ICS 91.060.10 CCS P 04 团 体 标 准 T/CSTM 00442—2023 既有建筑幕墙面板坠落风险排查法 振动测试法 Investigation method for falling risk of the existing building curtain wall panels -Vibration test method 2023-03-17发布 2023-06-17 实施 中关村材料试验技术联盟 发布 CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00442— 2023 1 前 言 本文件参照 GB/T 1.1 —2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》 ， GB/T 20001.4《标准编写规则 第4部分：试验方法标准》的规定起草。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国材料与试验标准化委员会建筑材料 标准化领域委员会（ CSTM/FC03 ）提出。 本文件由中国材料与试验标准化委员会建筑材料 领域工业陶瓷标准化技术委员会 （CSTM/FC03/TC 14）归口。 CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00442— 2023 2 既有建筑幕墙面板坠落风险排查法 振动测试法 重要提示：使用本文件的人员应有正规实验室工作的实践经验。本 文件并未指出所有可能的安全问 题。使用者有责任采取适当的安全和健康措施，并保证符合国家有关法规规定的条件。 1 范围 本文件规定了采用振动测试法排查既有建筑幕墙面板坠落风险的原理、 检测设备 、检测步骤、结果 判定和检测报告。 本文件适用于既有建筑幕墙面板因支承不牢固（如隐框玻璃幕墙硅酮结构胶的粘结失效，石材及金 属幕墙挂件、栓件的脱挂、漏挂、螺栓松动等）造成的坠落风险部位的定位，既有建筑幕墙安全检测中 幕墙面板坠落风险排查可参照使用。 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中， 注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本 文件。 GB/T 34327 建筑幕墙术语 3 术语和定义 GB/T 34327 界定的及以下术语和定义适用于本文件。 3.1 幕墙面板 curtain wall panel 安装于幕墙上的板材，包含玻璃、石材、陶瓷及金属板材等。 3.2 固有频率 natural frequency 幕墙面板自由振动时，单位时间内的振动次数。 3.3 振动测试法 vibration test method 采用动力试验获得幕墙面板振动参数的方法。 3.4 基频 fundamental frequency 幕墙面板振动第 1阶固有频率值。 CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00442— 2023 3 4 原理 当幕墙面板物理和力学参数不发生改变时， 用于支承、 粘结、 连接幕墙面板的材料及结构发生松动、 损伤、粘接失效时 (上述统称幕墙面板支承不牢固） ，均会导致幕墙面板固有频率下降，通常支承越不牢 固，其对应的幕墙面板频率会越低，坠落风险也越大。通过对某一检测批次材料物理参数、支承形式、 形状及尺寸完全相同的幕墙面板的基频测试，对所测幕墙面板基频大小进行比较，其最小基频对应的幕 墙面板支承最不牢固，坠落风险也最大。基于此方法，选择支承最不牢固部位的面板进行进一步检测， 以排查该检测批次幕墙面板的坠落风险。 5 检测设备 5.1 激励装置 激励装置用于激振幕墙面板，使其自由振动，宜使用橡胶锥或木制锤。 5.2 拾振装置 拾振装置用于接收幕墙面板的振动信号，应 采用加速度传感器，测量加速度信号的精度不应低 于100 mV/g（g为重力加速度） ，测量范围 ：50 g，频率响应： 0.5 kHz~ -5 kHz。 5.3 信号处理装置 信号处理 装置包括数据采集系统及分析系统，用于获得幕墙面板的振动基频。 数据采集系统最高采 样频率应高于 51.2 KHz，采样精度不应低于 16位 Sigma -delta AD。数据分析系统应能对采集的数据进 行分析及显示，通过傅里叶变化计算频响函数，并可对频谱图进行显示。 