恒安玻璃球铰夹具介绍  

常用的玻璃夹具根据外形有梅花形、方形、圆形、百合形、矩形、菱形等。无论采用哪种固定夹具来固定玻璃，玻璃受风荷载作用会发生变形，挠度变形如图1，应力如图2。

当采用固定夹具，玻璃四角被夹具嵌固住无法自由变形，如上图所示玻璃四角变形转折点应力过大，为降低应力必须增加玻璃厚度，造成浪费。

该公司研制的铰接型夹具是在夹具和玻璃之间采用铰接结构（如图3），球铰中心基本在玻璃的厚度中心。专利号：ZL 2010 2 0505575.6。依据点支式幕墙玻璃变形的大挠度理论，玻璃受风荷载作用产生允许的变形，而玻璃的应力却大大降低。

技术及特点：恒安球铰夹具在拉索幕墙中的应用

如拉索幕墙跨度L=4m，拉索的最大挠度控制值为L/50，即80mm，此时玻璃会发生位置变化（如图1）。如果采用固定夹具固定玻璃（如图2），因索变形引起的玻璃最大应力为180.258Mpa（如图3），远超过玻璃的强度极限84Mpa ，再叠加风荷载引起的应力，其应力更高。如果采用球铰夹具固定玻璃，该夹具具有让玻璃变位的能力（如图4），其应力完全变成风荷载引起的应力，计算其最大应力为40.87Mpa（如图5）。

同样，对单索幕墙左右边缘玻璃中部进行分析，玻璃的一个边固定在刚性结构上，另外一个边固定在柔性结构上，在极限风荷载作用下，固定在柔性结构一侧的玻璃前后产生的位移很大，与水平方向相邻玻璃间产生10°至20°的夹角。采用球铰夹具和传统夹具比较玻璃应力分析也是如此。

如果固定夹具采用橡胶垫作为隔离的方法，缺点：一是胶垫太薄容易引起玻璃尖点应力，导致玻璃更易破损。胶垫太厚，胶垫老化又极易造成大间隙，不利于玻璃的安全使用。二是在极限荷载状态下玻璃面积是垫片面积的1000倍左右，橡胶难以承受这么大的压力，起不到弹性变形功能。人们往往按静止状态来考虑问题，未能考虑极限状态下橡胶的状态。

再以单层索网示例进行分析:Single-layer Rope Net Truss as Analytical Example

图6中结构有梁和柱,玻璃A、B、C、D有三点固定在刚性结构上，另一点固定在柔性结构上，拉索的变形引起玻璃四点不共面。玻璃E、F、G、H有两个点固定在刚性结构上，另两个点固定在柔性结构上，拉索的变形引起固定在索上的两个点变形不一致，也导致了玻璃四点不共面。其实索网结构在受到荷载变形时形成了一个双曲面形状，相当于四边形平板玻璃模拟双曲面，因此玻璃四角不在一个平面上。这种扭曲会引起玻璃应力大幅度增加。这种变形在计算玻璃强度时往往没有计算进去。如果采用球铰夹具，玻璃四角允许转动，会让玻璃四角应力大幅度降低，有利于玻璃的安全使用。

最后分析双层索结构：Cross Plane Cable Truss as Analytical Example

双层索无论采用哪种形式的结构，在极限风荷载作用下，对于单方向布索和单向索变形原理相同，对于正交方向布索和单层索网变形基理相同，只不过双层索的变形是单索变形的1/4左右，采用固定夹具则玻璃应力值增加仍然很大。

对于单索幕墙其挠度限值为L/45--L/80，其单向索幕墙玻璃转动角度一般约为±15°，单层索网幕墙玻璃转动角度一般约为±8°，对于双层索幕墙其挠度限值为L/200，其玻璃转动角度一般约为±5°。

因此在拉索幕墙中，无论是单向索、单层索网，还是双层索幕墙，采用球铰夹具固定玻璃相对于传统夹具可以使玻璃应力大幅度下降，降低玻璃的厚度，节省工程造价，并提高了幕墙的安全性。

产品适用范围：

各种办公楼、酒店、火车站、机场等，点式幕墙部分均可使用。

产品应用案例：

1、沈阳中街天润广场（大型商业广场）

2、银川火车站

3、连云港海州区行政办公楼

4、昆山杜克大学富科楼 等等各类公共建筑

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