本文作者：周文亮 康子鍵
結(jié)構(gòu)膠寬度的計算考量
玻璃板片或者附框上與
硅酮結(jié)構(gòu)膠相接觸的尺寸叫做粘結(jié)寬度。通常情況下，結(jié)構(gòu)膠施打于
玻璃板片的后面，主要用來承受
風荷載引起的拉伸應力（如圖1）。被業(yè)內(nèi)普遍接受的結(jié)構(gòu)膠
強度設(shè)計值（風荷載下）是138KPa，這個取值是基于結(jié)構(gòu)膠的安全系數(shù)考慮， 一般的結(jié)構(gòu)膠要求具有5倍以上的安全系數(shù)，要遠大于玻璃和
鋁型材的安全系數(shù)（2-3倍）。經(jīng)過20多年的實踐證明，該取值還是比較保守的。
梯形荷載分布理論
梯形荷載分布理論是基于板片的各個區(qū)域在風荷載作用下的
撓曲會沿對應的區(qū)域分布，而不是保持整個板片平整。這種基于近似的板片變形行為的結(jié)構(gòu)膠受力原理已經(jīng)被工業(yè)上廣泛接受。圖2顯示的是
實際尺寸的玻璃板塊在風荷載作用下發(fā)生向外撓曲的照片。
板片撓曲的情況與四條角平分線分成的幾個區(qū)域相對應（如圖3）。最大的撓曲發(fā)生在如圖中M-N虛線所示上。在板片上任何地方所承受的風荷載都會傳遞到與此點距離最近邊的結(jié)構(gòu)膠上。所以，板片的四周上各點所受的拉伸應力是不相同的。最大的應力出現(xiàn)在板片的短邊中點（如圖4，O、P點）和長邊上q到r 和s 到 t區(qū)域里。圖5比較了結(jié)構(gòu)膠在假設(shè)板片保持平整（平板理論）和受梯形荷載分布理論兩種不同情況下的預受應力。可以看出，結(jié)構(gòu)膠在梯形荷載分布理論下比平板或非變形板片要承受更大的應力。
結(jié)構(gòu)
密封膠粘結(jié)的區(qū)域必須能承受發(fā)生的最大應力。為了計算這個應力和最小結(jié)構(gòu)膠膠寬，任意選取了承受最大荷載的區(qū)域和結(jié)構(gòu)膠，用陰影表示在圖4中。
不同形狀板片的計算矩形板塊
對于給定的風壓，風荷載作用于陰影部分的力是由風壓和陰影部分面積決定的。
風荷載作用力=風荷載值*Y*1/2短邊長
結(jié)構(gòu)膠所能承受的力是由結(jié)構(gòu)膠設(shè)計強度和粘接面積決定的。
結(jié)構(gòu)膠受力=結(jié)構(gòu)膠
強度設(shè)計值*粘結(jié)寬度*Y
在實際使用中，風壓作用力力必須小于或等于結(jié)構(gòu)膠所能承受的的極限。
等式1展示的是對于矩形或正方形板塊，在設(shè)計結(jié)構(gòu)膠粘接寬度時的極限情況下，要求兩個作用力相等。
粘結(jié)寬度 （1）
梯形荷載分布理論被用來計算典型的矩形和正方形板塊的結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)寬度，這也是進行其他形狀板塊結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)寬度計算的基礎(chǔ)。
圓形板塊
由于圓形板塊的對稱性，風載荷對整個板塊外圍的結(jié)構(gòu)膠保持相同的作用力。
粘結(jié)寬度 （2）
三角形板塊
圖6顯示的3種一般形狀的三角形，我們用同一個公式來計算它們的結(jié)構(gòu)膠粘結(jié)寬度。三角形的3條邊是任意意命名的。與矩形板塊相似，作用于三角形板塊上的最大的力出現(xiàn)在角平分線的上。對于用于粘結(jié)的結(jié)構(gòu)膠來說，對它產(chǎn)生最大作用力的點位于從三條角平分線交點分別做底邊的垂線，與3條底邊的交點上。
結(jié)構(gòu)膠膠寬可以用任意選擇的底邊B3及其相鄰的兩個角來計算。
B4=
B 5=
B 3=B4+ B5
綜合以上3個等式，得出Y的表達式，
Y=
圖6中陰影部分的風荷載作用力是由風荷載值及板片的面積決定的，
風荷載作用力=風荷載值*Y*Z
結(jié)構(gòu)膠在陰影部分的作用力是由結(jié)構(gòu)膠強度設(shè)計值與結(jié)構(gòu)膠的接觸面積決定的，結(jié)構(gòu)膠作用力=結(jié)構(gòu)膠強度設(shè)計值*粘結(jié)寬度*Z極限情況是這兩個力值相等，得出粘結(jié)寬度的表達式，
粘結(jié)寬度= （3）
規(guī)則或不規(guī)則的四邊形板塊
規(guī)則的四邊形指兩條平行邊比兩條斜邊更加靠近的四邊形，如圖7a。與矩形相似，作4條邊的角平分線會發(fā)現(xiàn)，最大的應力發(fā)生在短邊的中點。因此矩形的計算公式（1），也可以用來計算規(guī)則的四邊形的結(jié)構(gòu)膠膠寬，短邊寬度選用規(guī)則四邊形的高的長度。
對于不規(guī)則的四邊形，無論是沒有兩條平行的邊或者兩條平行邊相隔較遠的情況，都可以用公式（3）來計算。如圖7.b所示，在q、s、o點作用于結(jié)構(gòu)膠上的應力應該是相等的。同樣作用在r、t、p三個點的膠的應力也應該相等。所以，最大的邊緣應力發(fā)生在o點和P點，s到t以及q到r的區(qū)域。
與三角形任意選取一邊來進行計算不同，對于不規(guī)則四邊形結(jié)構(gòu)膠寬度計算的關(guān)鍵在于選取合適的板片長度和相鄰的角。將四邊形的四個角作平分線后形成四個應力區(qū)， 選擇兩個三角形區(qū)域中較大的一邊， 而不是選擇兩個四邊形的其中一邊。在圖7b中的例子中，正確的邊應該選擇AB。
永久荷載下的四邊粘結(jié)的結(jié)構(gòu)膠計算
對于沒有機械連接來支撐的
硅酮結(jié)構(gòu)膠四邊粘結(jié)系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)膠必須完全承受永久荷載、風荷載（圖8）。永久荷載作用力是由單位面積板片的質(zhì)量和板片的面積決定的：
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