1、 馬啟元馬啟元E-mail: ma_ 1.基本屬性基本屬性結(jié)構(gòu)連接材料結(jié)構(gòu)連接材料-彈性粘接彈性粘接-傳遞荷載傳遞荷載-適應(yīng)位移。適應(yīng)位移。2.結(jié)構(gòu)組成和物理化學(xué)特性結(jié)構(gòu)組成和物理化學(xué)特性1）基本組成）基本組成基礎(chǔ)基礎(chǔ)為為硅硅-氧主鏈聚合物、主填料二氧化氧主鏈聚合物、主填料二氧化硅粉體、硅油增塑；硅粉體、硅油增塑；2）室溫固化、高低溫性能穩(wěn)定、對(duì)硅酸鹽玻璃表面化學(xué)）室溫固化、高低溫性能穩(wěn)定、對(duì)硅酸鹽玻璃表面化學(xué)親和、耐環(huán)境老化；親和、耐環(huán)境老化；3) 透氣、非硅油酯中溶脹透氣、非硅油酯中溶脹3.力學(xué)力學(xué)特性特性應(yīng)力應(yīng)力-應(yīng)變特性應(yīng)變特性形變與外力作用時(shí)間相關(guān)，應(yīng)力形變與外力作用時(shí)間相關(guān)，應(yīng)力-

2、應(yīng)變關(guān)系應(yīng)變關(guān)系非線性，介于理想彈性體（彈簧）和理想粘性非線性，介于理想彈性體（彈簧）和理想粘性流體（水）之間，即粘彈性。流體（水）之間，即粘彈性。初始受力階段 t0 ,1/E 1/E1,即：2 重要物理力學(xué)參數(shù)：重要物理力學(xué)參數(shù)：初始剛度模量KX12.5彈性范圍（拉伸應(yīng)變25%）內(nèi)粘結(jié)試件密封膠荷載與位移成正比的比例系數(shù)，以初始段應(yīng)變12.5%時(shí)的應(yīng)力表示。初始彈性模量ES0密封膠拉伸初始應(yīng)變（25%）彈性變形階段內(nèi)應(yīng)力和應(yīng)變的比值。強(qiáng)度平均值X試驗(yàn)測(cè)定的拉伸粘結(jié)強(qiáng)度的平均值。強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值R,5拉伸粘結(jié)試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯著性水平0.05分位值，即產(chǎn)品拉伸粘結(jié)強(qiáng)度高于該值的概率為95%（GB5006

3、8），且要求老化后強(qiáng)度保持率75%以上：R,5 = X S X.c/ X 75%式中： X.c= 經(jīng)過(guò)老化后的拉伸、剪切應(yīng)力平均值 = 75 %的置信概率5 %偏差 拉伸粘結(jié)強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，f1s取分項(xiàng)系數(shù)6 剪切強(qiáng)度設(shè)計(jì)值des desR,5 / 6 初始剪切模量，GS剪切拉伸至應(yīng)變25%彈性變形階段密封膠剪應(yīng)力和對(duì)應(yīng)剪應(yīng)變的比值。按0.5泊松比計(jì)算 GSES0/3。 泊松比，橫向與受力方向變形之比，0.5 永久荷載下剪切強(qiáng)度設(shè)計(jì)值, f2s永久荷載下不發(fā)生蠕變時(shí)剪應(yīng)力測(cè)試值。 蠕變系數(shù)，c剪切強(qiáng)度設(shè)計(jì)值與永久荷載下剪切強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的比值.cdes/fs2，一般10 疲勞強(qiáng)度8s為一個(gè)周期，以0.

