EXALCO ΥΑΛΟΠΕΤΑΣΜΑΤΑ ΜΕ ΑΝΑΡΤΩΜΕΝΑ ΥΑΛΟΣΤΑΣΙΑ «ίπλωµα ευρεσιτεχνίας» Σειρά: STET 2001 ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΕΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ
Τα «Υαλοπετάσµατα µε Αναρτώµενα Υαλοστάσια» είναι ευρεσιτεχνία του Πολιτικού Μηχ/κού Στέφανου Ταµπακάκη, κατοχυρωµένη στην Ελλάδα και διεθνώς µε τα παρακάτω ιπλώµατα Ευρεσιτεχνίας: Ελλάδα: ίπλωµα Ευρεσιτεχνίας υπ αρ. 1002646/18-03-1996 ίπλωµα Ευρεσιτεχνίας υπ αρ. 1002827/16-10-96 Ευρώπη: ίπλωµα Ευρεσιτεχνίας υπ αρ. 0938616/06-02-02 USA: ίπλωµα Ευρεσιτεχνίας υπ αρ. 6269600Β1 Ιαπωνία: ίπλωµα Ευρεσιτεχνίας υπ αρ. 518199/98 H EXALCO Α.Ε. έχει αναλάβει κατ αποκλειστικότητα την παραγωγή και εκµετάλλευση της ευρεσιτεχνίας στην Ελλάδα. 2
Χαρακτηριστικά των Yαλοπετασµάτων µε Aναρτώµενα Yαλοστάσια 1. Τα υαλοπετάσµατα µε αναρτώµενα υαλοστάσια χαρακτηρίζονται από το ότι τα πάνελ υαλοστασίων τοποθετούνται πάνω στο σκελετό του υαλοπετάσµατος µε ανάρτησή τους µόνο από τις οριζόντιες δοκούς του σκελετού του υαλοπετάσµατος και σε όλο το µήκος τους, και από το ότι δεν υπάρχουν συνεχείς ορθοστάτες κατά το ύψος του υαλοπετάσµατος. 2. Σε κάθε όροφο υπάρχουν δύο κύριες οριζόντιες δοκοί παράλληλες µεταξύ τους και συνεχείς καθ όλο το µήκος της δοµικής πρόσοψης του ορόφου, η µία στο ύψος της ποδιάς των παραθύρων (κάτω οριζόντια δοκός), από την οποία αναρτώνται τα σταθερά υαλοστάσια, και η άλλη στο πρέκι των παραθύρων (άνω οριζόντια δοκός), από την οποία αναρτώνται τα παράθυρα. Από τις δοκούς αυτές, η µεν κάτω οριζόντια δοκός στηρίζεται στα άκρα µικρών ορθοστατών που είναι πακτωµένοι στην πλάκα δαπέδου του ορόφου µε κατεύθυνση προς τα πάνω, η δε άνω οριζόντια δοκός στα άκρα µικρών επίσης ορθοστατών που είναι πακτωµένοι στην πλάκα οροφής του ορόφου σαν µικροί πρόβολοι µε κατεύθυνση προς τα κάτω. Σε περίπτωση συνέχειας του υαλοπετάσµατος στους ορόφους οι πρόβολοι ενοποιούνται και οι οριζόντιες δοκοί στηρίζονται σε ενιαίους ορθοστάτες µορφής αµφιπροέχουσας δοκού. 3. Τα υαλοπετάσµατα µε αναρτώµενα υαλοστάσια χαρακτηρίζονται από το ότι µεταξύ των οριζόντιων δοκών του ορόφου δεν υπάρχουν ορθοστάτες και στο µεταξύ τους ελεύθερο διάστηµα αναρτώνται τα παράθυρα του ορόφου µέσω αµοιβών αγκίστρων που βρίσκονται σε όλο το µήκος του προφίλ της άνω οριζόντιας δοκού του ορόφου και του προφίλ της άνω πλευράς των πλαισίων των παραθύρων. 4. Τα υαλοπετάσµατα µε αναρτώµενα υαλοστάσια χαρακτηρίζονται επίσης από το ότι τα προφίλ αλουµινίου των υαλοστασίων φέρουν ειδικές εγκοπές κατάλληλες να στηρίζουν λάµες ανοδιωµένου αλουµινίου, ώστε η συγκόλληση να γίνεται απευθείας σε άβαφο και καθαρό αλουµίνιο και να επιτυγχάνεται η αναγκαία µόνιµη, σταθερή και υψηλής ασφάλειας συγκόλληση. 3
Κύρια Πλεονεκτήµατα των Υαλοπετασµάτων µε Αναρτώµενα Υαλοστάσια 1. Αρχιτεκτονική ελευθερία. Σύµφωνα µε τα κύρια χαρακτηριστικά των υαλοπετασµάτων µε αναρτώµενα υαλοστάσια ο αρχιτεκτονικός κάναβος όψεως είναι ανεξάρτητος από τον κάναβο του σκελετού του υαλοπετάσµατος. Εποµένως ο Αρχιτέκτονας είναι ελεύθερος να επιλέγει τον κάναβο όψεως που επιθυµεί χωρίς περιορισµούς από τη δοµή του σκελετού και τις διαστάσεις των υαλοστασίων. ιατηρώντας δύο µόνο γραµµές του κανάβου όψεως, της ποδιάς και της κορυφής των παραθύρων κάθε ορόφου έχει τη δυνατότητα να αυξοµοιώνει τις διαστάσεις του κανάβου, να τέµνει τις γραµµές και να χρησιµοποιεί στον ίδιο κάναβο, εκτός από κρύσταλλα, και άλλα υλικά: µάρµαρο, γρανίτη, φύλλα αλουµινίου κ.