永久荷載作用力=單位面積板片重力荷載*板片面積
結(jié)構(gòu)膠受力是由結(jié)構(gòu)膠永久強(qiáng)度設(shè)計(jì)值和結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)面積決定的:
結(jié)構(gòu)膠受力=結(jié)構(gòu)膠永久強(qiáng)度設(shè)計(jì)值*粘結(jié)寬度*板片周長(zhǎng)
極限情況決定的最小粘結(jié)寬度
粘結(jié)寬度=
一般的硅酮結(jié)構(gòu)膠承受的永久荷載不應(yīng)該超過(guò)1 psi。這個(gè)值非常保守,遠(yuǎn)低于在樣品測(cè)試中能夠造成蠕變的荷載值。
傾斜板片的粘接
硅酮結(jié)構(gòu)膠在
采光頂和傾斜裝配上的應(yīng)用方式大體與垂直的四邊和兩邊粘結(jié)應(yīng)用情況相同。
對(duì)于傾斜裝配的兩邊粘接系統(tǒng),現(xiàn)在一般的應(yīng)用是將結(jié)構(gòu)膠打在水平的玻璃板片邊上而不是在垂直的板片邊上。而且這個(gè)膠寬也只是指玻璃與附框的粘結(jié)膠寬,而不包括
中空玻璃的二道密封膠膠寬。對(duì)于傾斜安裝的板塊,板塊的自身重量會(huì)抵消風(fēng)荷載的部分作用,如圖9,這個(gè)因素被疊加在公式1中,形成了如下的公式
粘結(jié)寬度= (5)
當(dāng)角θ為90°時(shí),等式(5)與(1)相同。
結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)厚度的討論
對(duì)于結(jié)構(gòu)膠的粘接厚度(表示板片到附框之間的距離),有兩條主要的規(guī)定:
1.粘結(jié)厚度不應(yīng)小于6 mm。
2.粘結(jié)厚度不應(yīng)大于粘結(jié)寬度。
膠縫的最小寬度是由熱位移和膠的施工決定的。由于框架和板片的熱
膨脹系數(shù)不相同,它會(huì)在密封膠上產(chǎn)生一個(gè)剪力。位移的數(shù)值是由密封膠的施工溫度、溫度變化、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)施工、板片的尺寸和板片材料幾個(gè)因素共同決定的。由如下公式來(lái)計(jì)算
熱位移=初始長(zhǎng)度*溫度變化值*
熱膨脹系數(shù) (6)
要可以承受由熱位移帶來(lái)的應(yīng)力,至少需要5到6 mm的粘結(jié)厚度。行業(yè)實(shí)際操作的經(jīng)驗(yàn)表明接口厚度至少需要6 mm才能夠完全填滿的整個(gè)結(jié)構(gòu)膠接口。
結(jié)構(gòu)膠接口的設(shè)計(jì),特別是結(jié)構(gòu)膠縫的粘結(jié)厚度,對(duì)整個(gè)板片的撓曲影響很大。為了防止更大程度的位移,密封膠粘結(jié)厚度不得大于粘結(jié)寬度這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)必須遵守。
結(jié)構(gòu)膠所受次應(yīng)力的考慮
現(xiàn)行的公式僅僅考慮了作用于硅酮結(jié)構(gòu)膠上的主要應(yīng)力,而次應(yīng)力也可能對(duì)結(jié)構(gòu)膠造成影響。其中最重要的拉壓作用是由于玻璃受壓和堆放作用、熱位移造成的剪力作用以及風(fēng)荷載作用下產(chǎn)生的剪力和變形。
(一)玻璃板片的堆放:如果在結(jié)構(gòu)密封膠的固化工程中,有外加應(yīng)力作用于堆疊平放的板片,則密封膠結(jié)構(gòu)將會(huì)有一點(diǎn)點(diǎn)的變化。因此,在膠固化后,當(dāng)外力消除,密封膠會(huì)在內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力。為了防止這種情況的發(fā)生,待安裝的板片不能堆放得太高,在膠的固化過(guò)程中,不能有額外的重力施加于其上。
(二)熱位移:如結(jié)構(gòu)膠厚度的計(jì)算中討論的,由于結(jié)構(gòu)膠和框架有著不同的熱膨脹,這會(huì)使結(jié)構(gòu)膠受到剪切作用力。
(三)風(fēng)荷載帶來(lái)的剪應(yīng)力和彎曲作用:行業(yè)專家們所做的計(jì)算機(jī)分析實(shí)驗(yàn)表明,風(fēng)荷載不僅會(huì)給密封膠帶來(lái)拉壓作用,還會(huì)帶來(lái)剪切和彎曲作用。
結(jié)論:
梯形荷載分布理論和由此產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)膠膠寬計(jì)算公式已經(jīng)在過(guò)去的20多年內(nèi)被
建筑幕墻行業(yè)認(rèn)可和廣泛使用,事實(shí)上也被證明是非常可靠的一種計(jì)算方法。由于在實(shí)際應(yīng)用中,結(jié)構(gòu)膠除了要承受風(fēng)荷載帶來(lái)的拉伸應(yīng)力外,還要承受次應(yīng)力對(duì)接口膠縫的影響。這就要求結(jié)構(gòu)膠的強(qiáng)度要有足夠大的安全系數(shù)。結(jié)構(gòu)膠的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值是被整個(gè)幕墻行業(yè)幾十年來(lái)所采用的,不能輕易修改,否則會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)膠的使用造成安全隱患。
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