一種箱體式壓迫組件的滑移驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種緊固系統(tǒng)，特別設(shè)及一種用于對(duì)彈性材料預(yù)應(yīng)力的動(dòng)態(tài)產(chǎn)生過程 的激發(fā)和控制而形成的物體緊固系統(tǒng)及其應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前全國乃至全世界的建筑工程包括室內(nèi)裝飾工程等領(lǐng)域，對(duì)于一類抗張強(qiáng)度和 抗折強(qiáng)度不高、脆性大的固體物件（如玻璃、石材、陶瓷等），其傳統(tǒng)的、普遍的安裝方式是 將物件置于U型槽內(nèi)靠型材或構(gòu)件緊固；或靠結(jié)構(gòu)膠將物件直接與型材緊固；或在物件上 設(shè)置通孔或開槽，再用五金件直接剛性緊固，或通過五金件將物件與框架構(gòu)件基層剛性緊 固等。現(xiàn)行的諸多相關(guān)國家規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)大多采用W上方式緊固此類物件，現(xiàn)就其中部分規(guī) 范舉例說明：
[0003] 1、國家建設(shè)部批準(zhǔn)發(fā)布的《國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖集》97J103-1，其中的"侶合金隱 框、豎隱玻璃幕墻系列"和"侶合金隱框玻璃幕墻系列"部分，有關(guān)玻璃的固定及安裝方式大 致簡述如下：先用結(jié)構(gòu)膠、雙面膠將玻璃粘在侶合金型材附框上；然后將玻璃與附框的組 合體移動(dòng)至幕墻框架豎向與橫向構(gòu)件附近，根據(jù)設(shè)計(jì)要求調(diào)節(jié)位置到位；再用自攻螺釘?shù)?通過壓板或其他聯(lián)接構(gòu)件將附框與幕墻框架連接。如壓板需要同時(shí)壓到上下或左右等其他 相鄰玻璃時(shí)，須待周邊玻璃吊裝到位后再緊固壓板；最后在玻璃留縫處填充防火、保溫及密 封材料等，至此完成隱框玻璃幕墻的固定與安裝。
[0004] 我們知道，將兩個(gè)物體實(shí)施緊固的方式之一是縮小彼此之間的距離，因此兩者之 一或全部必然發(fā)生相互靠近的位移。在玻璃幕墻的安裝過程中，顯然幕墻框架豎向與橫向 構(gòu)件是固定的，所W發(fā)生位移的必然是玻璃及侶合金型材附框。而運(yùn)兩者之間，框架的豎 向與橫向構(gòu)件無疑是剛性的，由于玻璃與結(jié)構(gòu)膠的材料特性決定了玻璃與附框的組合體相 對(duì)是柔性的。而且，在附框與豎向與橫向構(gòu)件的緊固過程中，憑借的僅僅是壓板的若干個(gè) 單點(diǎn)的緊固，因?yàn)楦娇蚺c橫豎向構(gòu)件之間只是采用了密封膠條等柔性材料的連接，而并不 是類似于法蘭的、具備剛性的大面積連接。正是由于上述缺陷的存在，即使我們假設(shè)玻璃、 附框及幕墻框架的豎向與橫向構(gòu)件等都是絕對(duì)平整的，它們之間也是沒有任何誤差的。于 是整個(gè)玻璃幕墻的緊固安裝過程，就是玻璃與附框的柔性組合體向剛性的幕墻框架移動(dòng)的 過程，而在此過程中的若干緊固點(diǎn)又并非是同步的，或者說能形成剛性平面的，而是單點(diǎn)緊 固，因此玻璃是必然會(huì)發(fā)生扭曲的，玻璃內(nèi)部也必然會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力不均衡而存在隱患。
[0005] 當(dāng)然實(shí)際情況是，玻璃與附框之間會(huì)存在平整度誤差；玻璃本身存在平整度誤差； 幕墻的豎向與橫向構(gòu)件與附框之間存在平整度誤差；加上幕墻的豎向與橫向構(gòu)件本身存在 的垂直、水平及角度誤差；加上玻璃與附框粘合后存在相互的厚度誤差；加上現(xiàn)場(chǎng)工人用 螺栓緊固壓板的梓緊程度也會(huì)存在差異等等。另外安裝幕墻時(shí)，玻璃與附框的組合體是先 擱置在托條（墊塊）上，然后通過梓緊壓板上的螺栓逐步推進(jìn)直至最終與幕墻框架連接的， 此時(shí)因?yàn)椴ＡУ淖灾丶由习惭b支點(diǎn)在下端，所W位于玻璃下部的螺栓梓緊時(shí)的阻力是遠(yuǎn)大 于玻璃上部的；同樣，當(dāng)壓板同時(shí)緊固上下或左右兩塊玻璃的附框時(shí)，由于上述各種誤差的 存在W及玻璃位置、尺寸和安裝順序的不同，必然產(chǎn)生的結(jié)果是：在壓板上施加相同的壓 力，但是壓板兩端附框的受力點(diǎn)所受的力是不等的，而且是不可控的、不確定的。
