玻璃幕墻面板牢固度檢測(cè)方法

PAGE1PAGE2玻璃幕墻面板牢固度檢測(cè)方法范圍本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了玻璃幕墻面板牢固度檢測(cè)方法的檢測(cè)原理、評(píng)價(jià)準(zhǔn)則、檢測(cè)設(shè)備、檢測(cè)步驟、結(jié)果判定、試驗(yàn)報(bào)告。本標(biāo)準(zhǔn)適用于新建和既有框架式和點(diǎn)支式玻璃幕墻面板牢固度的工程檢測(cè)。規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T34327建筑幕墻術(shù)語(yǔ)術(shù)語(yǔ)和定義GB/T34327界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1面板牢固度panelfirmness玻璃幕墻面板與其支承體系間連接的安全可靠性能。3.2面板加速度頻響函數(shù)frequencyresponsefunctionofpanel幕墻玻璃面板在錘擊荷載作用下不同頻率加速度響應(yīng)的幅值。3.3面板動(dòng)力特性paneldynamiccharacteristics幕墻玻璃面板本身所固有的自振周期、振型和阻尼比等特性。3.4固有頻率naturalfrequency幕墻玻璃面板自由振動(dòng)時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)振動(dòng)的次數(shù)。物體振動(dòng)的頻率與初始條件無(wú)關(guān)，而僅與物體的固有特性有關(guān)（如質(zhì)量、形狀、材質(zhì)及邊界條件等）。3.5基頻fundamentalfrequency幕墻玻璃面板的第1階固有頻率。3.6采樣頻率samplingfrequency單位時(shí)間內(nèi)采集的數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)。3.7損傷指標(biāo)damageindexoffirmness用于表征幕墻玻璃面板的牢固程度，采用幕墻玻璃面板實(shí)際加速度原點(diǎn)導(dǎo)納與標(biāo)準(zhǔn)無(wú)損傷狀態(tài)加速度原點(diǎn)導(dǎo)納之間的相對(duì)累計(jì)偏差（RAE）表示。檢測(cè)原理檢測(cè)原理如圖1所示。當(dāng)玻璃幕墻的支承體系發(fā)生損傷時(shí)，會(huì)改變幕墻的邊界條件，從而引起包括安裝體系在內(nèi)的面板動(dòng)力特性的變化。檢測(cè)時(shí)，可利用動(dòng)力測(cè)試技術(shù)測(cè)量力錘沖擊力大小及加速度響應(yīng)，計(jì)算幕墻玻璃面板在力錘敲擊點(diǎn)的加速度頻響函數(shù)（即原點(diǎn)導(dǎo)納）。隨后計(jì)算支承體系完好時(shí)的玻璃幕墻面板原點(diǎn)導(dǎo)納的幅值（圖1中黑色表示的線1）與有損傷時(shí)的玻璃幕墻面板原點(diǎn)導(dǎo)納的幅值（圖1中紅色表示的線2）的相對(duì)累積偏差（即RAE）。最后，利用RAE來(lái)識(shí)別玻璃面板與支承體系連接部位的損傷程度。頻幅頻率/Hz頻幅頻率/Hz圖1檢測(cè)原理圖評(píng)價(jià)準(zhǔn)則玻璃幕墻面板牢固度應(yīng)用RAE表示，以RAE的大小作為分級(jí)指標(biāo)，見表1所示。表1幕墻面板牢固度分級(jí)表評(píng)價(jià)指標(biāo)ABCDRAE（%）RAE≤1010＜RAE≤3030＜RAE≤50RAE＞50檢測(cè)設(shè)備激振設(shè)備激振設(shè)備應(yīng)采用力錘。力錘的錘頭應(yīng)為橡膠，測(cè)量力信號(hào)的精度不應(yīng)低于10mV/N。拾振設(shè)備拾振設(shè)備應(yīng)采用加速度傳感器。傳感器的質(zhì)量不應(yīng)大于10g，測(cè)量加速度信號(hào)的精度不應(yīng)低于100mV/g，采集的頻率分布范圍應(yīng)為1/2基頻至2.56倍分析頻率的上限。數(shù)據(jù)采集儀數(shù)據(jù)采集儀應(yīng)包括至少一個(gè)力信號(hào)和一個(gè)加速度信號(hào)的采集通道，采樣精度不應(yīng)低于16位Sigma-deltaAD，采樣速度不應(yīng)低于20.48KHz/通道，且采集的頻率范圍應(yīng)大于2.56倍第11階固有頻率。