建筑幕墙设计(第二章).ppt

2建筑幕墙材料 选材原则 材料是保证幕墙质量和安全的物质基础 所以要求幕墙材料符合国家或行业规定的标准质量指标 耐候耐久防火相容强度 幕墙主要材料铝合金材料 型材 板材 钢材 型材 石材 板材 玻璃 板材 密封材料硅酮结构密封胶 2建筑幕墙材料 第一节铝合金材料铝合金是玻璃幕墙的主要材料 尤其在明框玻璃幕墙 隐框玻璃幕墙 单元式幕墙中应用最为广泛 型材质量规范应符合 铝合金建筑型材 GB T5237标准板材质量规范应符合 铝及铝合金扎制板材 GB T3880目前使用的主要是30号锻铝 6061 和31号锻铝 6063 6063A 经高温挤压成型 快速冷却并人工时效T5状态的型材基础状态代号 名称及说明与应用 2建筑幕墙材料 第一节铝合金材料一 铝合金型材工作阶段 以6063为例 1 弹性阶段 OB段 OA段材料处于纯弹性 即 对应于A的应力弹性极限约为100MPa 2建筑幕墙材料 第一节铝合金材料一 铝合金型材工作阶段 以6063为例 2 非线性阶段 BC段 该段很短 表现出铝合金的非弹性性质在实际上常取发生残余变形的应变0 2 时的应力作为假定的屈服点以根据标准规定为110MPa 2建筑幕墙材料 第一节铝合金材料一 铝合金型材工作阶段 以6063为例 3 强化阶段 CD段 随荷载的增加 缓慢增大 但 增加较快曲线上升到达D点 对应于D点的应力为抗拉强度 约160MPa 2建筑幕墙材料 第一节铝合金材料一 铝合金型材工作阶段 以6063为例 4 颈缩阶段 DE段 当应力达到D点位置 截面局部横向收缩 截面积开始显著缩小 塑性变形迅速增大 此时荷载不断降低 变形继续发展 直至E点断裂 此时约为8 2建筑幕墙材料 第一节铝合金材料一 铝合金型材工作阶段 以6063为例 铝合金材料的理想解析模型 2建筑幕墙材料 第一节铝合金材料二 物理性能三 力学性能铝合金材料抗力分项系数 目标可靠度取3 7极限状态方程影响结构抗力R的因素材料性能的不确定性几何参数不确定性计算模式不确定性铝合金材料抗力分项系数计算局部稳定 偏于安全可取 2建筑幕墙材料 第二节玻璃玻璃的化学成分是无机无定形氧化硅 它是铝合金玻璃幕墙主要材料 它直接制约幕墙的各项性能 玻璃的选用是幕墙设计的重要部分一 类型 普通玻璃和浮法玻璃钢化 半钢化玻璃热反射 镀膜 玻璃中空玻璃夹丝玻璃夹层玻璃热弯玻璃 2建筑幕墙材料 第二节玻璃二 玻璃的表面结构和断裂特征玻璃产生损伤的原因 改善玻璃实际强度方法 玻璃实际破坏强度远远低于其理论强度 导致玻璃单元突然断裂的原因 2建筑幕墙材料 第二节玻璃三 玻璃的强度和应力 应变曲线1玻璃强度的高度离散性2典型玻璃强度值3玻璃强度正态分布曲线4玻璃应力 应变曲线同钢材 混凝土比较5玻璃物理参数6玻璃强度设计值 2建筑幕墙材料 第三节建筑密封胶和结构密封胶铝合金玻璃幕墙用的密封胶主要有建筑密封胶 结构密封胶 防火密封胶 建筑密封胶 用于材料之间的密封填缝 具有抗紫外线 酸雨 雪等极端天气 结构密封胶 用于玻璃与玻璃或铝合金框架之间的连接 胶缝能将玻璃面板所承受的荷载传递到铝合金框架或其他支承结构中 防火密封胶 用于幕墙防火层与楼板接缝处密封 2建筑幕墙材料 第三节建筑密封胶和结构密封胶结构密封胶和耐候胶是否可以混用 结构胶是用于各种幕墙的结构性和非结构性装配粘接的 而耐候胶主要是接缝防水密封 结构胶的模量 硬度 强度及价格都要高于同档次的耐候胶 但耐候胶的位移能力 弹性能力 高于结构胶 所以不能混用 2建筑幕墙材料 第三节建筑密封胶和结构密封胶一 硅酮结构密封胶性能 CH3 2 CH3 2 CH3 2IIIHO Si O Si O x Si OHOH键 说明它是一种碱性有机物 不易被腐蚀Si键 说明它不能被紫外线破坏以上说明硅酮结构密封胶非常稳定 2建筑幕墙材料 第三节建筑密封胶和结构密封胶一 硅酮结构密封胶性能1抗拉强度2撕裂强度3弹性模量 低模量 中模量 高模量 由曲线 a应力相同 低模量应变 高模量应变 大的应变在边界使用条件下会产生粘结失效 b不超过应变边界 对给定应变 高模量密封胶承受应力比低模量密封胶大 2建筑幕墙材料 第三节建筑密封胶和结构密封胶一 硅酮结构密封胶性能4硬度 规范规定结构密封胶低温下不变硬 高温不软化 5恢复能力 要求密封胶被外力作用伸长或压缩后能恢复到原来尺寸并保持良好的粘性性能出现应力松弛会产生什么结果 6强度设计值永久荷载 0 01N mm2风 地震等短期荷载 0 2N mm2 2建筑幕墙材料 第三节建筑密封胶和结构密封胶二 硅酮结构密封胶胶缝胶接原理1概念粘附 它是两个表面依靠化学力 机械嵌合力或两者兼有的力结合在一起 并能抵抗分离的现象 胶粘剂 能使被粘物借助粘附作用结合在一起的物质 胶接 用胶粘剂将被粘物表面连接在一起的过程 结构胶接指能传递较大静 动荷载 并在使用环境中长期可靠工作的结构件的胶接技术 胶缝 胶接接头中 胶层 界面区与基材表面共同组成了胶缝 胶缝将玻璃面板所承受的直接荷载和间接作用传递到铝合金框架或其他支承结构中 2建筑幕墙材料 第三节建筑密封胶和结构密封胶二 硅酮结构密封胶胶缝胶接原理2胶接接头的破坏方式胶层内部破坏 内聚破坏粘附破