璃系统的局部截面侧视图，其中，示出了另一附接组件将玻璃板件附接到建筑物的结构支撑元件。图7示出了图6所示的玻璃系统的平面视图并且说明了中空单元与层叠内玻璃板件的连接。图8示出了图6所示的玻璃系统的平面视图并且说明了与层叠玻璃板件的连接。图9示出了根据本发明的第二方面的安装件的截面视图。图10示出了根据本发明的第三方面的玻璃系统。图11示出了图10所示的附接组件的展开视图(为了清楚起见没有玻璃板件)。图12示出了另一安装件的截面侧视图。图13示出了与图2所示类型的传统玻璃装配件连接的图12的安装兼的截面侧视图。图14示出了与图1所示类型的传统安装元件连接的根据本发明的第三方面的玻璃装配件的截面侧视图。图15示出了与图1所示类型的传统安装元件连接的根据本发明的第三方面的另一玻璃装配件的截面侧视图。图16示出了根据本发明的第一方面的玻璃系统的一部分的局部截面视图，其中， 四个玻璃板件在角部处与建筑物的结构元件连接。图17示出了根据本发明的第一方面的玻璃系统的一部分。图18示出了根据本发明的第一方面的玻璃外立面的视图。图19示出了具有图18所示的类型的玻璃外立面的建筑物的立体图。
具体实施例方式图1示出了当安装无框架玻璃系统例如幕墙或外立面时，用于将玻璃板件附接到建筑物的传统安装件1。安装件1包括由合适等级的不锈钢制成的安装元件2。安装元件 2足够硬以被用在用于将玻璃板件附接到建筑物的附接组件中。安装元件2具有杆部分3。 杆部分3从圆柱形基部5延伸并与该圆柱形基部成整体。安装元件2围绕沿杆部分3延伸的中心轴线对称。沿安装元件2的轴线设置有盲螺纹钻孔7，该盲螺纹钻孔具有合适的直径以接纳固定螺栓9。固定螺栓也可以由与安装元件相同等级的不锈钢制成。安装元件2可以通过使螺栓9通过结构元件中的钻孔并且将螺栓9拧到盲螺纹钻孔7中而被紧固到建筑物中的结构元件或支撑件(未示出)。垫圈11和12可以用在结构元件的任一侧上。垫圈也可以由与安装元件相同等级的不锈钢制成。安装元件2通常被称作安装杆。对于这种特定的安装件1，杆部分3的直径大约为13mm、长度为大约45mm。圆柱形基部5的高度大约为10mm、直径大约为40mm。圆柱形基部和杆部分被物理连接，由单件不锈钢机加工而成。盲钻孔的直径大约为11mm、深度大约为25mm。图2示出了传统玻璃装配件13，用于通过玻璃板件中的孔或钻孔紧固到玻璃板件。这种类型的玻璃装配件用于当安装无框架玻璃系统例如幕墙或外立面时将玻璃板件附接到建筑物。通常，玻璃板件包括玻璃片。玻璃装配件13通常由与参考图1描述的安装元件2相同等级的不锈钢制成，尽管被选择用于玻璃装配件的材料的机械强度可以根据设计而指定为不同(如果需要)。玻璃装配件13具有配置成与玻璃板件相邻的圆柱形基部15。 紧固螺钉16设置用于将玻璃装配件紧固到玻璃板件的钻孔中。合适的螺母组件(未示出) 可以用于将玻璃装配件13固定到玻璃板件。将玻璃支撑装配件固定到玻璃板件的钻孔中的其他类似方法对本领域技术人员来说是已知的。
从基部15延伸并与基部成整体的是具有基本上水平的凹槽的圆柱形部分17，在该凹槽中限定有钩。凹槽19的尺寸足够大使得安装元件2的杆部分3能够与钩接合。保持螺钉20阻止玻璃装配件相对于安装件竖向运动并且在玻璃破碎的情况下将玻璃装配件保持在安装元件的杆部分上。图3示出已知的玻璃系统。如图所示，传统的机械附接组件21将包括玻璃片的玻璃板件23附接到建筑物中的支撑件或结构元件25。该类型的附接组件21与传统的 Pilkington 905装配件相类似。附接组件包括被紧固到结构元件25的参考图1描述的类型的安装件。在安装件和结构元件之间的连接是刚性的。参考图2描述的类型的玻璃装配件经由玻璃板件中的孔或钻孔被紧固到玻璃板件23。安装元件2的杆部分3连接到玻璃装配件，使得玻璃装配件基本上垂直于安装元件。 