摘要:随着装配式建筑的逐步发展,预制混凝土夹心保温墙板的应用也随之不断增多。预制混凝土夹心保温墙板中连接件是其中最关键的组成部分,所以连接件的工作性能研究就是预制混凝土夹心墙板研究中的关键所在。目前,夹心墙的应用越来越多,相应地,夹心墙连接件的种类也在不断地增加,用以满足各种不同夹心墙的需求。本文着重对夹心墙连接件的种类进行总结,并按照不同功能进行分类。
关键词:夹心墙、连接件
0.引言
随着社会的不断发展,全球能源消耗问题也变得日益严重。因为根据现在社会的发展模式,社会的进步必然会造成能源的消耗。我们人类社会因为有了能源才得以生存和不断地发展,它是我们人类进步与发展重要的物质基础。从古到今,人类每次重大发展进步与变革都与能源的应用改进有着密切的关系。能源的消耗是一种必然趋势。
在建筑行业中,随着建筑业的发展,建筑能耗在全球范围内都在不断地增加,所以,在我国建筑行业的能源消耗也是与日俱增的。根据有关统计,在我国各行各业所造成的能源总消耗当中,中国建筑业所造成的能源消耗能够占到30% 。所以建筑节能在当今社会就显得尤为重要。为了减少建筑能耗达到建筑节能的要求,装配式建筑在各国逐渐的发展了起来。装配式建筑的发展与应用,有效地减小了能源的消耗,并在建筑节能的道路上不断前进。其中预制混凝土夹心保温外墙作为建筑物外围护结构,是阻止室内外冷热气体交换的主要建筑构件,所以在实现建筑节能的过程中,预制夹心保温墙板发挥着巨大的作用。
预制混凝土夹心保温外墙主要由内叶墙、外叶墙以及夹心保温层组成,在夹心墙内部有连接件穿过夹心保温层并把内叶墙与外叶墙连接在一起。根据内页墙是否承重,可将夹心墙板分为预制混凝土夹心保温剪力墙板和预制混凝土夹心保温外挂墙板。外挂墙板就是指非承重墙体结构,是仅仅安装在建筑物主体结构上作为围护结构来使用、并起到一定装饰作用的墙体来使用的。剪力墙板就是内叶墙在主体结构中要作为能够承重的剪力墙,外叶墙通过连接件与内叶墙连接成为一个整体,并起到围护作用。
1.连接件简介
连接件就是指连接在构件与构件之间的并起到连接作用部件,在预制混凝土夹心保温外墙结构中是指连接外叶保温墙板与内叶保温墙板之间的连接件 。该连接件在内叶墙与外叶墙之间不仅起连接作用,它的主要功能还要承担并传递外叶墙与内叶墙之间的作用力,连接件通过其端部与内、外叶混凝土墙板的锚固把内叶墙与外叶墙牢固的连接在了一起。
在夹心保温墙体中,连接件是连接内、外叶钢筋混凝土墙板和保温层的主要构件,其主要作用是承受两片混凝土墙板之间的剪力,而且连接件抗剪性能的优良直接决定着整个夹心保温墙体的性能。
2.连接件分类
⑴按照材料的不同,夹心墙中的连接件分为金属材料连接件、合金材
料连接件和以纤维材料为代表的非金属连接件,可整理如下表:
表1.连接件分类示意图
⑵按照使用条件来分可做如下整理:
a.哈芬系统:
①支撑锚固件:SP—MVA、SP—FA、SP—SPA—1、SP—SPA—2
支撑锚固件主要作用:承受来自面层恒载引起的垂直荷载;计划内或者非计划内的偏心荷载;来自风载、翘曲等引起的水平荷载。
②水平锚固件或旋转锚固件:SP—FA、SP—SPA—1
旋转锚固件主要作用:在MVA系统中,承受计划内或非计划内的偏心力。
在SP—FA和SP—SPA系统中,水平锚固件主要承受水平作用力。
③约束别针:链接别针、马蹄形别针、夹具别针。
约束别针承受来自于温度变形、风荷载、模板粘附力对板表面造成的垂直于板表面的力。
图1.哈芬系统连接件图示
b.FRP系统中:
目前FRP连接件主要有:波形格构式 FRP 连接件,这种连接件虽然具有较好的锚固和控制变形的能力,但是由于复杂的外形使得施工工艺较为复杂。
GFRP的使用条件为:
①一层或两层混凝土的厚度小于63mm时,应选用MS连接器。
②两层混凝土厚度都大于或等于63mm时,应选用MC连接器。
图2.FRP连接件图示
c.佩克桁架系统:
①PD型对角钢筋桁架连接件:用于整件板高度的夹心保温隔热墙板连接。
②PPA型过梁钢筋桁架连接件:用于低矮结构中,如:门窗梁和低矮支座结构。
③PPI和PDQ型销钉连接件:作为连接件使用。
图3.佩克连接件图示
3.连接件的受力分析
预制混凝土夹心保温墙板可分为外挂墙板和剪力墙板两种类型。当预制混凝土夹心保温墙板作为外挂板使用时,墙体的主要承载力包括:水平风荷载(包含风吸力和风压力)、地震荷载(包含水平地震力和竖向地震力)、由温度变化引起的温度应力以及重力等。当夹芯板作为预制混凝土剪力墙板使用时,除了要承担和预制混凝土夹心保温外挂墙板一样的承载力外,还要承担来自主体结构的荷载作用力。然后,根据内叶墙、外叶墙的受力情况以及相互作用,可将预制混凝土夹心保温墙板分为三种情形,如图3所示,即:完全组合形式墙板、部分组合形式墙板以及非组合形式墙板。总结起来说,不管是采用哪种连接件,连接件的受力形式主要可分为拉拔和抗剪。
4.总结
夹心墙中的连接件主要分为金属类连接件、以纤维材料为代表的非金属连接件。非金属连接件虽然抗拉拔能力强、热桥效应小,但是其竖向变形大、保温层厚时不抗剪等缺点;金属连接件的抗剪性能要优于非金属连接件,但是其热桥效应要大于非金属连接件,但当保温层厚度大于150mm时,由于非金属的抗剪能力差,非金属类连接件几乎不再适用。
参考文献:
[1]余彦洲.现行节能标准下居住建筑节能相关问题的研究[D].武汉:武汉科技大学,2015.
[2]朱文祥,吴志敏,张海遐,许锦峰.预制夹芯保温墙体连接件的研究现状[J].建筑节能,2017,45(04):48-51.
论文作者:于海洋
论文发表刊物:《基层建设》2019年第23期
论文发表时间:2019/11/6
标签:连接件论文; 墙板论文; 混凝土论文; 锚固论文; 荷载论文; 剪力论文; 非金属论文; 《基层建设》2019年第23期论文;