專利名稱：外墻外保溫系統抗震試驗構件的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于建材試驗構件，尤其涉及一種外墻外保溫系統抗震安全性試驗構件。
背景技術：
我國建筑外墻外保溫系統取得了較快發展，新的外墻外保溫系統層出不窮。但是，如何利用試驗手段測試不同的外墻外保溫系統在建筑結構遭受不同程度的地震作用時的破壞及脫落情況并驗證其抗震安全性一直是制約外墻外保溫發展的因素之一。我國行業標準《外墻外保溫工程技術規程》(JGJ144)，規定外墻外保溫工程在罕遇地震發生時不應從中間基層立墻上脫落。《膠粉聚苯顆粒外墻外保溫系統》(JG158)的附錄G提出了外墻外保溫系統抗震性試驗方法。但試驗方法具有如下的缺點:試驗方法適用于膠粉聚苯顆粒外墻外保溫系統，是否適用于其它外墻外保溫系統不明確；試驗試樣中間基層立墻面積較小(1.0mX 1.0m),中間基層立墻剛度較大且試驗方法要求中間基層立墻在試驗過程中不破壞，所以試驗過程中中間基層立墻變形較小，不能模擬外墻外保溫系統在地震作用下的實際變形及受力情況；試驗試樣中間基層立墻為“一”字形，不能模擬在中間基層立墻轉角處及垂直于荷載方向墻面處的外墻外保溫在地震作用下的情況；試驗結束后，試驗試樣中間基層立墻上被測保溫系統無脫落即為抗震性能合格，試驗無法觀察到外墻外保溫系統內部特別是保溫板及配件(如錨栓、五金件)的變形及受力情況，所以很難通過試驗對外墻外保溫系統的優化提出合理建議。
實用新型內容本實用新型是為了克服現有技術中的不足，提供一種外墻外保溫系統抗震試驗構件，可用于任何外墻外保溫系統的抗震安全性試驗，尤其適合無機保溫材料的抗震試驗。本實用新型為實現上述目的，通過以下技術方案實現，一種外墻外保溫系統抗震試驗構件，其特征在于:包括抗震試驗構件本體，所述抗震試驗構件本體由加載梁、中間基層立墻和地梁構成縱向截面形狀呈“工”字形。所述中間基層立墻上設有連接件和拉筋。所述中間基層立墻前表面設有粘結層，粘貼面積不小于80%，厚度為6-10mm。所述連接件設于中間基層立墻的上下部位。所述拉筋是預制在實驗保溫板的內部的拉結鋼筋，所述拉結鋼筋與中間基層立墻連接。所述抗震試驗構件本體X-Y方向的截面形狀為L形或T形。所述抗震試驗構件本體采用混凝土構件，混凝土設計強度等級為C30及C35，軸壓比為 0.1-0.4。所述抗震試驗構件本體墻高H/墻寬bw的剪跨比為2-2.5，墻寬bw/墻厚hw的肢高肢厚比為6-10，墻厚為160mm-200mm，所述“L”形抗震試驗構件本體翼緣寬度bf為320mm-400mm、“T”形抗震試驗構件本體翼緣寬度bf為480mm-600mm。所述加載梁寬度同中間基層立墻的翼緣寬度bf，高度為300mm，長度為中間基層立墻的墻寬bw。所述地梁寬度同中間基層立墻的翼緣寬度bf，高度為500mm，長度為沿中間基層立墻兩側各延伸500mm。有益效果:本實用新型的制作，填補了外墻外保溫系統抗震安全性試驗構件缺乏的空白，通過對本試件進行低周反復荷載試驗，可以有效地判斷外墻外保溫系統的抗震安全性能。本實用新型規定了外墻外保溫抗震試驗構件的具體尺寸及配筋量，能較快地完成相應抗震試驗，不需要再對試驗構件進行反復設計驗算。本實用新型所述一種外墻外保溫系統抗震試驗構件，可應用于任何外墻外保溫系統的抗震安全性試驗，特別適合無機保溫材料的抗震試驗。
