摘要：隐框幕墙中需要使用到中空玻璃，其结构决定了受力状况和一般的玻璃是不一样的，并且荷载效应也是有较大的差异。隐框幕墙中空玻璃结构是三面粘接，而常规的玻璃是两面粘接，两者在受到同样作用力的时候中空玻璃的变位也小于常规玻璃，但是应力却要明显高于常规玻璃，同时在粘接的地方还存在着撕裂力。本篇文章主要对隐框幕墙中空玻璃结构粘接设计进行分析和探讨，希望可以对中空玻璃结构粘接设计起到一定参考价值。
关键词：隐框幕墙；中空玻璃；结构；粘接设计
引言：隐框幕墙中应用的是中空玻璃，和常规的玻璃有着明显的差异，除了粘接的方式不相同以外，还有就是粘接体的变位存在着差异，中空玻璃采用的是三面粘接的方式，常规玻璃选用的是两面粘接方式，在同等作用力下中空玻璃变位比较小，但是会出现较高的应力。[1]在隐框幕墙中空玻璃结构粘接设计的时候如果按照极限承载力确定宽度，就需要考虑到多个方面的影响因素，还要尽可能的选择变位能力比较强的结构胶，只有这样才能确保结构的安全性和可靠性。
一、中空玻璃结构粘接特点
隐框幕墙中空玻璃结构粘接采用的是两面粘接的方式，呈现出来的是H型结构，需要将中空玻璃的各个配件和金属框架粘接在一起，让两者保持平行然后进行粘接，同时还要保证形成防水密封。
隐框幕墙中空玻璃结构粘接示意图
常规的三面粘接的方式就是把内玻璃和外玻璃与间隔条用胶粘粘接起来，让三者形成一个统一整体。间隔条和玻璃表面并非平行关系，而是垂直相交的，在形成三面粘接的状态之外，在受到了一定的荷载力后在交汇的地方会产生撕裂力，这样就会影响到玻璃结构的稳定性，因此在结构粘接设计的时候很少采用这种方式。中空玻璃结构粘接设计的时候偶尔也会使用这种粘接方法，这样做的目的是为了保证隐框幕墙的可视性，同时还能够控制过大位移情况的出现。
中空玻璃结构粘接特点和应力分布示意图
两面粘接中粘接体至关重要，因为粘接体一旦失去作用，就会使得中空玻璃的配件和金属框架相互分离，这样就会直接影响隐框幕墙中空玻璃结构的稳定性，从而引起不安全事故的发生。三面粘接一旦粘接体失去作用，会直接影响到中空玻璃的性能，严重的情况下可能会导致中空玻璃彻底丧失功能，或者是直接解体，这样就会发生外部玻璃掉落的情况。因此，在采用三面结构粘接方式的时候，要充分的考虑到玻璃受到拉伸时的状况，在设计间隔条粘接的时候必须要关注产品的结构特点，确保选择的结构粘接方式最为科学和合理。
二、隐框幕墙中空玻璃结构粘接设计
隐框幕墙中空玻璃结构粘接要在极限承载状态下设计，需要遵循的基本原则包括两个方面，一方面是粘接处的应力不能高于材料的强度，也可以认为是材料的疲劳度，另外一方面就是结构构件不能超过材料强度，必须要满足这两个条件，才能保证中空玻璃结构粘接设计的科学性和稳定性。[2]另外，隐框幕墙中空玻璃结构粘接不能发生过度变形的情况，也就是不能超过承载力。JG102中对中空玻璃结构粘接有明确的规定，结构粘接设计的粘接宽度应该保证荷载下结构胶的应力不大于结构胶强度设计值的0.3MPa，要求粘接体在拉伸时候的应力要是0.15MPa，应变对应力也不能超过0.15MPa。
1、隐框幕墙中空玻璃结构粘接设计基本要求
隐框幕墙中选取的基本上都是中空玻璃，对结构粘接也有明确的规定，众所周知中空玻璃结构采用的是三面粘接的方法，根据相关要求在二道密封的时候必须要使用硅酮结构胶。中空玻璃结构粘接设计还必须要保证拥有良好的性能，还要确保外观质量，对于这一部分要求必须要符合GB/T11944，也就是中空玻璃外道密封胶宽度应≥5mm，厚度尺寸的可选择范围相对比较广，可以是6mm、9mm、12mm等。在中空玻璃结构粘接设计过程中，相关的文件没有对承载力提出具体的要求，这也就导致中空玻璃结构粘接设计不够精细化，没有规定就意味着可以适用于任何承载力，容易让设计人员产生观念上的误差，认为中空玻璃结构粘接设计只要使用硅酮结构胶就可以。中空玻璃结构粘接的过程中必然会产生粘接体，其必须拥有一定的承载力，只有这样才能保证中空玻璃结构稳固性和耐久性，从而提高产品密封功能，也能延长中空玻璃使用寿命。中空玻璃结构粘接设计要考虑要承载力，一般情况下不管是确定结构粘接的尺寸还是结构胶的选择，都要以极限承载力来设计。
