（3）規(guī)定
設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)具有足夠的可靠度，可靠度采用以概率理論為基礎(chǔ)的極限設(shè)計(jì)方法分析確定。結(jié)構(gòu)膠
承載能力與設(shè)計(jì)荷載可視為粘結(jié)
失效概率分布的隨機(jī)變量，通過簡單的點(diǎn)載荷裝置及試驗(yàn)程序，可檢測和評估玻璃幕墻粘結(jié)可靠性，即依據(jù)玻璃粘結(jié)結(jié)構(gòu)尺寸、粘結(jié)膠縫寬度、厚度及
硅酮結(jié)構(gòu)膠模量，通過有限元分析設(shè)定對結(jié)構(gòu)膠縫施加等同于設(shè)計(jì)荷載作用的點(diǎn)荷載，測定設(shè)計(jì)荷載下結(jié)構(gòu)膠的應(yīng)力、位移及粘結(jié)失效的頻度，統(tǒng)計(jì)粘結(jié)失效概率分布。研究檢測了橫明豎隱粘結(jié)裝配的100塊玻璃，玻璃尺寸為1200mm 乘以2400mm x乘以6mm，結(jié)構(gòu)膠模量為0. 14MPa/16%，粘結(jié)寬度14mm，膠層厚度10mm，試驗(yàn)結(jié)果表明(圖6)，粘結(jié)尺寸及結(jié)構(gòu)膠給定條件下，提高設(shè)計(jì)載荷將導(dǎo)致粘結(jié)失效概率速度增大。
5.結(jié)語 結(jié)構(gòu)膠強(qiáng)度設(shè)計(jì)值是由材料特性決定的技術(shù)參數(shù)，我國采用國際同業(yè)規(guī)范的設(shè)計(jì)值為結(jié)構(gòu)安全提供了基本保證。盡管我國幕墻工程建設(shè)項(xiàng)目多，積累了不少經(jīng)驗(yàn)，但少有針對幕墻玻璃粘結(jié)結(jié)構(gòu)耐久性和可靠性的試驗(yàn)研究，少見有關(guān)粘結(jié)結(jié)構(gòu)荷載效應(yīng)及與結(jié)構(gòu)膠非線性力學(xué)特性關(guān)系的試驗(yàn)研究。創(chuàng)新應(yīng)以科學(xué)試驗(yàn)為基礎(chǔ)，建議結(jié)合重要性高的玻璃幕墻設(shè)計(jì)和建設(shè)，開展相應(yīng)的專項(xiàng)研究。本文依據(jù)結(jié)構(gòu)膠材料特性及相關(guān)資料，針對倍增結(jié)構(gòu)膠強(qiáng)度設(shè)計(jì)值可能帶來的風(fēng)險(xiǎn)做了初步分析，供業(yè)內(nèi)參考。
建筑玻璃幕墻安全等級為一級，玻璃墜落可能產(chǎn)生后果嚴(yán)重，社會(huì)影響加大，項(xiàng)目建設(shè)應(yīng)該關(guān)注安全，盡量避免可能的風(fēng)險(xiǎn)．
參考文獻(xiàn)
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本文延伸報(bào)道：
大荷載作用下減小隱框玻璃幕墻結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)寬度的嘗試
隨著建筑業(yè)的迅猛發(fā)展，建筑造型逐漸個(gè)性化，建筑幕墻的形式也隨之多樣化、復(fù)雜化。人們對建筑的要求越來越高，美觀、舒適、節(jié)能、環(huán)保都是建筑師在設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮的問題，要達(dá)到這四者的完美統(tǒng)一，現(xiàn)有的技術(shù)、材料和工藝水平有時(shí)已經(jīng)無法滿足建筑師的要求，迫切需要新技術(shù)、新材料、新工藝的推出來解決這些問題。
目前，玻璃幕墻行業(yè)有些情況非常值得關(guān)注：
1. 高層、超高層建筑的隱框玻璃幕墻；
2. 玻璃板塊、分格特別大的隱框玻璃幕墻；
3. 由于節(jié)能、安全等方面的要求，要使用夾層中空玻璃的隱框玻璃幕墻；
4. 在抗震9度設(shè)防的地區(qū)建造的隱框玻璃幕墻。
上述幾種情況，玻璃幕墻使用的硅酮結(jié)構(gòu)密封膠所需承受的荷載均可能較常規(guī)玻璃幕墻大，如果遇到上述幾種情況的組合，按照現(xiàn)有規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，結(jié)構(gòu)膠的寬度將大大增加。
JGJ 102-2003《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》（以下簡稱《規(guī)范》）中對于結(jié)構(gòu)膠的粘結(jié)寬度有下面一些要求：
1. 寬度大于等于7mm；厚度大于等于6mm；厚度≤寬度≤2倍厚度；厚度≤12mm。
