結(jié)構(gòu)密封膠強度設(shè)計值可以提高嗎？

　　在上一期分享中，白云在線專家介紹了白云超高性能結(jié)構(gòu)密封膠優(yōu)異的產(chǎn)品特性，在應(yīng)用過程中，可按非常規(guī)設(shè)計，適當(dāng)提高強度設(shè)計值，這樣可以減少粘接寬度。產(chǎn)品本身性能高，其應(yīng)用中強度設(shè)計值可適當(dāng)按比例提高嗎?帶著這些問題，本期給大家繼續(xù)分享。

　　超高性能結(jié)構(gòu)密封膠應(yīng)用(3)：強度設(shè)計值提高的標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)

　　1、美國標(biāo)準(zhǔn)介紹

　　結(jié)構(gòu)密封膠強度設(shè)計值是否可以提高，我們先看看美標(biāo)有關(guān)要求。美國材料與試驗協(xié)會(ASTM)發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)作為國際先進標(biāo)準(zhǔn)，已被世界多數(shù)國家所采用，美國ASTM C1184-2005對結(jié)構(gòu)密封膠性能指標(biāo)的要求主要指標(biāo)如下：

　　美標(biāo)ASTM C1184規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)條件下結(jié)構(gòu)膠強度值僅為不小于0.345MPa，ASTM C 1401結(jié)構(gòu)密封膠粘結(jié)設(shè)計規(guī)定0.139Mpa(20psi)是最大強度設(shè)計值;由于美標(biāo)ASTM C1184對結(jié)構(gòu)密封膠強度值要求不高，按ASTM C 1401強度設(shè)計值取值0.14MPa計算，其設(shè)計安全系數(shù)為2.5。

　　2、中國標(biāo)準(zhǔn)介紹

　　現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)GB 16776-2005《硅酮結(jié)構(gòu)密封膠》參照美國ASTM C1184編寫，因此，多數(shù)性能指標(biāo)測試要求與美標(biāo)相同，但強度值要求比美標(biāo)有提高，標(biāo)準(zhǔn)條件的最大強度值提高至0.60MPa。

　　在實際工程應(yīng)用中，有關(guān)強度設(shè)計值取值，在JGJ 102-2003中的強制性條文第5.6.2條規(guī)定“硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的拉應(yīng)力或剪應(yīng)力設(shè)計值不應(yīng)大于其強度設(shè)計值f1，f1應(yīng)取0.2N/mm2;在永久荷載作用下，硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的拉應(yīng)力或剪應(yīng)力設(shè)計值不應(yīng)大于其強度設(shè)計值f2，f2應(yīng)取0.01N/mm2。”JGJ 102-2003 對f1、f2的取值依據(jù)，在條文說明第5.6.2條中進行了相應(yīng)解釋“現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑用硅酮結(jié)構(gòu)密封膠》GB 16776中，規(guī)定了硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的拉伸強度值不低于0.6N/m2，在風(fēng)荷載或地震作用下，硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的總安全系數(shù)取不小于4，套用概率極限狀態(tài)設(shè)計方法，風(fēng)荷載分項系數(shù)取1.4，地震作用分項系數(shù)取1.3，則其強度設(shè)計值f1約為0.21～0.195N/m2，本規(guī)范取為0.2N/m2，此時材料分項系數(shù)約為3.0。在永久荷載(重力荷載)作用下，硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的強度設(shè)計值f2取為風(fēng)荷載作用下強度設(shè)計值的1/20，即0.01N/m2。”

　　由于JGJ 102編制過程中同樣參考了一些先進國家有關(guān)玻璃幕墻的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，JGJ 102-2003中結(jié)構(gòu)膠強度設(shè)計值f1取值0.2N/mm2，即0.2MPa，僅從數(shù)值上看比美標(biāo)有所提高，但由條文說明可見這僅是為套用概率極限狀態(tài)設(shè)計方法，將風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘分項系數(shù)1.4，改取為風(fēng)荷載設(shè)計值，即1.4×0.14 N/mm2 =1.96 N/mm2≈0.2 N/mm2，可見實際強度設(shè)計取值仍是參照美標(biāo)。因此，根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范取值，普通硅酮結(jié)構(gòu)密封膠可提供4倍的安全系數(shù)。

　　3、歐洲標(biāo)準(zhǔn)介紹

　　歐洲標(biāo)準(zhǔn)ETAG002《結(jié)構(gòu)密封膠玻璃裝配系統(tǒng)技術(shù)審核指南》對結(jié)構(gòu)密封膠的最大強度值無具體數(shù)值要求，但其前置條件是產(chǎn)品性能經(jīng)高溫、低溫、濕熱及耐熱水-UV輻照后強度標(biāo)準(zhǔn)值保持率必須高于75%。

　　歐標(biāo)的強度設(shè)計值按以下公式計算：

　　σdes =Ru,5/rtot

　　式中：σdes——短期荷載下結(jié)構(gòu)膠強度設(shè)計值(f1)

　　rtot ——安全系數(shù)，ETAG 002中建議取6。

　　根據(jù)歐洲標(biāo)準(zhǔn)，強度設(shè)計值按上述公式計算而得到的，一般是結(jié)構(gòu)密封膠拉伸強度標(biāo)準(zhǔn)值的1/6，并不是都取0.14 MPa，性能低的結(jié)構(gòu)密封膠，設(shè)計值按公式計算取值可能還達不到0.14 MPa。性能高的結(jié)構(gòu)密封膠，只要符合歐洲標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計值按公式計算取值是可以超過0.14 MPa的。

　　因此按歐洲標(biāo)準(zhǔn)要求，強度設(shè)計值是可以提高的。我們了解到，在歐洲、美國也有相應(yīng)的應(yīng)用案例。

　　結(jié)語：

　　由以上標(biāo)準(zhǔn)介紹可知，強度設(shè)計值0.14 MPa不是不可逾越的。從歐洲標(biāo)準(zhǔn)來說，強度設(shè)計值由公式計算而得，只要采用新材料、新技術(shù)提高硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的最大強度標(biāo)準(zhǔn)值，強度設(shè)計值是可以相應(yīng)按比例提高。對于現(xiàn)行中國國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范而言，強度設(shè)計值取0.2MPa在JGJ102規(guī)范中為強制性條文，提高強度設(shè)計值的超規(guī)范設(shè)計需經(jīng)專家論證。