減小隱框玻璃幕墻結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)寬度的嘗試

1、減小隱框玻璃幕墻結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)寬度的嘗試隨著建筑業(yè)的迅猛發(fā)展，建筑造型逐漸個(gè)性化，建筑幕墻的形式也隨之多樣化、復(fù)雜化。人們對建筑的要求越來越高，美觀、舒適、節(jié)能、環(huán)保都是建筑師在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮的問題，要達(dá)到這四者的完美統(tǒng)一，現(xiàn)有的技術(shù)、材料和工藝水平有時(shí)已經(jīng)無法滿足建筑師的要求，迫切需要新技術(shù)、新材料、新工藝的推出來解決這些問題。 目前，玻璃幕墻行業(yè)有些情況非常值得關(guān)注： 1. 高層、超高層建筑的隱框玻璃幕墻； 快把結(jié)構(gòu)工程師站點(diǎn)加入收藏夾吧！2. 玻璃板塊、分格特別大的隱框玻璃幕墻； 3. 由于節(jié)能、安全等方面的要求，要使用夾層中空玻璃的隱框玻璃幕墻； 4. 在抗震9度設(shè)防的地區(qū)建造的隱框玻璃幕

2、墻。 上述幾種情況，玻璃幕墻使用的硅酮結(jié)構(gòu)密封膠所需承受的荷載均可能較常規(guī)玻璃幕墻大，如果遇到上述幾種情況的組合，按照現(xiàn)有規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，結(jié)構(gòu)膠的寬度將大大增加。 JGJ 102-2003玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范（以下簡稱規(guī)范）中對于結(jié)構(gòu)膠的粘結(jié)寬度有下面一些要求： 1. 寬度大于等于7mm；厚度大于等于6mm；厚度寬度2倍厚度；厚度12mm。 2. 硅酮結(jié)構(gòu)密封膠應(yīng)根據(jù)不同的受力情況進(jìn)行承載力極限狀態(tài)驗(yàn)算。在風(fēng)荷載、水平地震作用下，硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的拉應(yīng)力或剪應(yīng)力設(shè)計(jì)值不應(yīng)大于其強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f1，f1應(yīng)取0.2N/mm2；在永久荷載作用下，硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的拉應(yīng)力或剪應(yīng)力設(shè)計(jì)值不應(yīng)大于其強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f

3、2，f2應(yīng)取0.01N/mm2。 3. 豎向隱框、半隱框玻璃幕墻中玻璃和鋁框之間硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的粘接寬度，非抗震設(shè)計(jì)時(shí)，可取第a、c款計(jì)算的較大值；抗震設(shè)計(jì)時(shí)，可取第b、c款計(jì)算的較大值。 a) 在風(fēng)荷載作用下的粘接寬度計(jì)算： b) 在風(fēng)荷載和水平地震作用下的粘接寬度計(jì)算： c) 在玻璃永久荷載作用下的粘接寬度計(jì)算： 4. 水平倒掛的隱框、半隱框玻璃和鋁框之間硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的粘接寬度計(jì)算： 在一般的荷載情況下，按照上面的公式進(jìn)行計(jì)算，結(jié)構(gòu)膠的寬度通?？梢韵拗圃?-24mm范圍內(nèi)，滿足規(guī)范的要求。但是，在遇到上述幾種情況或上述幾種情況的組合時(shí)，結(jié)構(gòu)膠的寬度經(jīng)常超過24mm，有時(shí)甚至達(dá)到40mm以

4、上。 比如，某工程各參數(shù)如下： 玻璃：8+1.52PVB+10+12A+10； 玻璃尺寸：1448mm4426 mm； 水平組合荷載設(shè)計(jì)值W合=8.941KPa； 垂直組合荷載設(shè)計(jì)值qG =0.860 KPa； 按照規(guī)范計(jì)算： 取兩者的最大值，硅酮結(jié)構(gòu)膠的粘結(jié)寬度達(dá)47mm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于24mm，不僅無法滿足規(guī)范要求的7-24mm的范圍，也會(huì)嚴(yán)重影響幕墻的視覺效果，更會(huì)由于鋁材耗費(fèi)量的增加而大大增加幕墻建造的成本。 那么，有沒有可能在保證安全的前提下減小結(jié)構(gòu)膠的粘結(jié)寬度呢？從上面的計(jì)算公式可以看出，由于所有的參數(shù)都是固定的，只有提高硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f1、f2才能減小結(jié)構(gòu)膠的粘結(jié)寬度。 J

5、GJ 102-2003 條文說明第5.6.2條解釋了硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f1、f2的取值依據(jù)：“現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)建筑用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠GB 16776中，規(guī)定了硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的拉伸強(qiáng)度值不低于0.6N/m2，在風(fēng)荷載或地震作用下，硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的總安全系數(shù)取不小于4，套用概率極限狀態(tài)設(shè)計(jì)方法，風(fēng)荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.4，地震作用分項(xiàng)系數(shù)取1.3，則其強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f1約為0.210.195N/m2，本規(guī)范取為0.2N/m2，此時(shí)材料分項(xiàng)系數(shù)約為3.0。在永久荷載（重力荷載）作用下，硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f2取為風(fēng)荷載作用下強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的1/20，即0.01N/m2?！?根據(jù)上述說明，如果硅酮結(jié)構(gòu)膠的

6、拉伸強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值大于0.6 N/m2，就有可能在不降低安全系數(shù)的前提下提高硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f1、f2，從而減小硅酮結(jié)構(gòu)膠的粘結(jié)寬度。 廣州市白云化工有限公司生產(chǎn)的白云牌SS921/SS922超高性能硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的拉伸強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為1.2MPa，是GB16776規(guī)定的拉伸強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（0.6MPa）的2倍，按照玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范JGJ 102-2003條文說明5.6.2對結(jié)構(gòu)膠設(shè)計(jì)參數(shù)的取用方法，可將硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f1、f2分別提高至原來的2倍，f1=1.2/3.0=0.4N/mm2、f2=1.2/60.0=0.02N/mm2。 按照f1=0.4N/mm2、f2=0.02N/mm2進(jìn)行上面的計(jì)算 結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)寬度小于24mm，在保證幕墻安全性的前提下，滿足了幕墻美觀的需要，同時(shí)節(jié)省了鋁材的用量，可謂一舉多得。 在廣州西塔主塔樓幕墻工程中，設(shè)計(jì)師選/考 試大/用白云牌SS922超高性能硅酮結(jié)構(gòu)密封膠，將結(jié)構(gòu)膠的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f1、f2分別提高至原來的2倍，減小了硅酮結(jié)構(gòu)膠的粘結(jié)寬度。 如此大幅度地提高硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，在國內(nèi)尚屬首次。由于沒有先例，為了確保幕墻的安全，設(shè)計(jì)師還設(shè)置了托條和安全夾等雙重保護(hù)措施。在專家論證會(huì)上，設(shè)計(jì)方案獲