λπ. Μπορεί επίσης να επιλέγει πολυεπίπεδες µορφές όψεως χωρίς ανησυχία για τη δηµιουργία κατασκευών υψηλού κόστους και χωρίς να ασχολείται µε τη δοµή και αντοχή του σκελετού, οι οποίες εξετάζονται χωριστά µε κριτήρια καθαρά στατικά. 2. Παράθυρα σε όλο το µήκος όψεως κάθε ορόφου. Λόγω της απουσίας ορθοστατών στην περιοχή των παραθύρων και της ελεύθερης ανάρτησης των παραθύρων σε όλο το µήκος της άνω οριζόντιας δοκού κάθε ορόφου είναι δυνατή η χρήση προβαλλοµένων παραθύρων σε όλο το µήκος όψεως του ορόφου, χωρίς περιορισµούς στο πλάτος των παραθύρων. Αυτό έχει ως αποτέλεσµα περισσότερα παράθυρα, περισσότερο φυσικό αερισµό, οικονοµία ενέργειας και προστασία του προσωπικού από ασφυκτικά φαινόµενα σε περίπτωση πυρκαγιάς ή διακοπής λειτουργίας του κλιµατισµού. 3. Αντισεισµικότητα. Λόγω της ανεξαρτησίας του σκελετού κάθε ορόφου από τον σκελετό των άλλων ορόφων, όπως επίσης και λόγω της ελεύθερης ανάρτησης των υαλοστασίων οι σεισµικές καταπονήσεις του υαλοπετάσµατος µειώνονται σηµαντικά διότι περιορίζονται µόνο στις καταπονήσεις που αντιστοιχούν στην πλάκα κάθε ορόφου στην οποία στηρίζεται ο σκελετός. 4. Ασφάλεια-Αξιοπιστία. Λόγω της µορφής και της δοµής του σκελετού του υαλοπετάσµατος υπάρχει πλήρης στατική επάρκεια για υψηλές καταπονήσεις. Παράλληλα περιορίζεται το φαινόµενο της θερµοδιαστολής και εξαλείφονται οι 4
συνέπειές του, θόρυβοι, στρεβλώσεις κ.λπ. Επιπλέον, µε την ανάρτηση των υαλοστασίων σε όλο το µήκος των οριζόντιων δοκών γίνεται οµοιόµορφη κατανοµή των φορτίων, µείωση των καταπονήσεων επί των στοιχείων αλουµινίου και των υλικών συγκόλλησης και αύξηση της αξιοπιστίας και του συντελεστή ασφαλείας της όλης κατασκευής. 5. Πυροπροστασία, θερµοηχοµόνωση. Υπάρχει πρόβλεψη στον σκελετό τοποθέτησης µεταξύ της πλάκας και των οριζόντιων δοκών κάθε ορόφου θερµοηχοµονωτικών πάνελ και αντιπυρικών πλακών (σιµεντοσανίδων, γυψοσανίδων κ.λπ., µονωτικών) και οι υαλοπίνακες δεν έχουν καµία επαφή µε τα υλικά µόνωσης. ηµιουργείται εποµένως θερµοηχοµονωτικό φράγµα προς τα έξω και αντιπυρικό φράγµα µεταξύ των ορόφων, µε αποτέλεσµα τη µείωση κατανάλωσης ενέργειας, τον περιορισµό της ηχορύπανσης και την αποτροπή επέκτασης πυρκαγιάς από όροφο σε όροφο. 6. Πλήρης υδατοστεγανότητα. Λόγω δοµής του συστήµατος η ροή και απορροή γίνεται προς τα έξω σε όλες τις περιπτώσεις, µε αποτέλεσµα να εξασφαλίζεται η πλήρης υδατοστεγανότητα του υαλοπετάσµατος. 7. Συνδυασµός Υαλοστασίων, πλακών µαρµάρου γρανίτου, φύλλων Αλουµινίου κ.λπ. Ο συνδυασµός διαφόρων υλικών κάλυψης όψεως γίνεται επάνω στον ίδιο σκελετό µε ειδικά για κάθε περίπτωση προφίλ αλουµινίου. 8. Στήριξη βοηθητικών εσωτερικών κατασκευών και εξωτερικών στοιχείων του κτιρίου στις οριζόντιες δοκούς και τους ορθοστάτες του σκελετού. Λόγω της δοµής και αντοχής των οριζόντιων δοκών είναι δυνατή η στήριξη πάνω σε αυτές ψευδοροφών, θερµοηχοµονωτικών πάνελ, καλυµµάτων κλιµατισµού, περσίδων, σταθερών επίπλων κ.λπ.. Επίσης είναι δυνατή η τοποθέτηση εξωτερικών περσίδων και λοιπών στοιχείων πάνω στους ορθοστάτες του σκελετού. 9. υνατότητα αντικατάστασης ή αλλαγής µέρους ή του συνόλου των υαλοστασίων από το εσωτερικό του κτιρίου. Λόγω της ανεξαρτησίας των στοιχείων όψεως από το σκελετό του υαλοπετάσµατος είναι δυνατή η αντικατάσταση µέρους ή του συνόλου των στοιχείων αυτών χωρίς µεταβολή του σκελετού. Η δυνατότητα αυτή είναι ιδιαίτερα χρήσιµη στην περίπτωση ανακαίνισης ή αλλαγής αρχιτεκτονικής όψεως του κτιρίου. 5