凹槽19可以合适地配置成使得当安装件连接到玻璃装配件时，玻璃装配件与安装件不垂直。附接组件提供在玻璃板件23和结构元件25之间的刚性连接。玻璃板件可以是层叠结构或者是具有层叠的内部部件的中空(insulated)结构。 玻璃板件可以是双层玻璃或三层玻璃，在这种情况下，玻璃装配件的细节被修改为适于满意地固定到这种玻璃板件。在使用中，安装件1被固定到建筑物的结构元件25，例如结构竖框或支撑构架。安装元件2的圆柱形基部5可以抵接结构元件25，或者如图3所示，在结构元件25和圆柱形基部5之间设置有不锈钢垫圈12。不锈钢垫圈11设置在结构元件的另一侧上，并且螺栓9 通过垫圈和结构元件中的孔。垫圈11和12可以由其他合适的材料制成。螺栓9被拧到安装元件中的盲螺纹钻孔7中，使得安装元件被刚性紧固到结构元件。玻璃装配件以已知的方式被适当地紧固到玻璃板件。然后，玻璃板件通过将杆部分连接到钩而从安装元件的杆部分3悬垂下来。然后，保持螺钉20被插入以阻止玻璃元件的竖向运动并在玻璃破碎的情况下提供附加的安全性。图4示出了另一传统的安装件27，当安装无框架玻璃系统例如幕墙或外立面时用于将玻璃板件附接到建筑物。安装件27与安装件1类似，除了安装元件观的杆部分四具有沿其长度设置的球状部分31以外。典型地，球状部分31是沿着杆部分四的长度的大约一半并且设置成当附接到玻璃板件时沿着玻璃装配件的中心线。图5示出了另一传统玻璃装配件33，用于经由其中的钻孔紧固到玻璃板件。玻璃装配件33类似于玻璃装配件13，除了圆柱形部分37中的凹槽35的尺寸足够大使得钩能够与参考图4描述的类型的安装元件观的球状部分31连接。图6示出了另一已知玻璃系统。该图示出了机械附接组件41将玻璃板件23附接到建筑物的支撑件或结构元件25。附接组件41包括参考图4描述的类型的安装件27。安装件27紧固到结构元件25。附接组件还包括参考图5描述的类型的玻璃装配件33。玻璃装配件33经由玻璃板件中的钻孔紧固到玻璃板件23。安装元件观经由球状部分31连接到玻璃装配件33。正如在参考图3描述的附接组件中，玻璃装配件33连接到安装元件观使得玻璃装配件33基本上垂直于安装元件28.该类型的附接组件41在玻璃板件和结构元件之间提供比图3所示的附接组件21 更小的刚性连接，因为球状部分31允许玻璃装配件33相对于安装元件观进行一定程度的旋转。因此，当玻璃板件处于高的风载荷的情况下时，该类型的附接组件允许玻璃板件23进行一定程度的运动。图7示出了设置有参考图6描述的附接组件的玻璃系统的平面图。在该示例中， 玻璃装配件33以本领域技术人员已知的方式紧固到双层玻璃的玻璃板件45。玻璃板件45 包括钢化热浸浮法玻璃27的IOmm外窗玻璃、16mm空气间隙49和20. 3mm厚的层叠窗玻璃 51。层叠窗玻璃包括粘接到2. 3mm厚的层叠材料层55的IOmm厚的钢化热浸浮法玻璃片 53。层叠材料可以是PVB或Du Pont SentryGlas 或者其组合。层叠材料层55的另一面粘接到8mm厚的钢化热浸浮法玻璃片57。合适的密封剂59围绕窗玻璃47和窗玻璃51 的外周延伸以限定空气间隙49。同样，硅树脂注射塑料毂(boss) 58密封通过整个中空单元的钻孔。在中间层中和在塑料毂中的孔的尺寸设计成在所有玻璃破碎的情况下使中间层陷入，使得中间层仍然能够支承所有结构载荷。可以采用图3所示的附接组件来代替。图8示出了设置有参考图6描述的附接组件的另一已知玻璃系统的平面图。在该示例中，玻璃装配件33紧固到层叠玻璃板件51。玻璃板件51是20. 3mm厚。层叠板件51 包括粘接到2. 3mm厚的层叠材料层55的IOmm厚的钢化浮法玻璃片53 (可以是热浸的)。 层叠材料可以是PVB或Du Pont SentryGlas 或者其组合。