[0006] 上述種種因素最終都會(huì)導(dǎo)致玻璃附框?qū)φ辰Y(jié)玻璃的結(jié)構(gòu)膠產(chǎn)生破壞性的單邊撕 化力，W及此撕化力對(duì)玻璃造成的平面扭曲現(xiàn)象和同時(shí)產(chǎn)生的不均勻破壞性內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致 完工后的玻璃幕墻存在日后使用過程中受到外力（如風(fēng)力、保潔、維修等）而誘發(fā)的安全隱 患，W致發(fā)生玻璃脫膠、爆裂、墜落等安全性的危害，運(yùn)也正是自玻璃幕墻應(yīng)用于建筑外裝 飾結(jié)構(gòu)W來，時(shí)常發(fā)生的玻璃幕墻墜落事故產(chǎn)生的主要原因，W至于大家將玻璃幕墻比作 "城市空中的定時(shí)炸彈"。另外，如果幕墻中一塊玻璃的穩(wěn)定狀態(tài)發(fā)生變化，會(huì)導(dǎo)致相鄰的玻 璃或物件相應(yīng)地出現(xiàn)不確定的內(nèi)應(yīng)力，甚至進(jìn)一步加劇單邊撕化力的產(chǎn)生及玻璃內(nèi)部破壞 性內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生，從而誘發(fā)新的安全隱患。
[0007] 由于受到安裝方式的局限，目前的玻璃幕墻通常只能在建筑內(nèi)部或外部實(shí)施安裝 或更換，而且更換玻璃時(shí)易對(duì)周邊的其他玻璃產(chǎn)生影響或損壞，后期維護(hù)比較困難。
[0008] 2、《國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖集》02J603-1，其中的"平開侶合金窗"、"推拉侶合金窗"、 "平開侶合金口 "和"推拉侶合金口 "部分，有關(guān)口窗扇玻璃的固定及安裝方式大致簡述如 下：先將型材根據(jù)尺寸（W下假設(shè)口窗扇為矩形）下料；然后用45度拼接或垂直拼接的 方式組角，在型材內(nèi)插入角碼等連接件，用自攻螺釘或擠壓馴接結(jié)構(gòu)固定而組合成口窗扇 的邊框；再將玻璃置入型材邊框的U型槽內(nèi)，底端放置支承塊，周邊放置定位塊、密封條 (墊）等，將口窗扇拼裝完成；最后由現(xiàn)場(chǎng)工人將連接、鎖固用功能性五金配件根據(jù)設(shè)計(jì)要 求分別安裝于口窗扇邊框的型材之上，至此完成侶合金口窗扇玻璃部分的固定與安裝。
[0009] 用此方式緊固玻璃，首先口窗扇中的玻璃與侶合金型材邊框并沒有成為一體，而 僅僅是將玻璃擱置在侶合金型材的U型槽內(nèi)，n窗扇邊框承受玻璃的自重和抗風(fēng)壓等抵抗 外力荷載的性能取決于口窗扇邊框主要受力桿件的抵抗矩，一般而言型材的截面積越大其 抵抗矩也要大些，因?yàn)榭诖吧鹊闹饕芰U件就是型材，而型材的受力是靠型材斷面結(jié)構(gòu) 的相互支撐和型材斷面內(nèi)角碼等連接件的連接實(shí)現(xiàn)的。所W為了滿足承受荷載的設(shè)計(jì)要 求，選用的型材截面積往往都比較大，與此同時(shí)對(duì)口窗扇的高寬尺寸也必須有嚴(yán)格的規(guī)定； 加之型材的尺寸、型號(hào)等設(shè)置無法做到完全細(xì)分，即型材的選擇無法完全適用于相應(yīng)的荷 載要求，而此時(shí)我們通常會(huì)選擇偏大規(guī)格的型材W滿足荷載的設(shè)計(jì)要求，再加上侶合金型 材幾乎是無法重復(fù)使用的，因此目前運(yùn)些傳統(tǒng)的做法無疑都會(huì)導(dǎo)致整個(gè)產(chǎn)業(yè)浪費(fèi)現(xiàn)象非常 嚴(yán)重，不利于我國發(fā)展資源節(jié)約型的國民經(jīng)濟(jì)體系，制約我國可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略執(zhí)行。