ΟΜΗ ΥΑΛΟΠΕΤΑΣΜΑΤΟΣ Γενικά Σύµφωνα µε τα κύρια χαρακτηριστικά των υαλοπετασµάτων µε αναρτώµενα υαλοστάσια, σειρά STET 2001, ο σκελετός του υαλοπετάσµατος διαχωρίζεται από τα υαλοστάσια κατά την ίδια έννοια που ο σκελετός ενός κτιρίου διαχωρίζεται από την αρχιτεκτονική του όψη και οι αρµοδιότητες του Πολιτικού Μηχ/κού διαχωρίζονται από εκείνες του Αρχιτέκτονα. ΣΚΕΛΕΤΟΣ ΥΑΛΟΠΕΤΑΣΜΑΤΟΣ Ορθοστάτες Αποτελούν τα κύρια στοιχεία του σκελετού. Σύµφωνα µε τα κύρια χαρακτηριστικά οι ορθοστάτες δεν είναι συνεχείς καθ ύψος, δεν στηρίζονται δηλαδή από πλάκα σε πλάκα σαν αµφιερειστοί ή συνεχείς δοκοί, αλλά στηρίζονται µόνο στην πλάκα του ορόφου στην οποία αντιστοιχούν και στην οποία σταθερά πακτώνονται. Εποµένως το ύψος τους περιορίζεται µόνο στο ύψος µεταξύ της πλάκας και της ποδιάς των παραθύρων µε επέκταση προς τα κάτω µέχρι το πρέκι των παραθύρων του προηγούµενου ορόφου, εφόσον υπάρχει συνέχεια του υαλοπετάσµατος. Η ασυνέχεια των ορθοστατών καθ ύψος, το περιορισµένο ύψος και η στήριξη στην πλάκα ορόφου στην οποία ανήκουν δίνουν τα µεγάλα πλεονεκτήµατα που αναφέρθηκαν: αντισεισµικότητα, ανάληψη µεγάλων φορτίων ανεµοπίεσης, δυνατότητα πολυεπίπεδων και πολυγωνικών όψεων κ.λπ. Η απόσταση τοποθέτησης των ορθοστατών µεταξύ τους προσδιορίζεται από τα ιαγράµµατα Υπολογισµών. Οριζόντιες οκοί Οι οριζόντιες δοκοί είναι τα στοιχεία του σκελετού από τα οποία αναρτώνται τα υαλοστάσια και τα λοιπά στοιχεία όψεως. Στηρίζονται στα άκρα των ορθοστατών και προσδιορίζουν τις θέσεις της ποδιάς και του πρεκιού των παραθύρων. Η απόσταση στήριξης των οριζόντιων δοκών, δηλαδή η απόσταση µεταξύ των ορθοστατών
προσδιορίζεται επίσης από τα ιαγράµµατα Υπολογισµών. Σε περίπτωση που η απόσταση µεταξύ των υποστηλωµάτων του κτιρίου είναι µέσα στα όρια αντοχών των οριζόντιων δοκών, οι οριζόντιες δοκοί µπορούν να στηρίζονται απευθείας στα υποστηλώµατα και οι ορθοστάτες παραλείπονται. Στηρίξεις Ορθοστατών Η πάκτωση των ορθοστατών επάνω στον σκελετό του κτιρίου γίνεται πάντοτε µέσω χαλύβδινων βάσεων πάκτωσης ικανών να φέρουν και να µεταφέρουν όλα τα κατακόρυφα και οριζόντια στατικά και δυναµικά φορτία µε πλήρη ασφάλεια. Η δοµή και το µέγεθος των χαλύβδινων βάσεων πάκτωσης εξαρτώνται από τη δοµή και το είδος του σκελετού του κτιρίου, την απόσταση τοποθέτησης του υαλοπετάσµατος από τον σκελετό του κτιρίου και τα φορτία που εξάγονται από τους υπολογισµούς. ΥΑΛΟΣΤΑΣΙΑ-ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΟΨΗ ΚΤΙΡΙΟΥ Όπως έχει ήδη αναφερθεί, τα υαλοστάσια αναρτώνται καθ όλο το µήκος των οριζόντιων δοκών µέσω αµοιβών αγκίστρων που υπάρχουν στα προφίλ των οριζόντιων δοκών και των πλαισίων των υαλοστασίων αντίστοιχα. Ειδικότερα για τα παράθυρα, τα άγκιστρα είναι διαµορφωµένα κατά τρόπον ώστε το άνοιγµα και η περιστροφή τους να είναι απλή, ασφαλής και εύκολη. Εξάλλου λόγω της συνεχούς ανάρτησης των υαλοστασίων στις οριζόντιες δοκούς και της οµοιόµορφης κατανοµής των πιέσεων δεν υπάρχουν περιορισµοί στην επιλογή του πλάτους του παραθύρου. Όσον αφορά τα υαλοπετάσµατα τύπου Structural Glazing η συγκόλληση των κρυστάλλων επάνω στα πλαίσια των υαλοστασίων γίνεται µέσω ανοδιωµένων λαµών αλουµινίου, χωρίς την παρεµβολή ηλεκτροστατικής βαφής, και εποµένως εξασφαλίζεται η πλήρης και µόνιµη συγκόλληση, σύµφωνα µε τις προδιαγραφές συγκόλλησης Structural Glazing. Επιπλέον η συγκόλληση γίνεται απευθείας στο εξωτερικό κρύσταλλο αντοχής, ώστε να επιτυγχάνεται η µεγαλύτερη δυνατή ασφάλεια και η καλύτερη δυνατή θερµοδιακοπή. 