幕牆材料力學性能及設計安全係數大全,設計必備

▼玻璃的強度設計值fg(N/mm2)

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▼鋁合金型材的強度設計值fa(N/mm2)



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▼鋼材的強度設計值fS(N/mm2)



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▼結構硅酮密封膠的強度f1、f2(N/mm2)



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▼不鏽鋼螺栓強度設計值



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▼玻璃幕牆材料的彈性模量E(N/m㎡)



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▼玻璃幕牆材料的泊松比γ



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▼玻璃幕牆材料的線膨脹係數α(1/℃)



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▼載荷和地震作用(重力密度)



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▼幕牆材料力學性能的總安全係數取值如下

  • 鋁合金型材的總安全係數K取為1.8。
  • 鋁板的總安全係數K取為2.0。
  • 鋼材的總安全係數K取為1.55。
  • 玻璃的總安全係數K取為2.5。
  • 結構硅酮密封膠總安全係數取為5.0。
  • 石材的總安全係數取為3.0。


▼部分城市年極端溫差△T(℃)


考慮南方地區夏天幕牆表面溫升較高(例如廣州可以達到70以上),所以在本條中規定,一般情況下幕牆年溫差可按80考慮。


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▼常用材料特性

6063-T5鋁型材(壁厚≤10 mm)

  • 抗拉抗壓強度設計值:fa =85.5 N/mm2
  • 抗剪強度設計值:fav=49.6 N/mm2
  • 局部承壓強度設計值:fab=120.0 N/mm2
  • 彈性模量:E=0.7×105 N/mm2
  • 線膨脹係數:α=2.35×10-5
  • 泊松比:ν=0.33


6063A-T5鋁型材 (壁厚≤10 mm)

  • 抗拉抗壓強度設計值:fa =124.4 N/mm2
  • 抗剪強度設計值:fav=72.2 N/mm2
  • 局部承壓強度設計值:fab=150.0 N/mm2
  • 彈性模量:E =0.7×105 N/mm2
  • 線膨脹係數:α=2.35×10-5
  • 泊松比:ν=0.33


浮法玻璃 (厚度5~12 mm)

  • 重力體積密度:rg=25.6 KN/m3
  • 大面強度設計值:fg1=28.0 N/mm2
  • 側面強度設計值:fg2=19.5 N/mm2
  • 彈性模量:E =0.72×105 N/mm2
  • 線膨脹係數:α=0.80×10-5~1.00×10-5
  • 泊松比:ν=0.20


鋼化玻璃 (厚度5~12 mm)

  • 重力體積密度:rg=25.6 KN/m3
  • 大面強度設計值:fg1=84.0 N/mm2
  • 側面強度設計值:fg2=58.8 N/mm2
  • 彈性模量:E =0.72×105 N/mm2
  • 線膨脹係數:α=0.80×10-5~1.00×10-5
  • 泊松比:ν=0.20


天然石材(25mm、30mm厚,MU110級)

  • 重力體積密度:rg=28.0 KN/m3
  • 抗彎強度設計值::fT=3.7 N/mm2
  • 抗剪強度設計值:fTV=1.9 N/mm2
  • 彈性模量:E=0.8×105 N/mm2
  • 線膨脹係數:α=0.80×105
  • 泊松比:υ=0.125


3003鋁單板(2.5mm、3.0mm厚)

  • 抗拉強度設計值:fa =81 N/mm2
  • 抗剪強度設計值:fav=47 N/mm2
  • 局部承壓強度設計值:fab=120 N/mm2
  • 彈性模量:E =0.7×105 N/mm2
  • 線膨脹係數:αa=2.35×10-5
  • 泊松比:ν=0.33


4mm厚複合鋁板

  • 板材單位面積重力標準值:qK =55.0 N/mm2
  • 強度標準值:f =100 N/mm2
  • 抗剪強度設計值:fav=20 N/mm2
  • 抗拉強度設計值:fs =70 N/mm2
  • 彈性模量:Ea=0.2×103 N/mm2
  • 線膨脹係數:αa≤4.0×10-5
  • 泊松比:ν=0.25


結構硅酮密封膠

  • 短期強度允許值:f1=0.20 N/mm2
  • 長期強度允許值:f2=0.01 N/mm2


Q235B鋼

  • 抗拉、抗壓、抗彎強度設計值:f =215 N/mm2
  • 抗剪強度設計值:fv =125 N/mm2
  • 局部承壓強度設計值:fab=305 N/mm2
  • 彈性模量:E =2.06×105 N/mm2
  • 線膨脹係數:α=1.2×10-5
  • 重力體積分佈:ρ=78.5×103 N/m3
  • 泊松比:ν=0.30


結構用不鏽鋼 (0Gr18Ni9)

  • 屈服強度:δs≥206 N/mm2
  • 抗拉壓強度設計值:fb =187 N/mm2
  • 抗剪強度設計值:fss=109 N/mm2
  • 局部承壓強度設計值:fsbr=279 N/mm2
  • 彈性模量:E =2.06×105 N/mm2
  • 線膨脹係數:αg=1.8×10-5
  • 重力體積密度:ρs=78.5 KN/m3
  • 泊松比:ν=0.30


Q235NH (耐候鋼,厚度t≤16mm)

  • 屈服強度:δs ≥235 N/mm2
  • 抗拉強度設計值:fs =216 N/mm2
  • 抗剪強度設計值:fv=125 N/mm2
  • 局部承壓強度設計值:fce=295 N/mm2
  • 彈性模量:E =2.06×105 N/mm2
  • 重力體積密度:ρs=78.5 KN/m3
  • 泊松比:ν=0.30


奧氏體不鏽鋼螺栓(A2-70)

  • 抗拉強度設計值:fa =320 N/mm2
  • 抗剪強度設計值:fv =245 N/mm2


焊縫 (Ⅱ級焊縫,焊縫厚度或直徑d≤16mm)

  • 抗壓強度設計值:fcw=215 N/mm2
  • 抗拉強度設計值:ftw=215 N/mm2
  • 抗剪強度設計值:fww=125 N/mm2
  • 角焊縫抗壓、抗拉、抗剪強度設計值 ffw=160 N/mm2


HRB335級鋼筋

  • 抗拉強度設計值:fy=300 N/mm2
  • 線膨脹係數:αg=1.2×10-5


C30鋼筋混凝土

  • 軸心抗壓強度標準值:fc=20.1 N/mm2
  • 抗拉強度標準值:ft=2.01 N/mm2
  • 軸心抗壓強度設計值:fc=14.3 N/mm2
  • 抗拉強度設計值:ft=1.43 N/mm2
  • 線膨脹係數:αg=1.0×10-5


▼幕牆材料力學性能


鋁合金型材的強度設計值(MPa)

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單層鋁合金板強度計算值(MPa)

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鋁塑複合板強度設計值(MPa)

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蜂窩板強度設計值(MPa)

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不鏽鋼板強度設計值(MPa)

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材料彈性模量(MPa)


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