數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)應(yīng)能對(duì)采集的時(shí)程數(shù)據(jù)進(jìn)行觀測(cè)和圖形顯示，通過(guò)傅里葉變化計(jì)算頻響函數(shù)和RAE，并可對(duì)頻譜圖進(jìn)行顯示。檢測(cè)步驟檢測(cè)準(zhǔn)備計(jì)算采樣頻率7.1.1.1應(yīng)按式（1）計(jì)算幕墻玻璃面板的基頻：（1）式中：——抗彎剛度；——玻璃面板的彈性模量（N/m2）；——玻璃面板的泊松比，取0.2；——玻璃面板的長(zhǎng)度（m）；——玻璃面板的寬度（m）；——玻璃面板的厚度（m）；——玻璃面板的密度，取2560kg/m3；7.1.1.2應(yīng)按式（2）計(jì)算幕墻玻璃面板分析頻率的上限：（2）7.1.1.3應(yīng)按式（4）計(jì)算面板采樣頻率，當(dāng)按式（3）計(jì)算的n1值含小數(shù)位時(shí)，小數(shù)部分進(jìn)位取整：（3）（4）應(yīng)按式（6）計(jì)算采樣時(shí)間長(zhǎng)度T，當(dāng)按式（5）計(jì)算的n2值含小數(shù)位時(shí)，小數(shù)部分進(jìn)位取整：（5）（6）傳感器的安裝7.1.2.1應(yīng)使用鋼卷尺測(cè)量待測(cè)試玻璃面板的寬度b和高度h，并在位于玻璃面板右下部的寬度b/4和高度h/4的位置A處安裝拾振加速度傳感器。具體位置示意見圖2所示。圖2加速度傳感器安裝位置示意圖7.1.2.2拾振加速度傳感器應(yīng)采用膠粘劑牢固粘貼在玻璃面板上，安裝方向應(yīng)能保證測(cè)量面板在垂直方向的動(dòng)力特性。7.1.2.3當(dāng)幕墻玻璃面板邊緣受其他材料遮蔽時(shí)，以玻璃面板可視區(qū)域確定玻璃面板寬度b和高度h。檢測(cè)步驟7.2.1圖2中標(biāo)示位置B為力錘敲擊位置。位置B應(yīng)與位置A位于同一條豎直線上且相距不應(yīng)大于30mm。在位置B處，沿垂直面板方向，使用敲擊錘輕輕敲擊面板至少三次，且不應(yīng)連擊，不應(yīng)碰觸加速度傳感器。測(cè)量力錘和加速度響應(yīng)的時(shí)程，記錄三次或以上有效數(shù)據(jù)。7.2.2對(duì)每一次力信號(hào)和加速度信號(hào)進(jìn)行傅立葉變換。7.2.3按式（7）～（13）計(jì)算每一次敲擊產(chǎn)生的面板加速度頻響函數(shù)。（7）（8）（）（9）（）（10）（11）（12）（13）式中：——力信號(hào)傅里葉變化在的值；——加速度信號(hào)傅里葉變化在的值；——在面板加速度頻響函數(shù)的值；——實(shí)驗(yàn)測(cè)得tk時(shí)刻的力錘的信號(hào)；——實(shí)驗(yàn)測(cè)得tk時(shí)刻的加速度信號(hào)；N——采樣點(diǎn)數(shù)。7.2.4按式（14）～（16）計(jì)算每一次敲擊的RAE，當(dāng)計(jì)算的k1、k2含小數(shù)位時(shí)，小數(shù)部分應(yīng)進(jìn)位取整：（14）（15）（16）式中：——無(wú)損傷工況下的玻璃面板加速度原點(diǎn)導(dǎo)納的模；——有損傷工況下的玻璃面板加速度原點(diǎn)導(dǎo)納的模；7.2.5按式（17）計(jì)算平均RAE，當(dāng)計(jì)算值含小數(shù)位時(shí)，小數(shù)部分應(yīng)進(jìn)位取整：（17）式中：——實(shí)驗(yàn)次數(shù)。結(jié)果判定檢測(cè)結(jié)束后，應(yīng)將式（17）計(jì)算值作為評(píng)價(jià)指標(biāo)RAE，并依據(jù)表1的規(guī)定進(jìn)行評(píng)級(jí)。試驗(yàn)報(bào)告試驗(yàn)報(bào)告應(yīng)至少包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容：檢測(cè)機(jī)構(gòu)的名稱和地址，報(bào)告編號(hào)和日期；委托信息，包括委托單位名稱、地址、聯(lián)系人