1.前言
硅酮结构胶用于玻璃幕墙板块结构粘结的历史已经超过40年,高性能的结构性粘结促进了玻璃幕墙的技术革新,新材料、新工艺、新技术不断被开发和采用。目前,我国国内玻璃幕墙用硅酮结构胶的设计和施工要求按照JGJ 102-2003《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。
对于幕墙工程中的结构胶的安全尺寸,JGJ 102-2003《玻璃幕墙工程技术规范》、ASTM C 1401-02《结构密封胶装配指南》、ETAG002《结构密封胶装配体系(SSGS)欧洲技术认证指南》中都有具体的计算方法。粘结宽度(structural bite)通过梯形荷载法则由板片尺寸及结构胶强度设计值计算已经是一种共识,而对于粘结厚度(glueline thickness)的计算,三个规范则有所不同。
2.结构胶厚度的计算
对于结构胶厚度的计算,JGJ 102、ASTM C 1401、ETAG002中的方法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(glueline thickness),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。
2.1 JGJ102-2003《玻璃幕墙工程技术规范》的计算方法
JGJ 102-2003《玻璃幕墙工程技术规范》5.6.5介绍了关于硅酮结构密封胶粘结厚度ts的计算方法。
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”,但没有明确表述应取相对大值或是叠加。一般的计算中,风荷载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。
2.2 ASTM C 1401-02《结构密封胶装配指南》的计算方法
在ASTM C 1401-02《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JGJ 102-2003中用“楼层弹性层间位移角限值”来计算相对位移不同,ASTM C 1401-02《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。