建筑幕墙设计(第二章).ppt

1、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

2、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

3、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

4、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

5、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

6、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 ）2 I I I HOSiO（SiO）xSiOH OH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,

7、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