2)
玻璃板的總安全系數
(一)玻璃板的破壞特征與概率玻璃是典型的
脆性材料,沒有屈服點,在其應力—應變直線超過
彈性極限后立即
斷裂。玻璃破壞的特征是表面微
裂紋在
拉應力下斷裂,破壞強度是
離散的, 并與支承條件、加載速率和負載持續時間有關。由于玻璃
破裂起源于表面微裂紋,其數量、尺寸、形狀不一且分布無規則,故決定了玻璃
斷裂強度本質上具有統計性。美國、日本、英國、澳人利亞等國家都是在人量玻璃風壓破壞試驗的基礎上,采用統計的方法分析得出玻璃的風壓設計圖或半理論半經驗強度計算公式。各有關國家和我國進行的玻璃試驗證明,四邊支承的普通
浮法玻璃(詞條“浮法玻璃”由行業大百科提供)的平均破壞荷載相對于風荷載標準值的安全系數為2.5,破壞概率為l/1000)
(2)我國玻璃幕墻規范和
建筑玻璃應用技術規程規定的玻璃總安全系數K=2.5。幕墻規范取K=Υm=1.4,取K2=Υm=k/Υm=2.5=1.785,則確定玻璃的
強度設計值fk=fk/1.785.,《破璃幕墑丁程技術規范》、GJ 102—96給出的玻璃強度設計值是按日本的玻璃強度標準位fk除以上1.785確定的。
3)
鋁合金型材的總安全系數
(1)鋁合金
型材總安全系數K:
6063鋁合金建筑型材是
伸長率≥8%的延性材料,其屈服階段沒有明顯的流幅,以規定非比例伸長應力σp0.2作為
屈服強度。世界各國鋁合金結構設計的安全系數一般為1.6-1.8,美國鋁業協會《鋁結構設計規范》規定“采用屈服強度計算
許用應力(詞條“許用應力”由行業大百科提供)的建筑型構件的安全系數為1.65”,我國《
玻璃幕墻工程技術規范》JGJ 102-96)編制時認為
鋁型材強度離散較大,所以規定鋁合金型材的總安全系數K=1.8,可靠度要求是高的。文獻[12]的作者對從一些型材廠收集的100個試樣資料進行分析計算驗證,證明這100個試樣對于國家標準《鋁合金建筑型材》GB/T 5237—2000規定的σp0.2=110MPa的保證概率為99.73%。考慮到門窗的結構重要性應比幕墻略低一些,廣東省標準《鋁合金門窗工程設計、施工及驗收規范》
DB-15-30-2002規定鋁合金門窗型材的總安全系數為1.65。
(2)鋁合金型材的強度設計值:幕墻鋁型材的材料性能分項系數K2=丫m=1.8/1.4=1.286,
門窗鋁型材(詞條“門窗鋁型材”由行業大百科提供)的材料性能分項系數K2=丫m=1.65/1.4=1.178。鋁型材的抗拉、
抗壓強度(詞條“抗壓強度”由行業大百科提供)設計值均按其條件屈服
強度標準值σp0.2除以幕墻或門窗型材的材料性能分項系數丫w求得,
抗剪強度設計值是抗拉壓強度設計值的0.58倍,但抗
擠壓(局部承壓)強度設計值《規范》以前沒有規定,本次修訂的征求意見稿欲參照《鋼結構
設計規范》的端面承壓強度設計值,規定鋁型材的局部承壓強度設計值按其
抗拉強度標準值σb的0.75倍計算。我們認為,幕墻與門窗框架及扇梃鋁合金型材構件連接常剛的鉚榫、
螺栓、
螺釘等非
焊接的機械聯接中,與
剪切同時出現的擠壓,與鋼結構連接時的端面刨平頂緊的端面承壓有所不同,而且,根據設計要求并為保證其材料強度設計值可靠度水平的同一基準,應按照其以條件屈服強度σp0.2為基礎的抗拉(壓)強度設計值的適當倍數確定。
(3)各種鋼及
不銹鋼(詞條“不銹鋼”由行業大百科提供)連接件和緊固件的總安全系數和材料強度設計值:應按《
鋼結構設計規范》GB 50017的規定,總安全系數為1.55,材料性能分項系數K2=丫m=1.107。
4)矸酮
結構密封膠的總安全系數
(1)玻璃的結構性膠接裝配特點:
隱框玻璃幕墻膠接技術,是采用主要成分為聚
硅氧烷的
硅酮結構密封膠,直接將玻璃與鋁合金框架
粘接起來,形成耐
老化、高性能的
硅酮橡膠彈性體,來傳遞玻璃面板所受的荷裁并承受玻璃與金屬支承框架之間由于各種作而產生的相對位移。這種膠接結構代替了傳統的明框鑲嵌槽機械性裝配,幕墻所受的門重、風荷載、溫度變化等作用全靠
結構膠承受,幾十年來的經驗證明,
硅酮結構膠(詞條“硅酮結構膠”由行業大百科提供)與玻璃(或其表面優質的在線嗩涂熱分解
鍍膜和
真空陰極磁控濺射鍍膜面)和鋁合金型材(
陽極氧化膜,≥15μm)表面在滿足
相容性情況下的界面粘接能力要高于其膠體本身的
內聚力,對其進行性能檢測時只允許發生內聚破壞,而不允許發生粘接破壞,
(2)結構膠的總安全系數:考慮到結構膠接技術的多種不定性因素及其失效后果的嚴重性,我國《
玻璃幕墻工程技術規范》對膠縫設計采用了國際上通用的允許應力設計方法,即結構膠的
拉伸(詞條“拉伸”由行業大百科提供)粘接強度的標準值對荷載及
作用標準值的總安全系數K=5,SK<=5,SK<=Rk/K,按國際上規定的硅酮結構
密封膠的拉伸粘接強度的標準值作為短期荷載極限強度Fk1=0.7MPa,長期荷載極限強度FK2是短期極限強度FK1的l/20,即FK2=0.035MPa。各取總安全系數K=5,確定短期荷載強度設計允許值F1=0.1MPa,長期荷載強度允許值F2=0.007MPa,實際上這個長期荷載強度允許值凡是硅酮結構
密封膠的拉伸粘接強度標準值的l/100。
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