7
Πολυµορφικές-Σύµµικτες Kατασκευές Όψεων Γενικά Η ταχύτητα και οικονοµία στην κατασκευή και η επιδίωξη καλύτερων συνθηκών ασφάλειας και λειτουργίας των κτιρίων σε συνδυασµό µε τις δυνατότητες που προσφέρουν τα σύγχρονα υλικά δόµησης οδήγησαν στη δηµιουργία νέων αρχιτεκτονικών µορφών όψεων µε τη χρήση των υλικών αυτών. Στη νέα αυτή εξέλιξη η σειρά STET 2001 παρουσιάζει ιδιαίτερο ενδιαφέρον εφαρµογής. Προϋπόθεση εφαρµογής είναι η δυνατότητα οριζόντιας γραµµικής ή περιφερειακής στήριξης των υλικών, ώστε να εξασφαλίζεται ο αρµονικός συνδυασµός τους µε τα προφίλ αλουµινίου της σειράς STET 2001 και να επιτυγχάνεται ταχύτητα και οικονοµία στην κατασκευή. Τη δυνατότητα αυτή παρουσιάζουν όλα τα σύγχρονα υλικά κατασκευής όψεων τα οποία προσφέρονται σε πλάκες πάχους άνω των 6 mm και τα οποία παρουσιάζουν δοµή και πυκνότητα ύλης ικανής να δεχτεί διαµήκη επεξεργασία στον πυρήνα της, ώστε να είναι δυνατή η γραµµική και περιφερειακή στήριξη των πλακών µε πλήρη ασφάλεια και ευκολία εφαρµογής. Στην κατηγορία αυτή εντάσσονται µετά από κατάλληλη διαµόρφωση και υλικά σε φύλλα πάχους µικρότερου των 6 mm, καθώς και τα µεταλλικά πάνελ πολυουρεθάνης, πετροβάµβακα κ.λπ., µονωτικών υλικών των οποίων η εξωτερική επιφάνεια εξυπηρετεί τις αρχιτεκτονικές απαιτήσεις ενός κτιρίου. Παραδείγµατα εφαρµογών σύµµικτων κατασκευών όψεων αποτελούν οι παρακάτω περιπτώσεις συνδυασµού υλικών µε υαλοστάσια: Πλάκες Γρανίτη ή Μαρµάρου και υαλοστάσια Φύλλα Αλουµινίου και υαλοστάσια Πλάκες Ξυλεπένδυσης και υαλοστάσια Πλάκες Συνθετικής βάσεως και υαλοστάσια Πλάκες γρανίτη ή µαρµάρου µικρού ύψους και υαλοστάσια Μεταλλικά πάνελ πολυουρεθάνης ή πετροβάµβακα και υαλοστάσια Κεραµικές πλάκες εξωτερικών επενδύσεων και υαλοστάσια 22
ΙΑΓΡΑΜΜΑΤΑ ΑΝΤΟΧΩΝ ΣΚΕΛΕΤΟΥ Γενικά Βάση σύνταξης των διαγραµµάτων είναι η ασφάλεια των υαλοπετασµάτων έναντι ακραίων καιρικών φαινοµένων. Για το σκοπό αυτό: α. Λαµβάνεται ως ελάχιστη φόρτιση του υαλοπετάσµατος από ανεµοπίεση το φορτίο των 120 kp/m 2. Με τη φόρτιση αυτή καλύπτεται η στιγµιαία υπερφόρτιση του υαλοπετάσµατος από ριπαίους ανέµους µε περίοδο αναφοράς Τ< 5 sec (στους οποίους η ταχύτητα ανέµου αυξάνεται στιγµιαία µέχρι και 60% της ταχύτητας που ανακοινώνεται από τους µετεωρολογικούς σταθµούς και τα ΜΜΕ, η οποία αντιστοιχεί σε περίοδο αναφοράς Τ=3600 sec), καθώς και η υπερφόρτιση του υαλοπετάσµατος στις γωνίες του κτιρίου από αρνητικές δυνάµεις ή δυνάµεις υφαρπαγής. β. Για τον υπολογισµό στήριξης των οριζόντιων δοκών ελήφθη υπόψιν µόνο η ακαµψία της κάτω οριζόντιας δοκού (ποδιάς παραθύρων), η οποία έχει µικρότερη ροπή αδράνειας έναντι της άνω οριζόντιας δοκού (δοκού ανάρτησης των παραθύρων), η οποία έχει υπερδιπλάσια ροπή αδράνειας για λόγους υπερεξασφάλισης της κατασκευής. γ. Ως επιφάνεια φόρτισης κάθε δοκού λαµβάνεται αυτή