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结构密封胶强度设计值可以提高吗?

补充:1  浏览:824  发布时间:2015-8-5
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  在上一期分享中,白云在线专家介绍了白云超高性能结构密封胶优异的产品特性,在应用过程中,可按非常规设计,适当提高强度设计值,这样可以减少粘接宽度。产品本身性能高,其应用中强度设计值可适当按比例提高吗?带着这些问题,本期给大家继续分享。

  超高性能结构密封胶应用(3):强度设计值提高的标准依据

  1、美国标准介绍

  结构密封胶强度设计值是否可以提高,我们先看看美标有关要求。美国材料与试验协会(ASTM)发布的标准作为国际先进标准,已被世界多数国家所采用,美国ASTM C1184-2005对结构密封胶性能指标的要求主要指标如下:

  美标ASTM C1184规定标准条件下结构胶强度值仅为不小于0.345MPa,ASTM C 1401结构密封胶粘结设计规定0.139Mpa(20psi)是最大强度设计值;由于美标ASTM C1184对结构密封胶强度值要求不高,按ASTM C 1401强度设计值取值0.14MPa计算,其设计安全系数为2.5

  2、中国标准介绍

  现行的国家标准GB 16776-2005《硅酮结构密封胶》参照美国ASTM C1184编写,因此,多数性能指标测试要求与美标相同,但强度值要求比美标有提高,标准条件的最大强度值提高至0.60MPa。

  在实际工程应用中,有关强度设计值取值,在JGJ 102-2003中的强制性条文第5.6.2条规定“硅酮结构密封胶的拉应力或剪应力设计值不应大于其强度设计值f1,f1应取0.2N/mm2;在永久荷载作用下,硅酮结构密封胶的拉应力或剪应力设计值不应大于其强度设计值f2,f2应取0.01N/mm2。”JGJ 102-2003 对f1、f2的取值依据,在条文说明第5.6.2条中进行了相应解释“现行国家标准《建筑用硅酮结构密封胶》GB 16776中,规定了硅酮结构密封胶的拉伸强度值不低于0.6N/m2,在风荷载或地震作用下,硅酮结构密封胶的总安全系数取不小于4,套用概率极限状态设计方法,风荷载分项系数取1.4,地震作用分项系数取1.3,则其强度设计值f1约为0.21~0.195N/m2,本规范取为0.2N/m2,此时材料分项系数约为3.0。在永久荷载(重力荷载)作用下,硅酮结构密封胶的强度设计值f2取为风荷载作用下强度设计值的1/20,即0.01N/m2。”

  由于JGJ 102编制过程中同样参考了一些先进国家有关玻璃幕墙的标准和规范,JGJ 102-2003中结构胶强度设计值f1取值0.2N/mm2,即0.2MPa,仅从数值上看比美标有所提高,但由条文说明可见这仅是为套用概率极限状态设计方法,将风荷载标准值乘分项系数1.4,改取为风荷载设计值,即1.4×0.14 N/mm2 =1.96 N/mm2≈0.2 N/mm2,可见实际强度设计取值仍是参照美标。因此,根据现行国家标准规范取值,普通硅酮结构密封胶可提供4倍的安全系数

  3、欧洲标准介绍

  欧洲标准ETAG002《结构密封胶玻璃装配系统技术审核指南》对结构密封胶的最大强度值无具体数值要求,但其前置条件是产品性能经高温、低温、湿热及耐热水-UV辐照后强度标准值保持率必须高于75%。

  欧标的强度设计值按以下公式计算:

  σdes =Ru,5/rtot

  式中:σdes——短期荷载下结构胶强度设计值(f1)

  rtot ——安全系数,ETAG 002中建议取6。

  根据欧洲标准,强度设计值按上述公式计算而得到的,一般是结构密封胶拉伸强度标准值的1/6,并不是都取0.14 MPa,性能低的结构密封胶,设计值按公式计算取值可能还达不到0.14 MPa。性能高的结构密封胶,只要符合欧洲标准,设计值按公式计算取值是可以超过0.14 MPa的。

  因此按欧洲标准要求,强度设计值是可以提高的。我们了解到,在欧洲、美国也有相应的应用案例。

  结语:

  由以上标准介绍可知,强度设计值0.14 MPa不是不可逾越的。从欧洲标准来说,强度设计值由公式计算而得,只要采用新材料、新技术提高硅酮结构密封胶的最大强度标准值,强度设计值是可以相应按比例提高。对于现行中国国家标准规范而言,强度设计值取0.2MPa在JGJ102规范中为强制性条文,提高强度设计值的超规范设计需经专家论证。

回答时间:2015-8-5

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