2. 硅酮結(jié)構(gòu)密封膠應(yīng)根據(jù)不同的受力情況進(jìn)行承載力極限狀態(tài)驗(yàn)算。在風(fēng)荷載、水平地震作用下，硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的拉應(yīng)力或剪應(yīng)力設(shè)計(jì)值不應(yīng)大于其強(qiáng)度設(shè)計(jì)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(jì)值不應(yīng)大于其強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f2，f2應(yīng)取0.01N/mm2。
3. 豎向隱框、半隱框玻璃幕墻中玻璃和鋁框之間硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的粘接寬度，非抗震設(shè)計(jì)時(shí)，可取第a、c款計(jì)算的較大值；抗震設(shè)計(jì)時(shí)，可取第b、c款計(jì)算的較大值。
a) 在風(fēng)荷載作用下的粘接寬度計(jì)算：
b) 在風(fēng)荷載和水平地震作用下的粘接寬度計(jì)算：
c) 在玻璃永久荷載作用下的粘接寬度計(jì)算：
4. 水平倒掛的隱框、半隱框玻璃和鋁框之間硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的粘接寬度計(jì)算：
在一般的荷載情況下，按照上面的公式進(jìn)行計(jì)算，結(jié)構(gòu)膠的寬度通常可以限制在7-24mm范圍內(nèi)，滿足《規(guī)范》的要求。但是，在遇到上述幾種情況或上述幾種情況的組合時(shí)，結(jié)構(gòu)膠的寬度經(jīng)常超過24mm，有時(shí)甚至達(dá)到40mm以上。
比如，某工程各參數(shù)如下：
玻璃：8+1.52PVB+10+12A+10；
玻璃尺寸：1448mm×4426 mm；
水平組合荷載設(shè)計(jì)值W合=8.941KPa；
垂直組合荷載設(shè)計(jì)值qG =0.860 KPa；
按照《規(guī)范》計(jì)算：
取兩者的最大值，硅酮結(jié)構(gòu)膠的粘結(jié)寬度達(dá)47mm，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于24mm，不僅無法滿足《規(guī)范》要求的7-24mm的范圍，也會(huì)嚴(yán)重影響幕墻的視覺效果，更會(huì)由于鋁材耗費(fèi)量的增加而大大增加幕墻建造的成本。
那么，有沒有可能在保證安全的前提下減小結(jié)構(gòu)膠的粘結(jié)寬度呢？從上面的計(jì)算公式可以看出，由于所有的參數(shù)都是固定的，只有提高硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f1、f2才能減小結(jié)構(gòu)膠的粘結(jié)寬度。
JGJ 102-2003 條文說明第5.6.2條解釋了硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f1、f2的取值依據(jù)：“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(qiáng)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(jì)方法，風(fēng)荷載分項(xiàng)系數(shù)取1.4，地震作用分項(xiàng)系數(shù)取1.3，則其強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f1約為0.21～0.195N/m2，本規(guī)范取為0.2N/m2，此時(shí)材料分項(xiàng)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(qiáng)度設(shè)計(jì)值f2取為風(fēng)荷載作用下強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的1/20，即0.01N/m2。”
根據(jù)上述說明，如果硅酮結(jié)構(gòu)膠的拉伸強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值大于0.6 N/m2，就有可能在不降低安全系數(shù)的前提下提高硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f1、f2，從而減小硅酮結(jié)構(gòu)膠的粘結(jié)寬度。