4、61.0倍強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)力循環(huán)拉伸，規(guī)定拉伸循環(huán)次數(shù)下無(wú)破壞的應(yīng)力值（指標(biāo)1005000次循環(huán)）F1 = R,5 / 6二二 應(yīng)用性能要求應(yīng)用性能要求1 1 分類(lèi)分類(lèi)及標(biāo)記示例及標(biāo)記示例 a）WH類(lèi)用途 b）WPH類(lèi)用途 c）W類(lèi)用途說(shuō)明：W承受陣風(fēng)和/或氣壓水平荷載；H隱框粘結(jié)裝配用；P承受永久荷載。 圖A.1 典型安裝型式及膠接承載形式圖例原理:密封膠在初始受力變形階段呈現(xiàn)近似彈性固體的力學(xué)性能。初始變形階段（如法向應(yīng)變25%為邊界），切向變形量對(duì)橫截面積影響甚小，其法線應(yīng)力與切線應(yīng)力基本相等，接近于彈性固體。初始變形中由于粘接試件夾持的預(yù)張緊、安裝間隙或其他人為因素，往往造成試驗(yàn)曲線起始原

5、點(diǎn)漂移，如圖B.1所示。為真實(shí)反映材料特性，應(yīng)對(duì)初始變形階段的應(yīng)變補(bǔ)償繪制材料拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線，計(jì)算材料適于工程應(yīng)用的初始剛度模量，如圖B.2。A計(jì)算方法以5%、10%、15%、20%、25%應(yīng)變?cè)囼?yàn)測(cè)得的應(yīng)力值，分別對(duì)應(yīng)補(bǔ)償轉(zhuǎn)換應(yīng)變4.8%、9.1%、13.1%、16.9%、20.3%繪制應(yīng)力-應(yīng)變曲線，或統(tǒng)計(jì)其線性回歸方程，計(jì)算應(yīng)力-應(yīng)變的比例系數(shù)即為（正切）初始剛度模量。可依據(jù)初始應(yīng)力-應(yīng)變曲線測(cè)試值，設(shè)應(yīng)變25%為彈性邊界，按下式計(jì)算初始剛度模量初始剛度模量Es： . (B.1)n 給定溫度或條件下每次試驗(yàn)的試件數(shù)量m每個(gè)試件的觀察數(shù)據(jù)數(shù)量 (B.2)B.2式中：ij 應(yīng)變uij時(shí)的

6、拉應(yīng)力 (B.3)B.3式中：uij拉伸或壓縮條件下的位移，mmhi每個(gè)試件的初始厚度，mm初始剛度應(yīng)力-應(yīng)變曲線上對(duì)應(yīng)于應(yīng)變12.5% 的應(yīng)力。（曲線按B.2補(bǔ)償后數(shù)據(jù)繪制） 材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值除以材料性能分項(xiàng)系數(shù)得到的值。密封膠粘結(jié)強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù)f取6，即： fs1=R,5.23/f (B.4) 式中： R,5.2323拉伸粘結(jié)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，MPa f 粘結(jié)強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù)，取值為6同理，粘結(jié)剪切強(qiáng)度設(shè)計(jì)值fs2 取值即： fs2 =R,5/6 (B.5) 式中： R,5 剪切強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，MPa。（6剪切強(qiáng)度分項(xiàng)系數(shù)）依據(jù)試驗(yàn)確定剪切荷載下密封膠持久強(qiáng)度設(shè)計(jì)值, 即密封膠不產(chǎn)生蠕變的剪應(yīng)力值。該值依據(jù)

7、試驗(yàn)結(jié)果按下式計(jì)算： = fs2/c(B.6)式中：fs223粘結(jié)剪切強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，MPa；c 蠕變分項(xiàng)系數(shù) c一般應(yīng)10（具體值由生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)或說(shuō)明書(shū)提供）。 結(jié)構(gòu)膠隱框粘接以連續(xù)的線性彈簧元件模擬粘接體受拉伸偏移、轉(zhuǎn)動(dòng)剪切及應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。 半隱框安裝玻璃上下橫邊是傳統(tǒng)明框可通過(guò)簡(jiǎn)支撐模擬，玻璃平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)不受約束。1 基本粘接型式基本粘接型式2 應(yīng)力分析方法應(yīng)力分析方法p剛性板外力作用被整體性地傳遞給面板周邊結(jié)構(gòu)膠上。p梯形法模擬測(cè)試中發(fā)現(xiàn)玻璃變形時(shí)一個(gè)可見(jiàn)大致的梯形結(jié)構(gòu)。由于受力線形狀的不同，在玻璃或面板短邊的中部達(dá)到最大值，這是計(jì)算結(jié)構(gòu)膠粘接寬度的理論基礎(chǔ)。p有限元法有限元法利用計(jì)算