层叠材料层阳的另一面粘接到8mm厚的钢化热浸浮法玻璃片57。安装件27和玻璃装配件33可以采用安装件21和玻璃装配件13代替。在图7和8中，可以根据需要采用其他厚度的玻璃片和层叠材料。图9示出了根据本发明的第二方面的安装件61。安装件61包括由合适等级的不锈钢制成的安装元件62，并且与参考图4描述的安装元件类似。安装元件62具有杆部分 63。杆部分63具有沿其长度大约一半的球形部分64。杆部分从圆柱形基部65延伸并且与圆柱形基部成整体。沿安装元件62的中心轴线66设置有合适直径的盲螺纹钻孔67，以接纳紧固螺栓69。安装件可以包括垫圈71和73，螺栓69能够通过垫圈。安装件61围绕中心轴线66径向对称。安装件61还包括振动吸收件75。当一个部件连接到另一个部件时采用振动吸收件，该振动吸收件提供连接能力以衰减振动波并且消散从高速冲击件收集的动能。振动吸收件75包括安装在刚性不锈钢管83上的三个橡胶0形环77、79、81。橡胶0形环是可压缩的，使得振动吸收件能够在所施加的载荷下变形。每个橡胶0形环具有大约21mm的外径和大约14mm的内径。每个0形环的厚度是大约3. 5mm。每个0形环具有基本上圆形的轮廓。安装件61可以通过使螺栓69通过结构元件中的钻孔而被紧固到建筑物中的结构元件，即构架或竖框，使螺栓通过不锈钢管83中的垫圈和钻孔并且将螺栓拧到盲螺纹钻孔67中。不锈钢管83略微长于三个橡胶0形环77、79、81的组合厚度。这允许橡胶0形环77、79、81当安装件被紧固到建筑物中的结构元件时仍保持未被压缩，因为垫圈 71和73抵接不锈钢管83的端部。如图9所示，振动吸收件与安装元件62物理分离。设置物理分离振动吸收件提供了振动吸收件可以被并入到现有安装件中的优点。所示的杆部分63具有球状部分(如参考图4描述的)，该球状部分增大了玻璃装配件的旋转并且帮助能量消散到更具延展性的钢装配件中，从而提供对玻璃板件更好的抗冲击性。如果需要，杆部分63可以不具有球状部分。图10示出了根据本发明第一方面的玻璃系统。玻璃系统包括附接组件85。附接组件85包括参考图9描述的安装件61和参考图5描述的玻璃装配件33。所示的附接组件85将玻璃板件23附接到建筑物中的结构元件25。玻璃装配件33经由玻璃板件中的钻孔被紧固到玻璃板件23。可选择地，玻璃装配件可适当地配置成将玻璃装配件粘到玻璃板件23的内表面或外表面。玻璃板件可以是参考图7和8描述的类型的中空单元或层叠窗玻璃。所示的安装件61被紧固到结构元件25。基部65的平坦表面65示出为与垫圈73 相邻，垫圈73与结构元件25相邻。在某些情况下，可以不设置垫圈73。在结构元件25中设置有钻孔87。垫圈71设置在结构元件的另一侧上，配置成与紧固螺栓69的头部相邻。振动吸收件75设置在结构元件25中的钻孔87中。振动吸收件 75包括三个橡胶0形环。0形环被安装在不锈钢管83上。螺栓69通过垫圈71、通过不锈钢管83、通过垫圈73并且被拧到安装件62中的盲螺纹钻孔67中，从而将安装件61紧固到结构元件25。三个0形环的组合厚度略小于不锈钢管83的长度，使得不锈钢管83能够抵靠在垫圈71、73上。不锈钢管允许装配件在正常使用中具有足够的刚性，并且阻止橡胶0形环在正常使用中被压缩。每个0形环的外径略小于结构元件中的钻孔87的直径，使得0形环围绕螺栓69在钻孔87中旋转。0形环的内径使得0形环紧密配合在不锈钢管83上。当在玻璃板件的外部(在建筑物中，玻璃板件的外部是暴露于建筑物的外侧的那面)上存在机械冲击时，橡胶0形环可压缩并且能够吸收一些冲击。比较而言，刚性装配件不能充分吸收冲击。当玻璃装配件33经由钻孔附接到玻璃板件时，钻孔在玻璃板件中是薄弱点。因此，在建筑物的玻璃板件和结构元件之间的刚性附接组件提供较差的抗冲击性。