圖1是本實用新型的主視圖；圖2是本實用新型縱向截面結構示意圖；(摘要附圖)圖3是抗震試驗構件本體X-Y向截面形狀呈T形示意圖；圖4是抗震試驗構件本體X-Y向截面形狀呈L形示意圖；圖5是位移計布置圖；圖6是加載制度示意圖。圖中:1、中間基層立墻，2、粘結層，3、拉筋，4、飾面層，5、連接件，6、保溫板7、加載梁，8、地梁，9、位移計。
具體實施方式
以下結合較佳實施例，對依據本實用新型提供的具體實施方式
詳述如下:參見圖1、圖2，一種外墻外保溫系統抗震試驗構件，包括抗震試驗構件本體，所述抗震試驗構件本體由加載梁7、中間基層立墻I和地梁8構成縱向截面形狀呈“工”字形。所述中間基層立墻上設有連接件5和拉筋3。所述中間基層立墻前表面設有粘結層2，粘貼面積不小于80%，厚度為6-10mm。，在粘結層上粘接保溫板6，保溫板表面粘貼飾面層4，所述連接件設于中間基層立墻的上下部位。所述拉筋是預制在實驗保溫板6的內部的拉結鋼筋，所述拉結鋼筋與中間基層立墻連接。參見圖3、圖4，所述抗震試驗構件本體X-Y方向的截面形狀為L形或T形。所述抗震試驗構件本體采用混凝土構件，混凝土設計強度等級為C30及C35，軸壓比為0.1-0.4。所述抗震試驗構件本體墻高H/墻寬bw的剪跨比為2-2.5，墻寬bw/墻厚hw的肢高肢厚比為6-10，墻厚為160mm-200mm，所述“L”形抗震試驗構件本體翼緣寬度bf為320mm-400mm、“T”形抗震試驗構件本體翼緣寬度bf為480mm-600mm。所述加載梁寬度同中間基層立墻的翼緣寬度bf，高度為300mm，長度為中間基層立墻的墻寬bw。所述地梁寬度同中間基層立墻的翼緣寬度bf，高度為500mm，長度為沿中間基層立墻兩側各延伸500mm。保溫抗震試驗構件進行節能建筑蒸壓砂加氣外圍護體系的抗震試驗過程進一步說明1、試驗目的[0025]為對蒸壓砂加氣保溫板薄抹灰外墻保溫系統的抗震性能做出科學評價，本項目采用低周反復荷載試驗對其進行研究，觀察墻體變形過程中保溫板的變形開裂、脫落情況，尤其是混凝土墻體達到《建筑抗震設計規范》(GB50011)規定的層間彈塑性位移限值時保溫板的開裂或脫落情況；量測中間基層立墻開裂、屈服及破壞等不同階段時，局部位置的保溫板、粘結砂漿、連接件等的受力及變形情況；研究在低周反復推拉荷載作用下保溫板脫落與混凝土墻體破壞的先后順序；最后根據試驗現象和試驗數據分析，對保溫板薄抹灰外墻保溫系統的整體抗震性能給出評價。2、試件制作試件分為兩種截面形式，一種為L型截面，基本尺寸為:高X寬X厚=2300mmX 1300mmX 150mm (L型翼緣長度為300mm);—種為T型截面，基本尺寸為:高X寬X厚=2300mmX1300mmX150mm (T型翼緣長度為450mm)。基于這兩種截面形狀共設計六個試件，分別為:I) SJl-L型僅抹粘結砂漿做法試件(背面腹板底部粘貼三層保溫板-僅抹粘結砂漿)，此試件在墻體的外腹板和翼緣粘貼保溫板，構成陽角形式，粘貼保溫板按僅抹粘結砂漿做法。2) SJ2-L型標準做法試件(背面不粘貼保溫板)，此試件在墻體的外腹板和翼緣粘貼保溫板，構成陽角形式，粘貼保溫板按照標準做法。