下载后可任意编辑第十章 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纳钢材, 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, 其它很多材料的力学性能的描述是从碳素结构钢引伸出来的, 因此, 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 σP、 弹性极限 σe、 屈服极限 σS、 强度极限 σb。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, 而是采纳”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。2. 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, 还要考虑其它几个指标。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, 假如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) 。钢材的塑性一般是指当应力超过屈服极限σS 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。由材料力学可知: 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 ...