8、機(jī)數(shù)學(xué)分析技術(shù)更加精確地分析結(jié)構(gòu)膠在荷載下的應(yīng)力。分析顯示荷載作用于結(jié)構(gòu)膠接縫的最大拉力值發(fā)生在玻璃面板長(zhǎng)邊1/4位置。 依據(jù)依據(jù)GB 50068 建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)極限極限承載能力狀態(tài)設(shè)計(jì)原則：承載能力狀態(tài)設(shè)計(jì)原則：“結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接的應(yīng)力應(yīng)不超過(guò)材料強(qiáng)度（包括疲勞），不應(yīng)接的應(yīng)力應(yīng)不超過(guò)材料強(qiáng)度（包括疲勞），不應(yīng)產(chǎn)生不適于繼續(xù)承載的過(guò)度變形產(chǎn)生不適于繼續(xù)承載的過(guò)度變形”。即要求：即要求：u 粘接體應(yīng)有足夠的粘結(jié)面積（寬度），保證粘接體應(yīng)有足夠的粘結(jié)面積（寬度），保證其應(yīng)力不大于強(qiáng)度設(shè)計(jì)值其應(yīng)力不大于強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f1（0.14MPa）；u 粘接體的模

9、量和厚度應(yīng)保證承載變形時(shí)產(chǎn)生粘接體的模量和厚度應(yīng)保證承載變形時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力不大于強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的應(yīng)力不大于強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f1（0.14MPa） 。 現(xiàn)行規(guī)范現(xiàn)行規(guī)范定義定義結(jié)構(gòu)膠結(jié)構(gòu)膠變位變位承受承受能力能力拉拉伸應(yīng)力伸應(yīng)力0.14MPa時(shí)結(jié)構(gòu)膠的伸長(zhǎng)率（時(shí)結(jié)構(gòu)膠的伸長(zhǎng)率（%），），即要即要求求粘粘接厚度設(shè)計(jì)接厚度設(shè)計(jì)中將中將結(jié)構(gòu)變位時(shí)粘接體應(yīng)變量限結(jié)構(gòu)變位時(shí)粘接體應(yīng)變量限制在制在值以內(nèi)，以保證結(jié)構(gòu)膠的應(yīng)力不值以內(nèi)，以保證結(jié)構(gòu)膠的應(yīng)力不超過(guò)超過(guò)f1。scw a 示例：幕墻四周粘接的金屬蜂窩結(jié)構(gòu)面板，承受風(fēng)壓w水平荷載，面板長(zhǎng)邊L=1524mm，短邊a=1219mm，厚度為51mm，風(fēng)荷載W=1.92KP

10、a，根據(jù)剛性面板的應(yīng)力分布，粘接寬度：Cs 1219(1524)(1.92) / 2(138)(1219+1524) = 4.71mm)(22121llFPllBtW u 位移位移最大地震50年或百年一遇，風(fēng)荷傳遞是瞬間行為，而熱位移引起的應(yīng)力每天都發(fā)生，一年內(nèi)會(huì)有幾次達(dá)到最大值。風(fēng)荷載或多遇烈度地震框架風(fēng)荷載或多遇烈度地震框架的切向位移的切向位移量量 us1 = h 風(fēng)荷載或多遇烈度地震標(biāo)準(zhǔn)值作用下主體結(jié)構(gòu)的樓層彈性層間位移角限值（rad）； h玻璃面板高度（mm）： 厚度方向剪切位移影響系數(shù)，取0.5 溫度變化影響下膠體剪切位移溫度變化影響下膠體剪切位移us2 = T Lg / 2 Lg硅酮結(jié)構(gòu)膠的最大單邊邊長(zhǎng)（mm）玻璃線膨脹系數(shù)T 溫度變化值，取值不小于25； 粘接厚度驗(yàn)算。硅酮結(jié)構(gòu)膠沿厚度方向產(chǎn)生的剪切位移us取us1、us2最大值 中的較大值（mm），厚度ts應(yīng)符合：Es硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的拉伸彈性模量（N/mm2）膠品牌序號(hào)12345678910，%6.09.7