3) SJ3-L型混凝土墻體試件，此試件兩面均不粘貼保溫板。4) SJ4-L型標準做法試件(背面抹砂漿)，此試件在墻體的外腹板和翼緣粘貼保溫板，構成陽角形式，粘貼保溫板按照標準做法。5) SJ5-T型標準做法試件(背面不粘貼保溫板)，此試件在墻體的腹板和翼緣粘貼保溫板，粘貼保溫板按照標準做法。6) SJ6-T型僅抹粘結砂漿做法試件(背面腹板粘貼三層保溫板-上下加設連接件)，此試件在墻體的腹板和翼緣粘貼保溫板，粘貼保溫板按僅抹粘結砂漿做法。六個試件剪跨比為1.77，軸壓比均設計為0.15 (L型試件豎向荷載為544.8kN，T型試件豎向荷載為601.2kN)。試件混凝土強度等級取C25并按《建筑抗震設計規范》(GB50011)規定的剪力墻最小配筋率進行配筋。為模擬實際結構中剪力墻的配筋情況，在墻體截面兩端設置邊緣構件，其縱筋配置在墻體兩側。邊緣構件豎向鋼筋取6 14，箍筋為Φ80150，墻體豎向分布鋼筋取80150，水平向分布鋼筋取80150。墻體頂部還需設混凝土加載梁，加載梁截面寬X高為450mmX 300mm，與墻體長度一致，加載梁縱向配筋共為8 14，箍筋為Φ80150。為將試件固定于地面，需在試件墻體下現澆寬X高為500mmX 500mm的鋼筋混凝土地梁，地梁長度為2300mm (兩邊各長出墻體500mm)，150mm厚試驗墻體設置于地梁中央。地梁上下縱向鋼筋共為10 16，箍筋為Φ80150。3、測點布置I)剪力墻鋼筋應變片布置:此次試驗在剪力墻邊緣構件的豎向鋼筋和剪力墻內部水平分布鋼筋上布置了應變片。2)保溫板拉結鋼筋應變片布置:此次試驗在部分試件底層拉筋上布置了應變片。3)連接件應變片布置:此次試驗主要是底層連接件上布置了應變片。4、位移計布置[0039]參見圖5，在混凝土基墻的上部端頭放置兩個位移計9 (量程200mm)，同時在地梁端部放置一個位移計(量程50_)，用以測量基墻的水平位移和地梁的滑移情況。將由作動器采集所得的荷載及位移分別接入信號放大器，再接入數據采集分析儀，通過X-Y繪圖儀可實現同步觀測試件的荷載-位移曲線。將由位移計、電阻應變片以及作動器采集所得的數據一并輸入計算機，可以實現數據的同步采集。本次試驗的裝置系統由豎向加荷系統和水平加荷系統兩部分組成。墻體試件通過兩根鋼梁和高強螺栓將試件下端地梁錨固在試驗臺坐上。豎向荷載由剛度較大的門式鋼架通過loot的油壓千斤頂施加，千斤頂與加載梁中間放置8mm厚度的四氟乙烯板，當墻體受水平荷載作用而產生水平位移時，可以保證實驗試件可平移的邊界，減少水平方向摩擦力。水平力加載采用水平推拉力均為200t的電液伺服作動器來施加，以模擬試件在地震時受到的水平作用，其中水平推力通過推動試件加載梁右端來實現，而水平拉力是通過安裝在試件加載梁左端的一塊厚鋼板和四根鋼拉桿來實現。水平荷載的大小通過安裝在推拉千斤頂上的荷載傳感器傳輸到X-Y函數記錄儀上而測得。為了防止試件在水平荷載作用下發生側向移動，在試件的地梁兩端安裝了鋼壓梁和反力梁，并用地錨螺栓固定在試驗室的地槽內。6、加載制度參見圖6,試驗時首先施加軸向荷載,并在施加反復試驗荷載時保持軸向荷載值穩定。整個加載過程采用位移控制。