掛鉤式開啟扇通過開啟扇頂框與幕墻橫梁掛接,并在開啟扇的下端配條風撐。其主要傳力特點是,開啟扇荷載通過開啟扇頂框傳遞到橫梁然后再由橫梁傳遞到立柱。主要優(yōu)點如下。
(1)構(gòu)造簡單,成本低。
(2)安裝方便。此種連接方式開啟扇,在設(shè)計和使用過程中存在較多的風險因素,已經(jīng)有多起掉扇事故發(fā)生。
這些風險因素總結(jié)起來主要有以下幾方面。
①、機構(gòu)隱藏檢修不便,導(dǎo)致風險因素難以被發(fā)現(xiàn)。比如鄭州某使用多年工程發(fā)生開啟扇掉落事故,經(jīng)現(xiàn)場勘查發(fā)現(xiàn),不是防脫機構(gòu)失效或者是型材強度不夠撕裂導(dǎo)致脫落,而是轉(zhuǎn)軸機構(gòu)磨損導(dǎo)致。主要是鋁型材不耐磨,當?shù)丨h(huán)境風沙大,部分開啟扇使用比較頻繁,再有就是檢修不便,直至掉扇才發(fā)現(xiàn)問題存在。
②、某些掛鉤結(jié)構(gòu)防脫設(shè)計不良,或者施工時防脫構(gòu)件未裝,導(dǎo)致掉扇事故時有發(fā)生。受限于設(shè)計者以及施工者對掛鉤結(jié)構(gòu)防脫設(shè)計認識不足,常有強度不足的防脫構(gòu)件應(yīng)用于工程,或者設(shè)計良好的防脫構(gòu)件卻未被安裝,這導(dǎo)致了一系列事故的發(fā)生。
③、掛鉤結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動機構(gòu)的同軸性能不良。與掛鉤連接的橫梁需要承擔橫梁上方玻璃的荷載以及開啟扇自身的荷載,因此變形后的轉(zhuǎn)軸不再是一個直線,轉(zhuǎn)動軸與軸套直接在較勁運行,整個運行過程中的應(yīng)力狀態(tài)非常復(fù)雜。
③、由于開啟扇掛接在橫梁上,橫梁需要承擔起上方玻璃的荷載同時需要承擔開啟扇的荷載,因此橫梁及其連接設(shè)計都需要校驗,必要時需要設(shè)計加強措施。
⑤、掛鉤式開啟扇通過頂框與橫梁相連,那么開啟扇的大部分荷載需要頂框兩端的組角角碼傳遞。在常規(guī)設(shè)計過程中少有對組角角碼進行承載力設(shè)計和驗算的,也沒有相關(guān)理論支持,也少有企業(yè)具有試驗驗證能力或者沒有去驗證的意愿。在工程實踐中,有組角不良導(dǎo)致開啟扇組角失效的案例。
⑥、某些特別情況下,防脫性能良好的掛鉤式開啟扇也存在損壞風險。天津某工程開啟扇采用掛鉤式設(shè)計,掛鉤防脫性設(shè)計非常好,配套伸縮式風撐。但是在某次大風之后,發(fā)現(xiàn)邊角區(qū)域的開啟扇多處飛落。現(xiàn)場勘查發(fā)現(xiàn),掉落的開啟扇,均為頂部掛鉤撕裂或者頂框組角角碼滑脫。在原因分析過程中,一個不起眼的現(xiàn)象引起了大家的注意,由于偶然的因素,本工程的開啟扇當天未鎖閉。最終分析結(jié)論如下:由于開啟扇未鎖閉,在風力作用下,開啟扇周期性的開啟閉合,首先使伸縮式風撐與框連接失效,然后整個開啟扇處于一端自由狀態(tài)在隨風飄動,最終導(dǎo)致掛鉤撕裂或者組角角碼滑脫。風撐失效與整個開啟扇處于非阻尼運動狀態(tài)有關(guān)。因為有上述種種缺點,有公司對掛鉤開啟扇在長度、寬度、重量3個維度做了較大的限制,即只允許做尺寸小,重量輕的開啟扇。