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隐框玻璃幕墙硅酮结构胶粘结厚度设计方法

来源:中国幕墙网收集整理  作者:刘军进 李建辉 黄小坤 李然 张晓通 孙在久  日期:2016-1-20
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  隐框玻璃幕墙指玻璃面板边缘通过硅酮结构胶粘结于金属框架外表面的框支承玻璃幕墙,因建筑外表面干净,整洁视角效果良好得到了建筑师和业主的认可,典型的大型隐框玻璃幕墙工程项目有高438m'幕墙面积约1.4×1000000㎡的广州西塔总建筑面积约5×1000000㎡全部采用隐框玻璃幕墙作为外围护结构的北京环球贸易中心,隐框玻璃幕墙设计时一个关键环节是计算确定硅酮结构胶的宽度和厚度$胶体宽度和长度主要用作抵抗玻璃面板传递来的平面外风荷载'地震作用和重力荷载$硅酮结构胶的厚度主要用来消化主体结构层间变形对隐框玻璃幕墙的不利影响。

  2.1试件设计

  隐框玻璃幕墙试验用的支承架为一个由4根立柱,10根横梁刚接而成的空间钢框架,其正立面'侧立面和整体模型见图1.框架总高为2325mm柱,梁均采用方钢管,尺寸为100mm×50mm,壁厚5mm,框架前'后立面各设1块玻璃面板#玻璃面板外形尺寸为900mm×1800mm,厚10mm。为了准确测出硅酮结构胶剪切位移折减系数值,对隐框玻璃幕墙进行了简化,取消了副框及副框与支承框架之间的连接螺栓。将2片玻璃直接用硅酮结构胶粘贴在钢框架上,并按照规范要求在每块玻璃面板的底部设置2个托条以承托其质量,结构胶采用单组分硅酮结构胶,粘结厚度12mm,粘结宽度12mm。

  2.2试验方案

  本文试验进行单向加载#采用位移加载控制,测试内容包括:水平推力'框架侧向位移'结构胶剪切变形&结构胶的剪切变形。通过测量玻璃面板与钢框架之间的相对变形来确定(图2)。测点布置在玻璃面板的4个角点附近!结构胶剪切变形最大处,其中A1(B1),A4(B4)点测横'竖结构胶角点处的竖向剪切变形A2(B2),A3(B3)点测横'竖结构胶角点处的水平剪切变形。

  3.试验结果分析

  3.1试验现象

  随着框架侧向位移增大#结构胶的剪切变形逐步增大,并带动玻璃面板发生转动。图3为硅酮结构胶试验形态。角点B1附近竖向胶条出现外凸现象(图3a),角点B2附近水平胶条有外凸现象,并出现一定的皱褶(图3b),角点B3附近竖向胶条向面板内缩进(图3C)。

  3.2 试验结果

  硅酮结构胶各测点剪切变形的试验结果如表1所示,结构胶剪切变形与框架侧向位移的关系曲线见图4。由表1和图4可知1.硅酮结构胶的剪切变形与框架侧向位移呈线性关系;2.结构胶在4个测点处的竖向剪切变形在初始阶段基本相同#随着框架侧移的增大4个测点处数值有一定离散性,这是由于玻璃底部托条一定程度上影响了玻璃面板的竖向自由转动变形所致3.硅酮结构胶在4个测点处的