为了清楚起见，图11示出了附接组件85的分解视图。附接组件按照如下步骤被组装。三个橡胶0形环77、79和81被设置在不锈钢管83上。不锈钢管的外径与橡胶0形环的内钻孔直径相同，使得当0形环被安装在不锈钢管83上时该0形环形成紧密配合。可以存在一个或更多个橡胶0形环。振动吸收件可以包括橡胶管。橡胶管可以被安装在空心刚性元件例如不锈钢管上。不锈钢管83以及0形环77、79和81的组件设置在结构元件25的钻孔87中。螺栓69通过垫圈和不锈钢管中的钻孔(沿箭头89的方向组装)。不锈钢管中的钻孔的直径的尺寸足够大使得管围绕螺栓自由旋转。螺栓被拧到安装元件62中的盲钻孔67中。从而将安装件紧固到结构元件。玻璃装配件33可与安装元件(参考图4描述的类型)连接(沿箭头90的方向)， 玻璃装配件经由玻璃板件中的钻孔紧固到玻璃板件。图12示出了另一安装件91。安装件91包括具有杆部分3的安装元件2。设置有覆盖杆部分的一部分的可压缩振动吸收材料制成的套筒95。套筒可以完全围绕杆部分的壁。振动吸收材料可以被不可逆地压缩以吸收冲击。安装件可以通过将螺栓9拧到盲钻孔7中而被紧固到支撑件(未示出)。当将安装件紧固到支撑件时可以采用垫圈11。图13示出了安装件91连接到参考图2描述的类型的玻璃装配件97。玻璃装配件 97具有限定钩的略微更宽的凹槽99，以容纳套筒95的厚度。图14示出了根据本发明第三方面的玻璃装配件101。玻璃装配件101配置成经由玻璃板件中的钻孔而被紧固到玻璃板件。玻璃装配件类似于参考图2描述的玻璃装配件， 除了形成钩的圆柱形部分105中的凹槽103具有与其相关联的振动吸收件107以外。当传统安装元件(参考图1)的杆部分3连接到钩时，杆部分与振动吸收件107接触。振动吸收件107是设置在限定钩的凹槽的基部中的橡胶‘U’形通道。优选地，振动吸收件107借助粘合剂或类似物固定到凹槽。图15示出了根据本发明的第三方面的可选玻璃装配件111。在该特定实施例中， 振动吸收件113设置在钩的月牙内的槽口中，使得钩经由振动吸收件113连接到传统安装元件的杆部分3。选择振动吸收件113以具有足够的弹性，从而能够支撑所施加的最大风载荷，同时仍然根据需要吸收高能量的机械冲击。振动吸收件113可以通过合适的粘合剂紧固在槽口中。在图14或15中，可以采用参考图4-9描述的安装件。图16示出了根据本发明的第一方面的典型十字形的玻璃系统121的示意图。该玻璃系统包括四个玻璃板件123、125、127和129。参考图2描述的类型的玻璃装配件131、 133,135和137经由在每个相应玻璃板件中的钻孔被紧固到每个相应板件123、125、127和 129的角部。可以采用根据本发明第三方面的玻璃装配件代替图16所示的任意一个玻璃装配件或所有玻璃装配件。参考图9描述的类型的四个安装件139、141、143和145紧固到安装元件147。每个安装件具有参考图9描述的相应的安装元件。每个安装元件可以不具有沿杆部分的长度的球状部分。由于玻璃板件123、125、127和1 是较大外立面的一部分，因此结构元件147 可以是竖框或构架。一对安装件139和141经由拧到每个相应安装元件中的盲孔151、153中的螺纹元件149连接到结构元件147。类似地，一对安装件143和145经由拧到每个安装件的每个相应安装元件中的盲孔157、159中的螺纹元件155连接到结构元件147。垫圈可以用在结构元件的每一侧。在结构元件147的钻孔161中设置有振动吸收件162。在结构元件147中的钻孔 163中设置有振动吸收件164。在每个相应钻孔161、163中的振动吸收件162、164是安装在不锈钢管上的三个橡胶0形环并且如参考图9、10和11所描述的。当朝板件的主表面观察时(即当如图16所示观察时)，每个振动吸收件162、164设置在每个玻璃板件的外周的外侧。