廣州市白云化工有限公司生產(chǎn)的白云牌SS921/SS922超高性能硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的拉伸強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為1.2MPa，是GB16776規(guī)定的拉伸強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（0.6MPa）的2倍，按照《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》JGJ 102-2003條文說明5.6.2對結(jié)構(gòu)膠設(shè)計(jì)參數(shù)的取用方法，可將硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f1、f2分別提高至原來的2倍，
f1=1.2/3.0=0.4N/mm2、f2=1.2/60.0=0.02N/mm2。
按照f1=0.4N/mm2、f2=0.02N/mm2進(jìn)行上面的計(jì)算
結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)寬度小于24mm，在保證幕墻安全性的前提下，滿足了幕墻美觀的需要，同時(shí)節(jié)省了鋁材的用量，可謂一舉多得。
在廣州西塔主塔樓幕墻工程中，設(shè)計(jì)師選用白云牌SS922超高性能硅酮結(jié)構(gòu)密封膠，將結(jié)構(gòu)膠的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f1、f2分別提高至原來的2倍，減小了硅酮結(jié)構(gòu)膠的粘結(jié)寬度。
如此大幅度地提高硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，在國內(nèi)尚屬首次。由于沒有先例，為了確保幕墻的安全，設(shè)計(jì)師還設(shè)置了托條和安全夾等雙重保護(hù)措施。在專家論證會(huì)上，設(shè)計(jì)方案獲得了與會(huì)專家的一致認(rèn)同。
綜上所述，在大荷載作用下，隱框玻璃幕墻結(jié)構(gòu)膠寬度的設(shè)計(jì)，可以通過選用高性能的硅酮結(jié)構(gòu)密封膠、提高其強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f1、f2并設(shè)置一定保護(hù)措施的方式來減小硅酮結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)寬度，使幕墻既安全又美觀。
延伸報(bào)道：
廣州珠江新城西塔項(xiàng)目幕墻設(shè)計(jì)重要問題專家意見
一、本工程幕墻承受大荷載、大位移的部位，可以采用高性能硅酮結(jié)構(gòu)膠。生產(chǎn)廠家應(yīng)提供性能檢測報(bào)告。結(jié)構(gòu)膠的短期荷載強(qiáng)度設(shè)計(jì)值可按標(biāo)準(zhǔn)值除以系數(shù)3.0后采用，長期荷載下強(qiáng)度設(shè)計(jì)值可按標(biāo)準(zhǔn)值除以系數(shù)60.0后采用。結(jié)構(gòu)膠變位承受能力可按應(yīng)力一變位曲線關(guān)系中應(yīng)力為0.7f1時(shí)的變形值采用
（f1為短期荷載作用下強(qiáng)度設(shè)計(jì)值）。
二、結(jié)構(gòu)膠的厚度設(shè)計(jì)時(shí)，位移值按彈性位移允許值設(shè)計(jì)。
二00七年十二月二十七日
廣州珠江新城西塔項(xiàng)目主塔外幕墻采用白云牌SS922超高性能硅酮結(jié)構(gòu)密封膠，
提高結(jié)構(gòu)膠強(qiáng)度設(shè)計(jì)值專題技術(shù)論證會(huì)——會(huì)議紀(jì)要
由廣東省建設(shè)廳組織的“廣州珠江新城西塔項(xiàng)目采用白云牌SS922超高性能硅酮結(jié)構(gòu)密封膠，提高結(jié)構(gòu)膠強(qiáng)度設(shè)計(jì)值”專題技術(shù)論證會(huì)于2008年4月21日下午在廣州召開。到會(huì)的專家有：鄭金峰、趙西安、龍文志、楊仕超、姜仁、閉思廉、莫英光、花定興、席時(shí)葭。廣東省建筑科學(xué)研究院、建設(shè)單位、深圳金粵幕墻裝飾工程有限公司對廣州珠江新城西塔項(xiàng)目主塔樓外墻全隱框單元式幕墻提高結(jié)構(gòu)膠強(qiáng)度設(shè)計(jì)值的取值要求進(jìn)行了說明。廣州市白云化工實(shí)業(yè)有限公司對白云牌SS922超高性能硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的性能特點(diǎn)進(jìn)行了介紹。
