• <em id="a1m7a"><acronym id="a1m7a"></acronym></em>

      行業動態

      預制混凝土夾芯復合墻板

      發布日期:2014/2/12 14:17:45 來源:本站 | 熱度:3031℃

      預制混凝土夾芯復合墻板是國內外預制結構的研究熱點之一。國內近年來由于外墻外保溫體系造成的重特大火災事故屢見不鮮,如上海11•15特大火災等。因此,研發具有保溫和結構功能一體化的預制夾芯復合墻板更加緊迫。

      1、預制混凝土夾芯保溫墻的熱工性能

      預制混凝土夾芯復合墻中保溫材料和厚度應根據嚴寒、寒冷和夏熱冬冷地區對墻體平均傳熱系數限值的不同要求,以及GB50176—93《民用建筑熱工設計規范》有關條文計算確定。此外,預制混凝土夾芯復合墻應在滿足傳熱系數限值的基礎上,選用導熱系數低的材料以減少保溫層厚度,還應使用吸水率低的材料,避免熱阻降低。國內外為有效解決外墻的傳熱問題進行許多有益的嘗試,Byoung-JunLee和Stephen Pessiki(2008)研究了雙層保溫板的預應力混凝土夾芯墻板構造和傳熱性能。

      預制夾芯復合墻板中除夾心保溫層對墻板熱工性能的影響外,連接件也對墻板熱工性能影響顯著,連接件材料一般采用鋼筋,由于鋼筋導熱系數高,產生熱橋效應影響墻板的保溫性能。因此,為解決鋼筋連接件的熱橋效應,使用了C型、Z型、M型以及波紋狀鋼筋作為內、外葉墻連接件,在滿足墻體剛度、變形協調的基礎上,主要是通過延長鋼筋的傳熱路徑,增加熱阻,提高墻體的保溫性能,但傳熱系數降低幅度較小,效果不明顯。近年來,國內外致力于研究低導熱系數的抗剪連接件,如采用纖維復合材料連接件代替鋼絲。纖維復合材料具有導熱系數低、抗拉強度高的優點,其缺點是抗剪強度遠低于抗拉強度,剛度較普通低碳鋼小。

      澳大利亞CGS公司開發了Thermomass連接件,采用拉擠工藝,中部套有塑料套環,主要分為棒狀(MC系列、MS系列)、片狀(M系列)兩種連接件。美國Aslan公司開發了格構式FRP連接件Nu-Tie,連接件呈波形,采用Aslan 100GFRP筋制作。墻板制作時,將連接件的波峰與波谷埋置于混凝土墻片內,并將兩側墻片組成一體。經墻板足尺試驗表明,Nu-Tie系列連接件能夠滿足組合墻板的部分復合作用。

      2、預制混凝土夾芯復合墻受力性能

      預制混凝土夾芯復合墻結構是由內、外葉墻和夾芯保溫層三部分組成,內、外葉墻通過抗剪連接件連接。按結構功能劃分為承重式和非承重式預制夾芯復合墻,非承重式預制夾芯復合墻主要用于框架結構的填充墻板,具有輕質保溫的特點。承重式預制夾芯復合墻是將內葉墻改進為具有承重作用的剪力墻結構,而外葉墻是50~70mm厚混凝土墻板,起保護作用,屬于非承重墻,夾芯層為聚苯乙烯泡沫保溫板(EPS)和擠塑聚苯板(XPS)。預制夾芯復合墻作為建筑外圍護結構墻板,主要承受平面外風荷載、地震作用,平面內的豎向重力荷載、水平地震力作用,以及溫度應力等,在施工過程中承受自身重力、施工荷載以及吊裝荷載等,墻板受到拉、彎、剪共同作用,因此要求預制夾芯復合墻板的混凝土強度達到抗彎強度。此外,在各種荷載作用下內、外葉墻的協同工作是必須考慮的問題。從結構角度看,預制夾芯復合墻分為完全復合作用、部分完全復合作用和非復合作用3種類型。完全復合作用是指連接件的強度和剛度足夠傳遞內、外葉墻由彎曲產生的剪力,截面滿足平截面假定。非復合作用是指墻板在外部荷載作用下,連接件產生變形或錨固失效,內、外葉墻非協同受力,各自獨立承受彎矩作用,并產生相對滑移,在整個截面內不滿足平截面假定(圖8)。非完全復合作用介于二者之間。

