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三明治墙板设计的思考

时间:2019-03-14 10:52:10  来源:筑傲网

三明治墙板设计的思考Mtx筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

  三明治墙板技术经过40多年的不断进化,预制混凝土的三明治墙板技术逐渐成熟,并形成了非组合式、组合式、部分组合式3类三明治墙板,其中的保温拉接件也从普通碳钢、不锈钢等金属材料向尼龙塑料、复合材料等非金属材质过渡,不同保温拉结件产品的三明治墙板设计和技术要求差异很大,本文简述三明治墙板的技术发展过程并着重介绍非组合三明治墙板的设计要点,供同行参考。Mtx筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

国外的基本状况Mtx筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

  上世纪八十年代,高强复合材料技术开始兴起,如GFRP(玻璃纤维复合)、BFRP(玄武岩纤维复合)、CFRP(碳纤维复合)等材料,由于复合材料强度高、导热系数低、弹性和韧性好,被用作制造保温拉接件的理想材料,美国艾奥瓦州CTC公司的Thermomass品牌保温拉接件就是用GFRP材料制成,历经35年的发展,已经在美国、加拿大、澳大利亚等国普及Mtx筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

  三明治墙板在应用发展过程中,其设计理论也在不断地进化,美国科学家对不同的内、外叶墙组合形式进行了系统的研究,根据不同的构造型式及受力特性,将三明治墙板划分为组合式、非组合式、部分组合式三大类。Mtx筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

  对于组合式三明治墙板,一般被设计成内、外叶墙共同受力,具有较好的经济性,目前仅在美国部分低层建筑中得到应用,能否应用于高层建筑,仍需继续进行研究。Mtx筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

三明治墙板的“非组合”设计要点Mtx筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

  保温拉接件垂直穿过保温层两端分别锚入内、外叶墙混凝土中,是形成“非组合”的首要条件;Mtx筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

  其次,在拉接件垂直穿过保温板的情况下,如果拉接件刚度越大、布置越密,则组合性越强,内、外叶墙板趋向于共同受力;相反则组合性越弱,内、外叶墙板趋向于行为独立。Mtx筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

  内、外叶墙板之间应具备相互滑移的基本条件,以保证外叶墙在温度作用下能够自由胀缩,释放温度应力、防止墙板表面开裂。所使用的保温材料表面应该光滑,以减少摩擦阻力,墙板在刚制作完成时,由于混凝土干缩及摩擦力的存在,会表现为具有一定的组合性,在经历一段时间后摩擦力会消失,即真正成为非组合三明治墙板。Mtx筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

  非组合三明治墙板在外叶墙自重、风荷载、地震作用、温度作用下,拉接件将承受拉压力、剪切力作用,同时产生弯曲变形,受力情况非常复杂,因此拉接件产品性能的设计和墙板中拉接件的布置显得尤为重要,下面以美国CTC公司Thermomass品牌的MS、MC型保温拉接件为例,简要介绍非组合三明治墙板的设计方法。Mtx筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

国内三明治墙板设计普遍存在冷热桥,应该引起重视。Mtx筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

  有一种观点认为:在严寒地区气温在零度以下时,冷热桥部位才会出现结霜或结露,在夏热冬冷地区影响不大。其实在一定的室内空气湿度条件下,当内墙表面与室内温差达到12度左右就会结露,例如浴室的温度虽然比较高,但在沐浴过程中镜子表面会出现冷凝水,即使没有达到结露的条件,室内冷热桥部位的表面湿度也会高于室内空气湿度,会引起细菌繁殖,影响室内环境健康,因此应该在设计时尽量避免冷热桥的出现。Mtx筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

小结Mtx筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!

  国内预制夹心保温外墙只有几年的历史,非组合三明治墙板技术才刚刚兴起,这方面的研究还比较缺乏,各单位积累的设计和施工经验还不多,实际效果有待时间检验,建议可以参考学习国外的成熟经验,加强理论和实践的研究,尽快制定相应的技术和产品标准。由于笔者水平有限难免错漏,欢迎读者一起探讨研究,共同推进我国预制三明治墙板技术的发展。Mtx筑傲网|装配式建筑网站、建筑结构设计网站-提供建筑结构一站式服务!


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