廣州珠江新城西塔項(xiàng)目主塔樓為高達(dá)432米的超高層建筑，毗鄰珠江，屬于臺(tái)風(fēng)地區(qū)，其外幕墻采用全隱框幕墻結(jié)構(gòu)形式，板塊分格大，采用夾膠中空玻璃，因此風(fēng)荷載和玻璃自重荷載都較大。如果采用現(xiàn)行JGJ102-2003《玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)范》中結(jié)構(gòu)膠的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值（f1=0.2N/㎜2、f2=0.01N/㎜2）尚難滿足工程實(shí)際要求，因此需采用更高性能的硅酮結(jié)構(gòu)密封膠，提高結(jié)構(gòu)膠的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。由于白云牌SS922超高性能硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為1.2MPa，是國家標(biāo)準(zhǔn)GB16776-2005要求的2倍，所以可將結(jié)構(gòu)膠設(shè)計(jì)值f1、f2相應(yīng)提高至JGJ102-2003規(guī)范要求的2倍，同時(shí)在設(shè)計(jì)方案中采取在玻璃下端設(shè)置托條，并設(shè)置安全夾，確保工程安全。
與會(huì)專家經(jīng)過認(rèn)真討論，論證意見如下：
1、提供論證的資料齊全，符合《采用不符合工程建設(shè)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的新技術(shù)、新工藝、新材料核準(zhǔn)》的要求。
2、經(jīng)國家建筑材料工業(yè)建筑防水材料產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心檢測，白云牌SS922超高性能硅酮結(jié)構(gòu)密封膠的性能符合廣州市白云化工實(shí)業(yè)有限公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/BYHG13-2008《建筑幕墻用高性能硅酮結(jié)構(gòu)密封膠》的要求。
3、白云牌SS922超高性能硅酮結(jié)構(gòu)密封膠能夠滿足廣州珠江新城西塔項(xiàng)目主塔外幕墻的設(shè)計(jì)要求。
與會(huì)專家一致認(rèn)為：白云牌SS922超高性能硅酮結(jié)構(gòu)密封膠可在廣州珠江新城西塔項(xiàng)目主塔樓玻璃幕墻中使用。按照J(rèn)GJ102-2003規(guī)范中結(jié)構(gòu)膠設(shè)計(jì)參數(shù)的取值方法，可將結(jié)構(gòu)膠在風(fēng)荷載或地震作用下的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f1提高至0.4N/㎜2,在永久荷載作用下的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f2提高至0.02 N/㎜2。
與會(huì)專家建議，中空玻璃二道密封膠亦采用白云牌SS922超高性能硅酮結(jié)構(gòu)密封膠，其寬度應(yīng)由計(jì)算確定。
專家組組長：鄭金峰
專家組副組長：趙西安、龍文志
2008年4月21日
附錄：
1. SS922其產(chǎn)品質(zhì)量應(yīng)符合廣州市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督管理處備案號QB/440100830306-2005
企業(yè)標(biāo)Q/（NGS）BYNJ 13-2005的規(guī)定，即其指標(biāo)達(dá)到：拉伸粘接性 拉伸粘接強(qiáng)度（MPa） 標(biāo)準(zhǔn)條件≥1.20 ， 900≥0.80 ，-300≥0.8 0 ， 浸水后≥0.80 ， 水-紫外線光照后≥0.80 ；
粘接破壞面積≥5% ；最大拉伸強(qiáng)度時(shí)伸長率≥200。
2.按上述文件精神，f1取0.40N/mm2、f2取0.02N/mm2。
δ取值白云廠產(chǎn)品樣本標(biāo)為：（對應(yīng)于0.28MPa時(shí)的伸長率）SS921——0.14，SS922——0.12。
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