[0010] 另外，玻璃在支撐塊上擱置將直接造成玻璃相對(duì)脆弱的斷面受力，容易在玻璃內(nèi) 部產(chǎn)生不均衡內(nèi)應(yīng)力，一旦受到外力激發(fā)極易出現(xiàn)裂紋乃至爆裂；型材的組角及拼裝結(jié)構(gòu) 均由工人手工完成，對(duì)螺釘?shù)鹊木o固力度控制要求較高，受工人及現(xiàn)場(chǎng)條件的影響大，如果 操作不當(dāng)也容易造成玻璃安裝過程中的扭曲、受力不均等，給日后的使用帶來安全隱患；密 封膠與密封條等設(shè)置在玻璃與型材之間的作用是固定、密封及緩沖，但隨著時(shí)間推移都會(huì) 逐漸老化而減弱甚至喪失其應(yīng)有的功能，從而導(dǎo)致玻璃松動(dòng)產(chǎn)生新的安全隱患；受型材結(jié) 構(gòu)的影響，合頁、滑撐、拉手、n窗鎖等五金件的安裝，都是靠型材邊框的壁厚咬合五金件的 螺絲螺紋完成緊固，可是顯然型材邊框的壁厚是無法滿足五金緊固牢度運(yùn)一設(shè)計(jì)要求的， 因而才會(huì)導(dǎo)致目前普遍存在的安裝后侶合金口窗扇出現(xiàn)松動(dòng)、關(guān)不嚴(yán)、漏水等現(xiàn)象，嚴(yán)重的 則會(huì)發(fā)生口窗扇掉落等安全事故。
[0011] 3、《國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖集》J103-2~7 "吊掛玻璃幕墻"部分，其中有關(guān)玻璃的 固定及安裝方式之一大致簡述如下：先在玻璃邊緣根據(jù)設(shè)計(jì)要求開設(shè)通孔，然后將玻璃吊 裝到位，用夾具固定玻璃，周邊輔W墊塊或膠墊，再由工人對(duì)夾具實(shí)施螺栓緊固完成對(duì)玻璃 的安裝。
[0012] 用此方式緊固玻璃：玻璃的吊掛點(diǎn)形成斷面受力，勢(shì)必為應(yīng)力薄弱點(diǎn)，容易形成 破壞性斷面內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致玻璃出現(xiàn)裂縫甚至爆裂、墜落等安全隱患；安裝時(shí)不完全具備=維 調(diào)節(jié)功能，當(dāng)玻璃與構(gòu)件等出現(xiàn)誤差時(shí)易使玻璃產(chǎn)生扭曲，進(jìn)而加劇玻璃吊掛點(diǎn)不均衡內(nèi) 應(yīng)力的擴(kuò)散直至引發(fā)危險(xiǎn)；另外對(duì)夾具實(shí)施緊固時(shí)，螺栓的緊固力度控制要求較高，受工人 及現(xiàn)場(chǎng)條件的影響大，若操作不當(dāng)也容易造成玻璃的應(yīng)力集中；墊塊或膠墊老化導(dǎo)致玻璃 松動(dòng)產(chǎn)生新的安全隱患等。
[0013] 4、《國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖集》1U508 "平開玻璃隔斷口"部分，其中有關(guān)玻璃的固 定及安裝方式大致簡述如下：先在玻璃邊緣根據(jù)設(shè)計(jì)要求切角或設(shè)置通孔，然后將玻璃移 動(dòng)到位，用夾具固定玻璃，周邊輔W塑料墊片，再由工人對(duì)夾具實(shí)施螺栓緊固完成對(duì)玻璃的 安裝。
[0014] 用此方式緊固玻璃：玻璃的支承點(diǎn)位于夾具的螺栓之上，玻璃斷面與夾具為剛性 接觸，玻璃的受力斷面勢(shì)必為應(yīng)力薄弱點(diǎn)，容易形成破壞性內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致玻璃出現(xiàn)裂縫等安 全隱患；使用過程中玻璃口頻繁地開啟，玻璃的自重及其他的外力都會(huì)導(dǎo)致玻璃與夾具的 緊固點(diǎn)直接產(chǎn)生額外的、不確定的斷面內(nèi)應(yīng)力，從而打破玻璃整體內(nèi)應(yīng)力的平衡，產(chǎn)生安全 隱患；另外螺栓的緊固力度控制要求較高，受工人及現(xiàn)場(chǎng)條件的影響大；塑料墊片老化導(dǎo) 致緊固點(diǎn)松動(dòng)產(chǎn)生玻璃滑動(dòng)、掉落等新的安全隱患。