通常存在围绕每个玻璃板件的外周的密封件，使得玻璃系统与外界环境密封隔开。每个玻璃板件123、125、127和1 可以被层叠。每个玻璃板件可以是中空单元， 即双层玻璃或三层玻璃。图17示出了更多的图16所示的玻璃系统。每个玻璃板件具有在其每个角部的玻璃装配件，该玻璃装配件经由玻璃板件中的钻孔紧固到玻璃板件。图中示出了两个完整的玻璃板件127和180。图18示出了建筑物183中的玻璃外立面181的后视图(从建筑物内侧)。外立面是参考图16和17描述的类型的玻璃组件。外立面181具有9个玻璃板件。中央玻璃板件不附接到建筑物的外周侧墙而是附接到横跨开口的支撑竖框或构架，该支撑竖框或构架根据需要提供在各个支撑点处的结构支撑。每个玻璃板件经由附接组件附接到结构元件，附接组件包括参考图9描述的安装件和参考图5描述的传统玻璃装配件。根据玻璃板件的尺寸，在除了角部以外的其它位置处可以采用玻璃装配件和相应的安装件。图19示出了包括参考图18描述的类型的玻璃外立面181的建筑物183的立体图。 该外立面通过ASTM E 1996-08。示例构造一玻璃系统，该玻璃系统由采用附接组件安装到支撑框架的九个玻璃板件构成。每个附接组件包括与图9中所示的安装件类似的单个或一对安装件。与图5所示的玻璃装配件类似的玻璃装配件经由钻孔附接到玻璃板件。九个板件被配置成矩形玻璃外立面 (如图18所示)并且采用以下标准测试协议进行用于抗飓风合格证明的测试空气渗透测试-TAS202 (ASTM E283)均勻静态载荷测试-TAS 202 (ASTM E330)以每平方英尺+75磅(PSF)持续30秒均勻静态载荷测试-TAS 202 (ASTM E330)以-75PSF持续30秒均勻静态载荷测试-TAS 202 (ASTM E330)以+100PSF持续30秒均勻静态载荷测试-TAS 202 (ASTM E330)以-100PSF持续30秒水泄漏测试-TAS 202 (ASTM E331)以15PSF持续15分钟均勻静态载荷测试-TAS 202 (ASTM E330)以+150PSF持续30秒均勻静态载荷测试-TAS 202 (ASTM E330)以-150PSF持续30秒大的投掷物冲击测试-TAS 201 (ASTM E1996)循环载荷测试-TAS203 (ASTM E1996)以 100PSF外立面类似于图18所示的外立面并且由三排即下排、中间排和上排构成。下排由三个层叠玻璃板件构成，每个玻璃板件宽5英尺、高5英尺。中间排由三个层叠玻璃板件构成，每个玻璃板件高10英尺、宽5英尺。上排由三个层叠玻璃板件构成，每个玻璃板件宽5 英尺、高5英尺。整个外立面高20英尺、宽15英尺。外立面中的每个层叠玻璃板件由IOmm 厚的钢化热浸浮法玻璃制成的外窗玻璃、2. 28mm厚的Du Pont SeiltryGlas Plus制成的中间层和8mm厚的钢化热浸浮法玻璃制成的内窗玻璃构成。内窗玻璃和外窗玻璃粘接到中间层的相对面。内窗玻璃是指用于建筑物内侧的那个窗玻璃。外窗玻璃是指暴露到外部环境的窗玻璃。在下排和上排中的玻璃板件中的每一个具有经由每个角部中的钻孔紧固到板件的玻璃固定件。由于在中间排中的玻璃板件的额外高度，这些板件每一个都由八个玻璃装配件支撑，四个装配件(在每个玻璃板件的角部具有玻璃装配件)沿每10英尺长边缘等距间隔开。根据ASTM E 1996-08，一件4. Ikg的2X4英寸的木料(D型大投掷物)在外立面处被投掷在每个玻璃板件上的预定位置处。木料以每秒50英尺的速度被投掷在玻璃处。测试计划的该部分使玻璃板件受到局部机械冲击。该外立面在D型大投掷物的情况下通过ASTM E 1996-08。在每个安装件中设置振动吸收件降低了在玻璃板件和结构支撑元件之间的连接的刚性。