που αντιστοιχεί στο ½ του ύψους ορόφου επί την απόσταση στήριξης της δοκού, δηλαδή την απόσταση µεταξύ των ορθοστατών. δ. Κατά τη σύνταξη των διαγραµµάτων ελήφθη υπόψιν για τις δοκούς µέγιστο επιτρεπόµενο βέλος κάµψεως τόσο για τα οριζόντια φορτία (ανεµοπιέσεις) όσο και για τα κατακόρυφα (ίδιο βάρος) f επ =L/300, όπου L=απόσταση στήριξης µεταξύ των ορθοστατών, για δε τους ορθοστάτες µέγιστη επιτρεπόµενη τάση σ επ =720 kp/cm 2 για κράµα αλουµινίου 6063-Τ5. ε. Η ενίσχυση των ορθοστατών, όπου αυτή απαιτείται, επιτυγχάνεται µε την προσθήκη του προφίλ Νο 58964 στη µία ή και στις δύο πλευρές του ορθοστάτη. Η διπλή ενίσχυση του ορθοστάτη γίνεται πάντοτε στις περιπτώσεις προσθήκης διακοσµητικών στοιχείων µεγάλου βάρους εξωτερικά του υαλοπετάσµατος. 31
ιαδικασία επιλογής α. Επιλέγεται η καµπύλη ανεµοπίεσης, η οποία εξάγεται ύστερα από υπολογισµούς σύµφωνα µε τους ευρωκώδικες. β. Από το διάγραµµα 1: Ευρίσκεται η απόσταση µεταξύ ορθοστατών µε βάση την καµπύλη ανεµοπίεσης και το ύψος του ορόφου. γ. Από το διάγραµµα 2: Ευρίσκεται επίσης η απόσταση µεταξύ των ορθοστατών µε την ίδια διαδικασία. Επειδή η σύνταξη του διαγράµµατος 2 βασίζεται σε ύψος ποδιάς παραθύρων 100 cm, σε περίπτωση µικρότερου ή µεγαλύτερου ύψους συνεχίζεται η εξέταση του διαγράµµατος 2 όπως παρακάτω: (1) Αν το ύψος ποδιάς των παραθύρων είναι µικρότερο των 80cm, δεν απαιτείται η εξέταση του διαγράµµατος 2. Η επιλογή της απόστασης γίνεται από το διάγραµµα 1 και µόνο. (2) Αν το ύψος ποδιάς είναι µεταξύ 80 cm και 100 cm, το αποτέλεσµα του διαγράµµατος 2 συγκρίνεται µε εκείνο του διαγράµµατος 1 και επιλέγεται η µικρότερη απόσταση. (3) Αν το ύψος ποδιάς είναι µεγαλύτερο των 100 cm, τότε το αποτέλεσµα του διαγράµµατος 2 εξάγεται µε καµπύλη ανεµοπίεσης την αµέσως µεγαλύτερη για κάθε 10 cm αύξησης του ύψους της ποδιάς. Σε περίπτωση που προκύπτει απόσταση µεταξύ των ορθοστατών µικρότερη των 120 cm, τότε εξετάζεται το διάγραµµα 3 µε την ίδια διαδικασία. δ. Τελικά επιλέγεται η µικρότερη απόσταση µεταξύ των ορθοστατών η οποία προκύπτει από τη σύγκριση του αποτελέσµατος του διαγράµµατος 1 µε το αποτέλεσµα των διαγραµµάτων 2 ή 3 αντίστοιχα. 33
EXALCO CURTAIN WALLS WITH SUSPENDED GLASSED PANELS Patented SERIES : STET 2001 ARCHITECTURAL INFORMATION 1
Curtain Walls with Suspended Glassed Panels are patented for Stefanos Tampakakis, Civil Engineer. The patent is protected in Greece and over the international market by the following letters patents: Greece: Letters Patent Nº 1002646 / 18-03-1996 Letters Patent Nº 1002827 / 16-10-1996 Europe: Letters Patent Nº 0938616 / 06-02-2002 USA : Letters Patent Nº 6269600B1 Japan : Letters Patent Nº 518199 / 1998 EXALCO S.A. has assumed exclusive rights for the production and exploitation of the patent in Greece. 2
Characteristics of the Curtain Walls with Suspended Glassed Panels 1. Curtain walls with suspended glassed panels are characterized by the fact that the glass panels are fixed onto the structure of the curtain wall by suspension exclusively from and all along the horizontal beams of such structure, as well as by the fact that there are no continuous studs along the height of the curtain wall. 2. At each storey there are two main horizontal beams parallel to each other and continuous throughout the