[0015] 5、《國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖集》J103-2~7 "石材（框架）幕墻"中，有關(guān)石材的背 栓式固定及安裝方式大致簡述如下：先根據(jù)設(shè)計(jì)要求在石材相應(yīng)部位設(shè)置背栓及連接件， 通過連接件將石材擱置在建筑物的立柱與橫梁上，最后調(diào)節(jié)連接件上部的調(diào)整螺釘W適當(dāng) 修正石材的位置，至此完成石材幕墻的安裝。
[0016] 用此方式安裝石材幕墻，最大的問題是石材與立柱和橫梁之間根本就沒有實(shí)施緊 固，而僅僅是靠連接件將石材擱置在立柱與橫梁上實(shí)現(xiàn)安裝，調(diào)整螺釘也僅靠其端點(diǎn)與連 接件的平面接觸、無法實(shí)現(xiàn)緊固，運(yùn)樣只要稍有外力就會(huì)使石材出現(xiàn)松動(dòng)甚至滑落。另外， 石材與立柱和橫梁之間是剛性接觸，而石材本身存在平整度誤差，立柱和橫梁平面存在垂 直、水平及角度誤差，加上石材上連接件的位置誤差，安裝時(shí)不完全具備=維調(diào)節(jié)功能等 等，上述誤差都會(huì)導(dǎo)致安裝后石材上若干個(gè)錯(cuò)固點(diǎn)中真正受力的可能只有兩個(gè)，而運(yùn)兩個(gè) 錯(cuò)固點(diǎn)是不足W承受石材的重量的。同時(shí)石材內(nèi)部還會(huì)產(chǎn)生不均勻、不穩(wěn)定的內(nèi)應(yīng)力，一旦 受到震動(dòng)、碰撞等外力影響，即會(huì)加劇不均衡內(nèi)應(yīng)力對(duì)石材的破壞，最終引起石材松動(dòng)乃至 墜落，對(duì)日后的使用及維護(hù)帶來較大的安全隱患。
[0017] 其他如《國家建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖集》06J403-1中"玻璃欄板"與"玻璃平臺(tái)欄板"部分， W及國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑幕墻》GB/T 21086-2007,國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ 102-2003,《金屬與石材幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ133-2001等等，在上述國家規(guī)范文件有關(guān)玻 璃或石材的緊固方式相關(guān)章節(jié)中都有上述類似的表述，在此無法一一列舉?？偠灾?，上述 緊固方式都會(huì)對(duì)被緊固物件產(chǎn)生不穩(wěn)定的破壞性內(nèi)應(yīng)力，而由此導(dǎo)致的問題是：緊固安裝 后的物件抗外力強(qiáng)度結(jié)構(gòu)降低；五金固定及安裝點(diǎn)極易形成應(yīng)力集中；物件的緊固、受力、 抗扭等功用嚴(yán)重受制于物件W及斷面幾何形狀；安裝尺寸偏差與角度控制的要求較高，W 及邊框料與物件精度控制的要求偏高；物件安裝條件的適應(yīng)性弱；物件破損掉落后可能造 成的安全意外性高；物件緊固安裝中所使用的各種主要材料耗費(fèi)大；物件緊固安裝后可逆 型的回收利用難度大等等。
[0018] 針對(duì)此類嚴(yán)重影響產(chǎn)業(yè)升級(jí)，制約節(jié)能環(huán)保高效的現(xiàn)代化發(fā)展的問題，目前尚無 比較合理的解決方式，本發(fā)明填補(bǔ)了此領(lǐng)域的空白。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0019] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，而提供一種具有穩(wěn)定預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的緊固 系統(tǒng)。
[0020] 預(yù)應(yīng)力[prestressing化rce]-般