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专家介绍

 黄小坤

铝门窗幕墙委员会专家组

工作单位:中国建筑科学研究院建筑结构研究所

技术职称:硕士研究生导师

专业:1.高层建筑结构研究、工程咨询服务;混凝土结构基本理论研究;《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3修订副主编。 2.建筑幕墙结构研究、工程技术咨询服务;《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102和《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133修订主编。 一、主编、参编的主要国家标准和行业标准: 1、《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002(副主编) 2、《住宅建筑规范》GB50368-2005(参编人) 3、《混凝土结构设计规范》GB50010-2002(修订,主要参编人) 4、《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003(主编) 5、《金属与石材幕墙工程技术规范》JGJ133-2001(修订主编) 6、《既有建筑幕墙可靠性鉴定与加固规程》(制定,副主编) 7、《建筑门窗及幕墙工程检测技术规范》(制订,参编人) 8、《装配式混凝土结构技术规程》(修订,主编) 9、《采光顶与金属屋面工程技术规程》(制订,参编人) 10、建设部标准定额司《工程建设标准体系》(修订,主要参编人) 11、工程建设标准强制性条文(房屋建筑部分)2002版、2009版参编人 二、主要在研课题 1、“十一五”科技支撑项目《高强钢筋与高性能混凝土应用关键技术研究》(2008~2011) 2、院重点课题“复合受力钢筋混凝土构件承载力的协调计算模式”(2004~2009) 3、院自筹基金课题“低、多层房屋混凝土墙体结构性能研究”(2007~2010) 三、主要获奖项目(省部级) 1、“大底盘大空间高层建筑剪力墙结构研究” 获建设部1989科技进步三等奖 2、“多塔楼及错层高层建筑结构计算分析及程序研制”获建设部1996科技进步三等奖 3、“复杂高层建筑结构研究应用” 获2004华夏建设科学技术奖一等奖 4、“《高层建筑混凝土结构技术规程》JGJ3-2002”获2004华夏建设科学技术奖一等奖 5、“超高层建筑结构的抗震设计理论”获2005华夏建设科学技术奖二等奖 6、“住宅建筑规范GB50368-2005”获2007年华夏建设科学技术奖二等奖 四、主要社会兼职 建设部工程建设标准强制性条文咨询委员会委员;中国工程建设标准化协会理事;中国工程建设标准化协会混凝土结构专业委员会副主任委员;全国混凝土标准化技术委员会(SAC/TC458)副秘书长;全国建筑幕墙门窗标准化技术委员会(SAC/TC448)副主任委员;全国建筑构配件标准化技术委员会(SAC/TC454)秘书长;中国建筑学会高层建筑结构专业委员会委员;全国工程建设标准设计专家委员会委员;中国建筑金属结构协会铝门窗幕墙专业委员会专家组成员;建设部建筑构配件标准化技术委员会委员;《建筑结构》编委等。 五、主要论文、著作情况 论文、著作约20篇(部)。主要列举如下: 1、专题研究组,大底盘大空间高层建筑剪力墙结构设计建议,建筑科学,1989年第1期。 2、郝锐坤、黄小坤等,大底盘大空间高层建筑剪力墙结构计算与试验研究,建筑科学,1989年第2期。 3、黄小坤、赵西安,《高层建筑结构考虑楼板面内变形的时程分析》,建筑科学,1992年第2期。 4、徐培福、郝锐坤主编,钢筋混凝土高层建筑结构设计手册,(参加第八章编写),中国建筑工业出版社,1996年12月,北京。 5、黄小坤、郝锐坤,《高层建筑混凝土结构技术规程》简介,建筑结构,31卷第11期,2001.11。 6、徐培福、黄小坤,《高层建筑混凝土结构技术规程》修订简介,建筑科学,18卷第1期,2002.2。 7、黄小坤,高层建筑混凝土结构技术规程主要修订内容,工程建设标准化,2002年6月 8、徐培福、黄小坤主编,高层建筑混凝土结构技术规程理解与应用,中国建筑工业出版社,2003年3月 9、黄小坤,剪力墙连梁纵向钢筋构造配筋率探讨,建筑结构,2004年1月 10、工程建设标准强制性条文(房屋建筑部分)咨询委员会,工程建设标准强制性条文(房屋建筑部分)实施导则,中国建筑工业出版社,2004年2月 11、黄小坤,《高层建筑混凝土结构技术规程》(JGJ3-2002)若干问题解说,土木工程学报,第37卷第3期,2004年3月 12、黄小坤等,陶板幕墙抗震性能试验研究,中国建筑金属结构,2004年8月 13、黄小坤、林祥等,高层建筑箱形转换层结构设计探讨,工程抗震与加固改造,2004年第5期,2004年10月 14、廖宇飚、黄小坤,高层建筑结构侧向刚度变化及其控制方法研究(上),工程抗震与加固改造,27卷5期,2005年10月 15、廖宇飚、黄小坤,高层建筑结构侧向刚度变化及其控制方法研究(下),工程抗震与加固改造,27卷6期,2005年12月 16、住宅建筑规范实施指南,《住宅建筑规范》编制组编,中国建筑工业出版社,2006年5月,第一版 17、黄小坤、林祥、黄拥军,陶板幕墙模拟地震振动台试验研究,建筑结构,36卷第10期,pp95-97,2006年10月 18、黄小坤、刘智,北京金地国际花园A区A座模型振动台试验研究,建筑结构,第36卷增刊,pp6-1~6-7,2006年6月。 19、黄小坤、刘立渠、陶学康.考虑纵筋率及加载面边长比影响的板受冲切承载力试验研究[J].土木工程学报,2008,41(7):21-26 20、刘立渠、黄小坤、陶学康.考虑纵筋率及加载面边长比影响的板受冲切承载力计算分析[J].土木工程学报,2008,41(7):27-32 21、黄小坤. 玻璃幕墙及采光顶结构设计若干问题探讨[J].建筑结构,2009,第39卷第1期:88-92

专长:从事高层建筑结构、混凝土结构以及建筑幕墙结构的研究、结构分析软件开发、工程技术咨询、有关规范编制和管理工作

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