6 检测步骤 6.1 建筑幕墙工程资料审查 检测前，应先查阅建筑幕墙设计图、竣工图（或施工图） 、设计变更文件、建筑幕墙面板材料的材 质、型号、种类、性能检测报告、进场验收记录和复验报告等。 6.2 建筑幕墙面板检测批次划分 检测前，应根据该工程建筑幕墙的竣工图纸，现场对幕墙的 结构布置、分格形式进行核查，并 与委 托方协商， 确定选择检测幕墙面板区域， 按规格、 支承形式、尺寸相同的幕墙面板划分为同一检测批次， 并对同一检测批次的每块幕墙面板进行编号， 每一检测批次的幕墙面板检测数量不应少于该批次总面板 数量的 5%且不少于 50片，不足 50片的，按实际面板数量进行检测。 6.3 幕墙面板的尺寸及材质获取 现场测量幕墙面板尺寸，长、宽尺寸应采用卷尺或直尺测量，精确至 1 mm，厚度应采用游标 卡尺测量，精确至 0.2 mm。根据 6.1中的建筑幕墙工程面板材料性能检测报告，获得待检测幕墙面 板材料的弹性模量、泊松比、 密度等，如上述参数无法获得，也可现场切割部分幕墙面板材料，带 回实验室进行测试获得。 6.4 幕墙面板基频测量部位 CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00442— 2023 4 6.4.1 排查因隐框幕墙硅酮结构胶粘结失效导致的幕墙面板坠落风险时，测量直接与支承型材粘结的 对应玻璃的 基频。 6.4.2 排查因中空玻璃二道密封胶粘结失效导致的外片坠落风险时，测量中空玻璃外片的 基频。 6.4.3 排查因石材、人造板材、金属面板等支承不牢固导致的坠落风险时，直接测量被支承面板的 基 频。 6.5 幕墙面板基频现场测量 6.5.1 将拾振传感器紧贴于幕墙面板的中心位置。 6.5.2 开启信号处理装置，设置好检测参数，使设备处于正常状态。 6.5.3 采用激振锤轻敲幕 墙面板， 使其处于瞬态振动状态，振动信号经拾振传感器获取，并经信号处 理装置及软件分析，获得幕墙面板的 基频，精确到 0.1 Hz。 6.5.4 进行基频测试时，每块幕墙面板应至少测量三次，如同一块 幕墙面板测量的 基频相差 5%以上， 需重新测量， 基频取各次测量结果的平均值，作为最终结果值。幕墙面板的 基频通过频响函数曲线读取 （第一个峰值对应的频率），见图 1所示。如现场测量获得的频响函数曲线比较杂乱且难以识别 基频， 测试人员应针对现场测试条件，重新调整测试参数，以最终获得良好的频响函数曲线。 图1 幕墙面板振动频响函数曲线 7 结果判断 7.1 幕墙面板的基频上、下限值的确定 对于边缘连续支承的幕墙面板，其理论频率处于简支频率和固支频率之间，因此，可以把边缘简支 对应的频率作为幕墙面板的基频下限值（最小值） ，把边缘固支对应的频率作为幕墙面板的基频上限值 （最大值） 。对于四边支承的幕墙面板，四边简支对应的理论基频（基频 下限值）按式（ 1）计算： ) 1 ( 12)1 1(23 2 22 m inv mEh b a    …………………………… (1) 式中： min ——幕墙面板 基频下限值，单位为弧度 每秒（ rad/s）； a ——幕墙面板的长边尺寸，单位为米（ m）； b ——幕墙面板的短边尺寸，单位为米（ m）； CSTMhQÆSÑ^Ou( 全国团体标准信息平台 T/CSTM 00442— 2023 5 h——幕墙面板的厚 度，单位为米（ m）； m ——每单位面积的幕墙面板的质量，单位为千克 每平方米（ kg/m2）； E ——幕墙面板的弹性模量，单位为帕（ Pa）； v ——幕墙面板的泊松比，无纲量。 四边固支对应的理论基频（基频 上限值） 按式（2）计算： )74() 1 (42 2 2 4 4 2 4 43 2 m ax b a b av m b aEh  ……………………………… (2) 式中： max ——幕墙面板 基频上限值，单位为弧度 每秒（ rad/s）。 对于其它异形或不是边缘支承形式的幕墙面板，由于无理论计算解析解， 基频下限值和上限值可采 用有限元建模计算得到。 7.2 坠落风险评判 7.2.1 当所测幕墙面板 基频低于基频下限值时（部分边缘支承的幕墙面 板，如存在支承边缘脱空，可 出现该现象），则应直接判定该幕墙面板存在坠落风险。 7.2.2 当所测幕墙面板 基频高于基频上限值时（部分边缘支承的幕墙面板，如存在支承边粘结宽度较 宽，可出现该现象），则应判定该幕墙面板不存在坠落风险。 7.2.3 当所测