height of the structural elevation of the storey, one at the level of the window sill (lower horizontal beam), from which fixed (dead) panels are suspended, and the other at the level of the lintel (upper horizontal beam), from which windows are suspended. Among the said beams, the lower horizontal beam rests on the ends of short studs fixed onto the floor slab of each storey and standing up, while the upper horizontal beam rests on the ends of equally short uprights fixed onto the roof slab of each storey and hanging down in the form of minor cantilevers. In cases of continuous curtain walls over consecutive storeys, the cantilevers are unified and horizontal beams are supported by unified studs having the form of beams overhanging at both ends. 3. Curtain walls with suspended glassed panels are characterized by the fact that no studs exist between the horizontal beams of each storey and that the windows of the storey are suspended over the free space between the two beams by means of hooks hanging all along the section of the upper horizontal beam and that of the upper side of the window frames. 4. Curtain walls with suspended glassed panels are also characterized by the fact that the aluminum sections of the glassed panel frames carry special slots for supporting anodized aluminum blades, in order to ensure that the structural silicone is applied directly on pure untempered aluminum and achieve the required firm, permanent and high-security bonding. 3
Major Benefits of Curtain Walls with Suspended Glassed Panels 1. Architectural liberty In accordance with the main characteristics of curtain walls with suspended glassed panels, the architectural grid of the façade is independent of the structural grid of the curtain wall. As a result, the architect is free to choose the façade grid he prefers without constraints imposed by the structure and the dimensions of the glass panels. By maintaining only two lines of the façade grid in each storey, those of the window sill and lintel, he is free to vary the dimensions of the grid, cut through the lines and apply other materials on the same grid, in addition to glass: marble, granite, aluminum sheets etc. He may also opt for multi-level fabrications for the façade, without worrying about introducing high-cost applications or about the form and strength of the loadbearing structure, which will be examined separately in the light of purely structural criteria. 2. Windows all along the front elevation of each storey In view of the absence of uprights over the area of the windows and of the free suspension of windows throughout the length of the upper horizontal beam of each storey, it will be possible to introduce projected windows all along the front elevation of the storey, without constraints concerning the window width. This will result in a larger number of windows, ample natural ventilation, saving of energy and protection of the personnel against suffocation phenomena in case of fire or of failure of the air-conditioning. 3. Seismic performance In view of the independence of the structure of each storey from that of the rest of the storeys and also in view of the free suspension of the glass panels, the seismic strain of the glass curtain wall is substantially reduced, since it is limited to the strain corresponding to the slab of each storey supporting the structure. 