当施加来自每个投掷物的冲击时，在每个安装元件的杆部分上的球状部分还允许玻璃板件运动并吸收能量。每个安装元件的杆部分由于所施加的冲击而可以永久变形，使得来自冲击的能量在安装元件的可延展钢材料的局部屈服，而不是易碎玻璃材料的立即破碎。这提供了与冲击相关联的破坏性能量可以通过玻璃板件的运动和相对可延展不锈钢材料的变形而进一步消散到玻璃系统中的优点。 本发明发现在提供抗飓风并且通过ASTM E 1996-08的玻璃外立面中的应用，尤其是当玻璃外立面包括具有经由玻璃板件中的钻孔紧固到其的玻璃装配件的玻璃板件。根据本发明第一方面的玻璃系统提供了改进的抗局部机械冲击性，例如在D型大投掷物的情况下ASTM E 1996-08所要求的。 对本领域技术人员来说显然，根据本发明第二方面的安装件和根据本发明第三方面的玻璃装配件可以用于已知的玻璃板件，例如单层单元、层叠单元和中空单元。
本发明也可以发现在提供改进的抗冲击性中的应用，以例如改进抵抗冲击波性 (即由于爆炸而导致的)。对于抗爆炸应用，选择振动吸收件的性能使得玻璃板件通过相关的测试。同样地，可以发现在改进针对在标准例如BS6206和BS EN356中限定的特性需求的通用的耐冲击性中的应用。
权利要求
1.一种用于建筑物的玻璃系统，该玻璃系统包括玻璃板件、支撑件和用于将所述玻璃板件附接到所述支撑件的附接组件，所述附接组件包括紧固到所述支撑件的安装件和紧固到所述玻璃板件的玻璃装配件，所述安装件包括安装元件，所述玻璃装配件包括钩部分，所述安装件通过在所述钩部分和所述安装元件之间的连接而被连接到所述玻璃装配件，其特征在于，所述附接组件还包括振动吸收件，当冲击被施加到所述玻璃板件时，该振动吸收件允许所述附接组件相对于所述支撑件运动，从而提高所述玻璃板件的抗冲击性。
2.根据权利要求1所述的玻璃系统，其中，所述安装件通过紧固元件被紧固到所述支撑件，所述紧固元件通过所述支撑件中的钻孔，并且所述振动吸收件围绕所述紧固元件。
3.根据权利要求2所述的玻璃系统，其中，所述振动吸收件位于所述支撑件中的所述钻孔中。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的玻璃系统，其中，所述振动吸收件被安装在一空心刚性元件上。
5.根据前述权利要求中的任一项权利要求所述的玻璃系统，其中所述振动吸收件基本上呈环形。
6.根据权利要求1所述的玻璃系统，其中，所述振动吸收件与所述玻璃装配件的所述钩部分相关联。
7.根据前述权利要求中的任一项权利要求所述的玻璃系统，其中，所述玻璃板件包括优选地属于用于提供抗飓风冲击的玻璃板件类型的层叠材料。
8.根据前述权利要求中的任一项权利要求所述的玻璃系统，其中，所述玻璃板件通过ASTM E 1996-08，优选在从性能等级A到D范围的大投掷物类型的情况下通过ASTM E 1996-08。
9.根据前述权利要求中的任一项权利要求所述的玻璃系统，其中，所述玻璃板件包括玻璃片，在该玻璃片中具有钻孔，并且所述玻璃装配件经由所述钻孔被紧固到所述玻璃板件。
10.根据前述权利要求中的任一项权利要求所述的玻璃系统，其中，所述振动吸收件是可压缩的。
11.一种用于将玻璃板件附接到建筑物的安装件，所述安装件配置成通过紧固元件被紧固到所述建筑物，所述紧固元件通过在所述建筑物的结构元件中的钻孔，所述安装件包括安装元件，所述安装元件能够与被紧固到所述玻璃板件的玻璃装配件连接，所述玻璃板件能够通过将所述安装元件连接到所述玻璃装配件而附接到所述建筑物，其中，设置有与所述安装件相关联的振动吸收件，该振动吸收件被配置成使得当所述玻璃板件被附接到所述建筑物时，所述玻璃板件具有改进的耐冲击性，其特征在于，所述振动吸收件位于所述结构元件的所述钻孔中。
