幕墙材料学习资料讲述.doc

幕 墙 材 料 幕墙是用各种不同材质、性能的材料组合而成的。了解和掌握这些材料在各种不同使用条件和应力状态下的工作性能，根据幕墙的使用要求、荷载（作用）的性质、周围环境、受力特性和应力分布、慎重选择幕墙材料，使幕墙既能安全可靠地满足使用要求，又尽量节约材料，降低造阶。正确选择幕墙材料是设计、制造幕墙一项重要内容，为此我们要对这些材料作深入的探讨，掌握必要的基本知识。 JGJ102-2003规定： 1.玻璃幕墙用材料应符合国家现行标准的有关规定及设计要求。尚无相应标准的材料应符合设计要求，并应有出厂合格证。 2.（3.1.2）玻璃幕墙应选用耐气候性的材料。金属材料和金属零配件除不锈钢及耐候钢外，钢材应进行表面热浸镀锌处理、无机富锌涂料处理或采取其他有效的防腐措施，[（3.3.4）碳素结构钢和低合金高强度结构钢应采取有效的处理]，玻璃幕墙用铝合金材料应进行表面阳极氧化、电泳涂漆、粉末喷涂或氟碳漆喷涂处理。 氟碳漆品种有： PTFE 聚四氟乙烯树脂，如“特富龙”不粘锅涂料。 PVDF 聚偏二氟乙烯树脂。PTFE 和PVDF氟碳涂料属烘烤型，必须在高温下才能成膜，不能在常温下施工，应用于工厂专用设备喷涂或辊涂，不适用于现场涂刷，且工件长度受制于设备。 FEVE 聚二氟氯乙烯/乙烯基醚树脂，是一种可常温固化的氟碳涂料，在室温下采用刷涂、辊涂、喷涂等普通涂装方法，适用于大跨度工件现场涂装，工件长度不受设备限制。 PVF 聚氟乙烯树脂是将PVF薄膜与金属板复合适用于工厂专用设备贴膜。 3.玻璃幕墙材料宜采用不燃性材料或难燃性材料；防火密封构造应采用防火密封材料。 4.隐框和半隐框玻璃幕墙，其玻璃与铝型材的粘结必须采用中性硅酮结构密封胶；全玻幕墙和点支承幕墙采用镀膜玻璃时，不应采用酸性硅酮结构密封胶粘接。 5.硅酮结构密封胶和硅酮建筑密封胶必须在有效期内使用。 幕墙用的主要材料是钢材、铝合金材料、玻璃、密封胶等，下面分别介绍这些材料。 第一节 钢材 钢材在铝合金幕墙材料中占很重要的地位。比较大的幕墙工程，要以钢结构为主骨架，铝合金幕墙与建筑物的连接构件大部分采用钢材，使用的钢材以碳素结构钢为主，它是延性材料中力学性能比较典型的材料，其他很多材料的力学性能的描述是从碳素结构钢引伸出来的，所以重点介绍碳素结构钢。对幕墙使用的低合金钢和耐候钢也作介绍。 一．钢结构对材料性能的要求 钢结构对材料性能的要求当然是多方面的，不能偏重于某一项或少数几项指标，对各种指标的高低、好坏和利害得失，要进行全面的衡量，慎重地选择合适的钢材．下面分别对各种指标进行讨论． l．强度 钢材的强度有比例极限σp、弹性极限σe和屈服点(流限)fy。如前所述，这三个指标实际上可用屈服点作为代表，设计时认为这是钢材可以达到的最大应力。屈服点fy高，则可减轻结构自重、节约钢材和降低造价。此外还有一个强度指标即抗拉强度(极限强度) fμ ，这是钢材破坏前能够承受的最大应力。虽然在达到这个应力时，钢材巳由于产生很大的塑性变形而失去使用性能，但是抗拉强度fμ高，则可增加结构的安全保障，故fμ／fy的值可以看作是钢材强度储备多少的一个系数。 必须注意，fy、fμ值是由单向均匀受力的静力拉伸试验获得的，这样的指标也只有在承受静力荷载，而且应力单向分布较均匀的结构或构件中才具有实际意义。强度指标虽然是结构设计的重要依据之一，但单凭这一指标不足以完全判定结构是否安全可靠，还需考虑下面所述因素。 2．塑性 钢材的塑性一般是指当应力超过屈服点后，能产生显著的残余变形(塑性变形)而不立即断裂的性质。衡量钢材塑性好坏的主要指标是伸长率δ和断面收缩率ψ。 伸长率δ是应力——应变曲线中最大应变值，等于试件拉断后的原标距间长度的伸长值(包括残余塑性变形)和原标距比值的百分率，当l0/d0=10时，以δ10表示，当l0/d0=5时，以δ5表示。δ值可按下计算： δ= (l1-l0)/l0×100% (2-1) 式中 ： δ---伸长率； l0---试件原标距长度； l1---试件拉断后标距间的长度； d0---试件中间部分的直径。 断面收缩率Ψ是指试件拉断后，颈缩区的断面面积缩小值与原断面面积比值的百分率，按下式计算： Ψ=(A0-A1)/A0×100% (2-2) 式中： A0---试件原来的断