4. Safety - Reliability The specific form of the structure of the glass curtain wall entails a full structural capacity adequate to assume high strain conditions. At the same time, the phenomenon of thermal expansion is reduced and its impact, such as noise, warping etc., is eliminated. In addition, by suspending glass panels throughout the length of the horizontal beams, the load distribution becomes even, the strain imposed on aluminum sections and adhering materials is reduced, while the reliability and safety coefficient of the overall construction is increased. 5. Fire protection, thermal/sound insulation Thermal/sound insulation panels and fireproof slabs (cement boards, gypsum boards and other insulating materials) are provided to be fixed onto the structure between the slab and the horizontal beams of each storey, while glass panels are in no contact whatsoever with the insulating materials. This creates an external thermal/sound barrier and a fire barrier between storeys, which 4
result in reducing the consumption of power, limiting noise pollution and preventing fire expansion from one storey to another. 6. Fully watertight The system structure results in the flow and discharge of water being directed towards the exterior in all cases, thus ensuring complete watertightness of the curtain wall. 7. Combination of glassed panels with marble/granite slabs, aluminum sheets etc. The various façade cover materials are combined on the same structure with special aluminum sections in each case. 8. Fixing auxiliary internal fabrications and external features of the building onto the horizontal beams and studs of the structure In view of the structure and strength of the horizontal beams, it is possible for the latter to support suspended ceilings, thermal/sound insulation panels, covers of air-conditioning, louvers, fixed items of furniture etc. Furthermore, it is possible to fix external louvers and other items onto the structure studs. 9. Possibility to replace or change a part or all of the glassed panels from the interior of the building In view of the independence of the façade components from the structure of the curtain wall, it is possible to replace a part or the entire number of such components without any alteration to the structure. This possibility applies particularly to the case of renewal or of variation of the architectural façade of the building. 5
STRUCTURE OF THE CURTAIN WALL General In accordance with the principal characteristics of curtain walls with suspended glassed panels, series STET 2001, the structure of the curtain wall is distinguished from the glassed panels in the same sense as the loadbearing structure of a building is distinguished from its architectural façade and the responsibilities of a Civil Engineer are distinguished from those of an Architect. LOADBEARING STRUCTURE Studs They constitute the main components of the structure. According to the main characteristics, studs are not continuous in height: they are not supported between consecutive slabs as simply supported or continuous beams, but they depend on the storey