硅酮结构胶粘结厚度不同计算校核方法的分析比较

《硅酮结构胶粘结厚度不同计算校核方法的分析比较》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、硅酮结构胶粘结厚度不同计算校核方法的分析比较成都硅宝科技股份有限公司康子健周文亮1.摘要硅酮结构胶是关系幕墙工程安全的重要材料，其在结构粘结上的应用已经有超过40年的历史。目前国内的玻璃幕墙关于硅酮结构胶的设计和施工，都是按照JGJ102-2003《玻璃幕墙工程技术规范》来进行，多年的应用实践证明总体是很安全的。正确的结构胶尺寸设计是保证结构胶能正常发挥作用的重要因素，其中，结构胶粘结厚度(gluelinethickness)是一个值得讨论的问题。计算结构胶粘结厚度，除了JGJ102-2003中介绍的方法，还有另外两种方法。本文主要介绍了JGJ102-200

2、3《玻璃幕墙工程技术规范》、ASTMC1401-02《结构密封胶装配指南》、ETAG-002《结构胶欧洲标准》关于结构胶粘结厚度(gluelinethickness)计算和校核的三种不同方法。关键词：结构胶粘结厚度热膨胀位移ASTM结构胶欧洲标准2.结构胶厚度的计算对于幕墙工程中的结构胶尺寸计算，通过梯形荷载法则由板片大小和结构胶强度设计值计算粘结宽度(structuralbite)已经是一种共识，而关于结构胶厚度(gluelinethickness)的计算，则总共有三种方法——JGJ102-2003《玻璃幕墙工程技术规范》、ASTMC1401-02《结构密

3、封胶装配指南》、ETAG-002《结构胶欧洲标准》。这三种方法的基础都是由玻璃板片与铝合金附框的相对位移来计算结构胶粘结厚度(gluelinethickness)，但是在相对位移的计算方法上，三种方法完全不同，并且由相对位移计算结构胶厚度的方法也不相同。图1玻璃幕墙和硅酮结构胶2.1JGJ102-2003《玻璃幕墙工程技术规范》在国内幕墙行业权威标准JGJ102-2003《玻璃幕墙工程技术规范》“硅酮结构密封胶设计”一章中介绍了关于硅酮结构密封胶粘结厚度ts的计算方法。l相对位移计算在JGJ102-2003中，相对位移Us的计算方法为：Us=θ·hg(1)其

4、中：θ——风荷载标准值作用下主体结构的楼层弹性层间位移角限值（rad）hg——玻璃面板高度图2风荷载作用下玻璃板片产生位移值得注意的是，用层间位移角限值乘以玻璃板片高度来计算幕墙玻璃与铝合金附框的相对位移，考虑的是最大风荷载或者地震情况下最不利的情况，即附框和板块在最下端保持重叠，最上端的错位达到最大值。JGJ102-2003在解释Us的含义时标注“必要时还应考虑温度变化产生的相对位移”，所以必要时还需用叠加温度变化产生的相对位移。一般的计算中，风荷载标准值作用下产生的相对位移会远远大于热膨胀产生的相对位移。l结构胶粘结厚度计算图3接口变位后的结构胶厚度由公

5、式（1）得到的接口位移Us与硅酮结构胶的变位承受能力(δ值)根据勾股定理计算结构胶粘结厚度：(2)其中：ts=结构胶粘结厚度us=相对位移δ=硅酮结构密封胶的变位承受能力，取对应于其受拉应力为0.14MPa时的伸长率C=接口变位后的结构胶粘结厚度，c=ts·（1+δ）2.2ASTMC1401-02《结构密封胶装配指南》在ASTMC1401-02《结构密封胶装配指南》中介绍了另一种结构胶粘结厚度的计算方法。与JGJ102-2003中用“楼层弹性层间位移角限值”来计算相对位移不同，ASTMC1401-02《结构密封胶装配指南》的方法考虑的是结构胶必须要能够承受板

6、块由于温差而导致的接口位移变化，所以根据板片的热膨胀位移来计算校核结构胶厚度。l热膨胀位移计算(3)；=玻璃板片温差，指施工时与极端温度时的板片温度之差；玻璃板片的热膨胀系数。为了考虑最差的环境条件，这里不考虑玻璃与金属框架之间的相对温差热位移。l结构胶粘结厚度计算由公式3计算出热膨胀位移之后，再根据勾股定理与剪切变位承受能力来计算校核预期粘结厚度。(3)其中：=垂直方向的温差位移量图4利用勾股定理计算T=预期粘结厚度要求计算所得的结果小于结构胶变位承受能力δ值，否则预期厚度不合格。这里的计算与JGJ-102中第二步方法类似，只是把厚度的演算反过来转化为校核

7、的过程。2.3ETAG-002《结构胶欧洲标准》在ETAG-002《结构胶欧洲标准》中介绍了第三种计算结构胶粘结厚度的方法。对于材料热膨胀位移的计算，ETAG-002《结构胶欧洲标准》与ASTMC1401-02《结构密封胶装配指南》方法类似，而由热膨胀位移进一步计算结构胶粘结厚度的方法则完全不同——根据结构胶的剪切强度设计值来计算。l热膨胀位移计算根据ETAG-002中的公式对热膨胀位移进行计算。(4)其中:Tc=铝合金附框的温度，℃Tv=玻璃板片的温度，℃T0=结构胶施工时的温度，℃c=铝合金的线膨胀系数，mm/mm/℃v=玻璃的线膨胀系数，mm/mm/℃

8、a=玻璃板片长度，mmb=玻璃板片宽度，mm与AST