李佳星

摘? 要：對(duì)采用桁架筋連接件的新型夾芯保溫板進(jìn)行了剪切試驗(yàn)，以對(duì)桁架筋型保溫板在受剪工況下進(jìn)行研究。研究結(jié)果表明，當(dāng)保溫板厚度增加時(shí)，混凝土板間的相對(duì)位移增加，對(duì)試件的承載能力影響不大。

關(guān)鍵詞：桁架筋連接件;夾芯保溫板;剪切試驗(yàn)

Abstract： In this paper， the shear test of a new type of sandwich insulation plate with truss reinforcement joints was carried out to study the shear condition of truss reinforcement insulation plate. The results show that when the thickness of the insulation plate increases， the relative displacement between the concrete slabs increases， which has little influence on the bearing capacity of the specimens.

引言

凝土夾芯保溫外墻板目前在各國(guó)已得到廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)拉接方式對(duì)熱工性能削弱較多，急需新型連接件滿足不斷提高的熱工性能要求[1]。文獻(xiàn)[2]發(fā)現(xiàn)新型預(yù)制復(fù)合保溫外墻板具有良好的保溫隔熱性能，滿足夏熱冬冷地區(qū)節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求。文獻(xiàn)[3]將W型連接件應(yīng)用于預(yù)制混凝土夾芯保溫墻板內(nèi)外葉板的連接，以解決夾芯墻板的剪切和彎曲共同作用的問(wèn)題。

本文對(duì)桁架筋型保溫板進(jìn)行抗剪性能測(cè)試，并對(duì)破壞形式進(jìn)行了研究，為接下來(lái)的夾芯保溫板設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)方案

1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

為了研究采用桁架筋型夾芯保溫板的抗剪性能，本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)了以保溫層厚度為變量的2個(gè)試件，詳見(jiàn)表1。

1.2 試驗(yàn)加載

在試驗(yàn)加載過(guò)程中，將荷載分配梁和試件中間層混凝土板兩端對(duì)齊，千斤頂中心點(diǎn)和荷載分配梁的中心點(diǎn)位置保持在一條直線上，通過(guò)這種方法使試件中間層混凝土板均勻受力。在試驗(yàn)開(kāi)始之前，在夾芯保溫板試件的單側(cè)布置三個(gè)位移計(jì)，通過(guò)位移計(jì)來(lái)測(cè)定實(shí)驗(yàn)過(guò)程中試件的位移變化。本次抗剪試驗(yàn)采用荷載分級(jí)加載的方式，設(shè)定10kN為一個(gè)荷載級(jí)，逐級(jí)加載，每級(jí)荷載持續(xù)10min。待試件狀態(tài)穩(wěn)定后，記錄試件在該級(jí)荷載下的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，包括混凝土板裂縫開(kāi)裂位置、寬度、長(zhǎng)度和數(shù)量，混凝土板與保溫板之間的裂縫間隙，中間層混凝土板與兩側(cè)混凝土板之間的相對(duì)滑移量。

2 材料力學(xué)性能

2.1 混凝土的力學(xué)性能

所有試件全部采用C30混凝土，材性試驗(yàn)按照GB/T500081-2002進(jìn)行，見(jiàn)表2。

2.2 鋼筋的力學(xué)性能

試件中普通鋼筋為HRB400級(jí)，鋼筋力學(xué)性能試驗(yàn)方法按照GB/T 228.1-2010進(jìn)行，見(jiàn)表3。

3 試驗(yàn)及分析

通過(guò)對(duì)采用桁架筋的新型夾芯保溫板抗剪試驗(yàn)設(shè)計(jì)分析，確定了采用不銹鋼桁架筋作為連接件以及抗剪試驗(yàn)的可行性。通過(guò)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)和荷載-撓度曲線的分析比較，得出試件抗剪性能。

3.1 試件J-1

按10kN為一個(gè)荷載級(jí)，每加一級(jí)荷載持續(xù)10min，待作用時(shí)間滿足后，讀取記錄位移及應(yīng)變的數(shù)值。正式施加荷載，施加荷載30kN，東側(cè)內(nèi)墻混凝土板和保溫板之間產(chǎn)生了0.3mm的裂縫，中間層混凝土板有0.1mm的位移產(chǎn)生。繼續(xù)施加荷載，中間層混凝土板的豎向位移增大，保溫板與混凝土板之間的間隙變大，混凝土板裂縫增多。試件荷載到110kN，抗剪試件混凝土板與保溫板的側(cè)面裂縫達(dá)到0.4mm，伴隨著混凝土板與保溫板分離的聲響。施加荷載150kN，混凝土板有破壞的聲響，連接件鋼筋斷裂聲，增大荷載級(jí)至荷載沒(méi)法繼續(xù)施加，內(nèi)層混凝土板產(chǎn)生較大的豎向滑移，連接件鋼筋破壞（如圖1、圖2）。

3.2 試件J-2

按10kN為一個(gè)荷載級(jí)，每加一級(jí)荷載持續(xù)10min，待作用時(shí)間滿足后，讀取記錄位移計(jì)數(shù)值。首先預(yù)加載，保證試驗(yàn)可以順利進(jìn)行。正式施加荷載，施加荷載40kN，中間層混凝土板有微小的豎向位移，連接件鋼筋的應(yīng)變微小，混凝土板面無(wú)裂縫，混凝土與保溫層之間沒(méi)有縫隙產(chǎn)生。繼續(xù)施加豎向荷載，中間層混凝土板的豎向位移增加，混凝土板和保溫板之間產(chǎn)生間隙，間隙隨著荷載的增加也在加寬，連接件鋼筋應(yīng)變也在增加。施加荷載140kN，連接件腹桿鋼筋開(kāi)始屈服，保溫板與混凝土板之間分離。施加荷載160kN，應(yīng)變片破壞，發(fā)出鋼筋斷裂的聲響（如圖3、圖4）。

4 結(jié)論

（1）抗剪實(shí)驗(yàn)中，試件J-1的連接件鋼筋極限破壞荷載160kN，試件J-2的連接件鋼筋極限破壞荷載145kN，試件J-2的抗剪能力比試件J-1的抗剪能力下降2%，試件J-2的保溫層厚度比試件J-1的保溫板厚度多20mm，由此得出，在一定范圍內(nèi)，保溫板厚度越大，桁架筋型夾芯保溫板的抗剪能力越低。

（2）比較試件J-1和試件J-2的中間層混凝土板豎向相對(duì)位移及位移速度，荷載同為120kN時(shí)，試件J-1的相對(duì)位移0.5mm，試件J-2的相對(duì)位移1mm。由此得出，一定范圍內(nèi)，保溫板越厚，桁架筋型夾芯保溫板混凝土板的相對(duì)位移越大。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉若南.基于強(qiáng)度的預(yù)制混凝土夾芯保溫墻板連接件設(shè)計(jì)研究[D].武漢理工大學(xué)，2014.

[2]葉松.預(yù)制復(fù)合保溫外墻板的性能研究[D].安徽建筑大學(xué)，2016.

[3]劉卉.預(yù)制混凝土夾芯保溫外掛墻板研究[D].東南大學(xué)，2016.