2、风荷载作用下中空玻璃结构粘接宽度设计
中空玻璃三面粘接体在来自横向荷载力的作用下，会出现两种不同的应力，分别是撕裂应力和拉伸应力，这两种应力不管是变化还是分布都和荷载力的大小有着直接关系，结构胶的功能和质量也会对其造成直接影响，除此之外还会受到间隔条尺寸和周围环境影响，从这就可以看出应力的变化和多个因素有关，存在着较大的变数，这也为中空玻璃结构粘接设计计算应力和分布造成了巨大的障碍。在实际的设计中要尽可能的减少隐框幕墙中空玻璃更换的次数，还要最大化的减少中空玻璃后期的维护和保养费用，出于这些方面的考虑就要求中空玻璃结构粘接不能发生渗水、密封性差、结露等情况。综合考虑各种条件和因素，中空玻璃结构粘接设计应该适当降低结构胶的强度设计值，这样才能避免粘接设计对三面粘结和粘性变化粘性的影响。[3]实际设计的时候要考虑到中空玻璃尺寸和形状这些因素，同时还要关注内外玻璃厚度对荷载力传递的影响，在这个过程中忽略一道密封胶影响力，将中空玻璃结构粘接的宽度设定为Cs，以毫米作为单位，用玻璃的外片玻璃荷载系数β乘以风荷载设计值ω然后乘以短边尺寸α，最后得出的数值除以2000倍的结构胶强度设计值f1.
经过这一系列的计算就可以得出中空玻璃结构粘接的宽度要大于或者等于6mm。如果将中空玻璃内外玻璃的厚度都设定为8mm，将外片玻璃的荷载分配系数设定为0.5，中空玻璃宽度1.6m，高2m，空气层厚度12mm，风荷载设计值ω=2.5KPa，那么按照相关的公式就可以计算出粘接的宽度为7.1mm。在这个过程中需要强调的是，如果将结构胶的强度设计值设定为0.3MPa，那么通过计算就可以得出粘接宽度是3.3mm，从而就可以知道如果我们将粘接设计按照0.14 MPa计算，中空玻璃结构粘接的宽度将会有较大幅度的增大，也就意味着三面粘接的结构胶使用量也会随之增加，只有这样才能够确保中空玻璃结构粘接的稳定性和可靠性。
3、永久荷载作用下中空玻璃结构粘接宽度设计
隐框幕墙在安装中空玻璃的时候，必须要有一定的支撑力，也就是要配备支撑装置。特殊情况下不具备使用支撑装置的条件，那么在中空玻璃安装的时候就必须要联系玻璃厂和密封胶厂，让专业的设计人员根据实际的安装需要单独设计细节，然后在密封胶厂和玻璃厂定制产品。在安装外层玻璃的时候要将三面粘接体支撑起来，并且要控制结构胶的强度。
三、结束语
总而言之，隐框幕墙中空玻璃结构粘接如果不够稳固或者缺乏耐久性，就会引发外层玻璃坠落的安全事故，因此在中空玻璃结构粘接设计的时候要综合考虑多个因素，确保中空玻璃结构粘接的持久性和可靠性。
参考文献：
[1]陶伟，马启元.隐框幕墙中空玻璃结构粘接设计探讨[J].粘接，2017（2）：70-74.
[2]张伟光，许臣阳.隐框幕墙中空玻璃结构粘接设计探讨[C]//二o一一年铝门窗幕墙行业年会. 2017.
[3]孙志强，赵尔贺.隐框幕墙中空玻璃结构粘结设计探讨[J].城市建设理论研究，2018（14）.
论文作者:彭立嘉
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/2/18
标签：中空玻璃论文; 粘接论文; 结构论文; 幕墙论文; 荷载论文; 应力论文; 玻璃论文; 《基层建设》2018年第36期论文;