slab to which they correspond and onto which they are firmly fixed. As a result, their height is limited to the distance between the slab and the window sill and extends downwards up to the lintel of the windows of the underlying storey, if the curtain wall is continued. The discontinuity of the studs in height, their limited height and their dependence on the storey slab to which they belong ensure the great benefits mentioned hereabove: seismic performance, assumption of sizeable wind pressure loads, possibility of multilevel and polygonic façades etc. The spacing between studs is defined by Analysis Diagrams. Horizontal Beams Horizontal beams constitute the structure components from which glass panels and the rest of the façade items are suspended. They rest on studs ends and determine the positions of window sills and lintels. The span between the supports of a horizontal beam, namely the space between studs, is also defined by Analysis Diagrams. If the distance between the building columns is compatible to the strength of horizontal beams, the latter may rest directly on such columns, in which case studs are eliminated. Stud Supports At all times, studs are fixed onto the building structure by means of steel fixing bases capable of assuming and of transferring all perpendicular and horizontal static and dynamic loads with absolute safety. The fabrication and size of the steel fixing bases depend on the form and type of the loadbearing structure of the building, the space left between the curtain wall and the building structure and the loads resulting from analytical calculations. ARCHITECTURAL FAÇADE As already mentioned, glassed panels are suspended all along the horizontal beams by way of matching hooks provided on the sections of the horizontal beams and on the frames of the glassed panels respectively. More specifically, with regard to windows, hooks are shaped in a way ensuring simple, safe and easy opening and turning. On the other hand, and due to the 6
continuous suspension of glassed panels from horizontal beams and to the even distribution of pressures, options regarding the width of the windows are unlimited. As regards curtain walls of type Structural Glazing, plateglass is glued onto the panel frame by means of anodized aluminum blades, in order to ensure that the structural silicone is applied directly on pure untempered aluminum and achieve the required firm, permanent and high-security bonding. Furthermore, structural silicone is applied directly on the external plateglass, to ensure the greatest possible safety and the best possible thermal discontinuity. MATERIAL SPECIFICATION Aluminium The alloy used for the extrusion of the profiles is the EN AW-6060 alloy, according to the EN 573-3:2003 standard. The dimension tolerances are according to the EN 12020.01 and 12020.02 standards. Polyamide The thermal break profiles embed bars of poyamid 6.6 with 25% glassfibre. Gaskets All the gaskets are Ethylene Propylene Diene Monomer (EPDM) gaskets. Coating The powder-coated profiles comply with the QUALIOCAT specifications of the European Aluminium Association. Anodising The anodized profiles comply with the QUALANOD specifications of the European Aluminium Association. 7