227 第十章建筑幕墙主要材料建筑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应力状态和不同使用条件下的工作性能,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,降低造价
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一些必要的探讨,并掌握必要的基本知识
建筑幕墙用的主要材料是钢材、铝合金型材与板材、玻璃、石材板、密封胶等
第一节钢材钢材在铝合金玻璃幕墙、金属板幕墙、石材幕墙中占很重要的地位
比较大的幕墙工程,要以钢结构为主骨架,铝合金玻璃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,因为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和耐候钢也作适当的介绍
一、钢结构对材料性能的要求1
强度钢材的强度,是指钢材在外力(荷载)作用下抵抗破坏的能力(破坏包含断裂与过量的塑性变形)
钢材(以低碳钢Q235 为例) 的强度指标有比例极限σ P、弹性极限 σ e、屈服极限 σ S、强度极限 σ b
强度指标是指该钢材的力学性质(也称为机械性质),但用于幕墙设计时,不用这个指标,而是采用“强度设计值”
例如:钢材牌号Q235(当厚度或直径d≤16mm 时),钢材的强度设计值f S( N/mm2)为:抗拉、抗压、折弯f S=215N/mm2;抗剪f S=125N/mm2;端面承压f S=325N/mm2
塑性强度指标虽然是幕墙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,还要考虑其他几个指标
其中一个是刚度指标
刚度是指钢材构件抵抗弹性变形的能力,如果幕墙构件弹性变形过大,会发生塑性变形(残余变形、永久变形)