      3、連接件受力機理

      連接件對內、外葉墻之間剪力傳遞和協同工作具有重要作用,因此有必要研究其受力機理。Pfeif-er和Hanson開展了承受均布荷載作用的預制夾芯墻板彎曲試驗,結果表明:焊接鋼桁架連接件在傳遞剪力方面比無斜撐的鋼連接件更有效。Bush和stine發現沿縱向布置的桁架式連接件對預制夾芯墻板的組合剛度和彎曲承載力提高很大。

      近年,采用纖維復合材料如GFRP和CFRP作為連接件,研發有網格狀、桁架狀和棒狀等連接件。連接件按照在結構中的功能,分為抗剪連接件和非抗剪連接件。非抗剪連接件用在非完全復合作用的預制夾芯墻板中,抵抗拉力,保持內、外葉墻相互連接形成整體?辜暨B接件用于完全復合墻板,具有抗拉、抗壓、抗剪能力,以及足夠的強度和剛度來滿足墻板的復合作用。在荷載作用下,抗剪連接件剛度決定內、外葉墻板的復合程度,同時,連接件應具有足夠的強度抵抗墻板承受的設計荷載。

      Salmon(1997)在預制夾芯墻體中首次使用了采用纖維復合材料制作的格構式桁架筋,進行了足尺預制夾芯墻板的試驗,驗證了FRP連接筋的抗剪和抗震性能。Pantelides對采用CFRP連接件的預制混凝土夾芯墻板進行了試驗。試驗結果表明:CFRP連接件的破壞是非延性,類似于鋼連接件,但在側向荷載作用下的極限承載力是鋼連接件的3倍,錨固長度與自身的幾何外形和剛度有關。ClayNaito(2010)研究了14種不同材料和形狀連接件的強度、剛度和變形,研究結果表明:連接件的剛度對連接件的幾何形狀非常敏感。易彎曲(柔度大)連接件導致較低的開裂后彎曲剛度。夾芯墻板的開裂后剛度受不同抗剪連接件形狀的影響較大。連接件的抗剪性能變化相當大,對于獨立的連接件其平均強度從5.5kN到18.4kN不等。

      4、保溫層參與受力研究

      在彎曲作用下,XPS泡沫板與混凝土板之間的粘結性能很弱,XPS泡沫板完全與混凝土分離。Frankl對采用CFRP格構式筋連接件的足尺預制混凝土夾芯墻板進行研究,夾芯層分別為聚苯乙烯泡沫板(EPS)和擠塑聚苯板(XPS),墻板受軸心壓力模擬重力荷載和平面外側向線荷載模擬風荷載,結果表明:前者具有更大的強度、剛度、組合性能。此外,混凝土和保溫板之間的摩擦力和粘結力對總的剪力傳遞和剪力沿板全長的分布起了相當大的貢獻。ClayNaito(2010)研究表明:預制夾芯保溫墻板(EPS板)的抗剪強度超過預制夾芯保溫墻板(XPS板)21%,這主要因為EPS板表面較粗糙,與混凝土的粘結性能較好。TarekK.Hassan(2010)研究3種不同預制夾芯墻板,連接件采用CFRP抗剪網格筋,隨著平面外側向荷載的增加,預制夾芯保溫墻板中混凝土內、外葉墻以及保溫層的復合作用程度減少了,在極限荷載下,預制夾芯保溫墻板(EPS板)的復合作用程度大約是無側向荷載作用的93%,而預制夾芯保溫墻板(XPS板)是82%~83%。

      本文僅作為學習交流,請勿用于商業用途。

      哥也射哥也日哥也草哥也色,2020无码最新国产在线观看,日本黄区免费,japanese强行veseHD