12.根据权利要求11所述的安装件，其中，所述振动吸收件是可压缩的。
13.根据权利要求11或权利要求12所述的安装件，其中，所述振动吸收件被安装在一空心刚性元件上，该空心刚性元件能够被设置在所述结构元件中的所述钻孔中，并且被配置成使得所述紧固元件能够通过所述空心刚性元件。
14.根据权利要求11-13中的任一项权利要求所述的安装件，其中，所述安装元件包括杆部分，所述杆部分具有沿其长度设置的球状部分。
15.根据权利要求11-14中的任一项权利要求所述的安装件，其中，所述振动吸收件基本上呈环形。
16.根据权利要求11-15中的任一项权利要求所述的安装件，其中，所述振动吸收件是可压缩的。
17.一种用于将玻璃板件附接到建筑物的玻璃装配件，所述玻璃装配件能够被紧固到所述玻璃板件，并且具有钩部分，所述玻璃装配件能够与安装件连接，所述安装件包括安装元件并且能够紧固到所述建筑物，所述玻璃板件能够通过将所述安装元件连接到所述玻璃装配件的所述钩部分而附接到所述建筑物，其中，设置有与所述玻璃装配件的所述钩部分相关联的振动吸收件，该振动吸收件配置成使得当所述玻璃板件被附接到所述建筑物时， 所述玻璃板件具有改进的抗冲击性。
18.根据权利要求17所述的玻璃装配件，其中，所述钩部分能够经由所述振动吸收件与所述安装元件连接。
19.根据权利要求17或18所述的玻璃装配件，所述玻璃装配件配置成能够经由所述玻璃板件中的钻孔而被紧固到所述玻璃板件。
20.根据权利要求17-19中的任一项权利要求所述的玻璃装配件，其中，所述振动吸收件是可压缩的。
21.一种用于将玻璃板件附接到建筑物的附接组件，所述附接组件包括根据权利要求 11-16中的任一项权利要求所述的安装件和根据权利要求17-20中的任一项权利要求所述的玻璃装配件。
22.一种用于改进悬垂的玻璃板件的抗冲击性的方法，该方法包括以下步骤(a)提供用于将所述玻璃板件紧固到相邻支撑件的附接组件，所述附接组件包括(i)安装件，该安装件具有安装元件并且能够被紧固到所述相邻支撑件，和(ii)玻璃装配件，该玻璃装配件用于紧固到所述玻璃板件，所述玻璃装配件具有钩部分，所述玻璃板件能够通过将所述玻璃元件连接到所述玻璃装配件的所述钩部分而附接到所述相邻支撑件；(b)将所述玻璃装配件优选地经由所述玻璃板件中的钻孔而紧固到所述玻璃板件；(c)通过紧固元件将所述安装件紧固到所述相邻支撑件，所述紧固元件通过所述支撑件中的钻孔并且所述紧固元件通过振动吸收件中的钻孔；以及(d)将所述安装元件连接到所述玻璃装配件的所述钩部分；其中，所述振动吸收件配置成当冲击被施加到所述玻璃板件时允许所述附接组件相对于所述支撑件运动。
23.根据权利要求22所述的方法，其中，所述振动吸收件位于所述支撑件中的钻孔中。
24.根据权利要求22或23所述的方法，其中，所述振动吸收件是可压缩的。
全文摘要
本发明公开了一种用于建筑物的玻璃系统，该玻璃系统包括玻璃板件、支撑件和用于将所述玻璃板件附接到所述支撑件的附接组件，所述附接组件包括紧固到所述支撑件的安装件和紧固到所述玻璃板件的玻璃装配件。所述安装件包括安装元件，所述玻璃装配件包括钩部分，所述安装件通过在所述钩部分和所述安装元件之间的连接而被连接到所述玻璃装配件。所述附接组件还包括振动吸收件，当冲击被施加到所述玻璃板件时，该振动吸收件允许所述附接组件相对于所述支撑件运动，从而提高所述玻璃板件的抗冲击性。本发明还公开了用在这种玻璃系统中的安装件和装配件，以及改进悬垂的玻璃板件的抗冲击性的方法。
文档编号E06B3/54GK102317562SQ201080007981
公开日2012年1月11日 申请日期2010年2月17日 优先权日2009年2月17日
发明者J·希尔顿, P·G·托马斯, T·J·摩根 申请人:皮尔金顿集团有限公司