水平荷載時間順序為:作動器緩慢施加推力，同時密切觀察砂加氣保溫板外表面的裂縫情況，將砂加氣外墻保溫板系統外表面出現第一條裂縫時的位移定為正向Pra ;然后作動器緩慢施加拉力，同時密切觀察砂加氣外墻保溫板系統外表面的裂縫情況，將砂加氣外墻保溫板系統外表面的反向第一條裂縫位移定為反向Pra ;此后逐級位移加載,加載增量為H/360=6.4mm,直至主體結構剪力墻構件達到彈塑性位移極限H/120或剪力墻試件破壞(承載力下降至峰值的85%)。每級位移循環三次。7、試驗結論I)對于L型和T型截面墻體外貼保溫板，在混凝土墻體頂部相對位移達到《建筑抗震設計規范》(GB50011)規定的彈性層間位移限值(H/1000)時，混凝土墻體底部出現少量水平裂縫，保溫板外層砂漿于水平灰縫處也出現少量裂縫。2)對于L型和T型截面墻體外貼保溫板，在混凝土墻體頂部相對位移達到《建筑抗震設計規范》(GB50011)規定的彈塑性層間位移限值(H/120)時，混凝土墻體和保溫板均出現較多裂縫且裂縫斜向發展，保溫板的開裂情況要輕于混凝土墻體。3)對于L型和T型截面墻體外貼保溫板，在混凝土墻體達到破壞(承載力下降到峰值的85%)時，墻體破壞或變形較大部位保溫板有較大裂縫，玻纖網有拉斷外露現象，但系統整體性較好，未發生脫落。4)在混凝土墻體變形過程中，玻纖網及外層砂漿能延緩保溫板裂縫的發展，正是由于粘結砂漿、玻纖網和外層砂漿的作用，保溫板裂縫要輕于混凝土墻體。5)地震作用下結構變形大的部位，如墻體端部、角部、連梁及窗間墻等，也是外墻保溫系統容易開裂的部位。在墻體破壞階段，系統中設置的玻纖網及連接件起到非常重要的作用，即使在發生較大變形的部位，保溫板仍未見脫落。6)墻體頂部相對位移達到《建筑抗震設計規范》(GB50011)規定的彈性層間位移限值(H/1000)時，連接件及拉筋應力均較小且基本不發揮作用；達到彈塑性層間位移限值(H/120)時，連接件及拉筋應力小幅增長并發揮部分作用；達到破壞(承載力下降到峰值的85%)時，連接件及拉筋應力增長明顯，但應力仍較小且未屈服，連接件及拉筋能顯著限制并延緩保溫板與墻體剝離，防止保溫板在墻體破壞時脫落。以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型的結構作任何形式上的限制。凡是依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型的技術方案的范圍內。
權利要求1.一種外墻外保溫系統抗震試驗構件，其特征在于:包括抗震試驗構件本體，所述抗震試驗構件本體由加載梁、中間基層立墻和地梁構成縱向截面形狀呈“工”字形。
2.根據權利要求1所述的外墻外保溫系統抗震試驗構件，其特征在于:所述中間基層立墻上設有連接件和拉筋。
3.根據權利要求1或2所述的外墻外保溫系統抗震試驗構件，其特征在于:所述中間基層立墻前表面設有粘結層，粘貼面積不小于80%，厚度為6-10mm。
4.根據權利要求3所述的外墻外保溫系統抗震試驗構件，其特征在于:所述連接件設于中間基層立墻的上下部位。
5.根據權利要求4所述的外墻外保溫系統抗震試驗構件，其特征在于:所述拉筋是預制在實驗保溫板的內部的拉結鋼筋，所述拉結鋼筋與中間基層立墻連接。
6.根據權利要求5所述的外墻外保溫系統抗震試驗構件，其特征在于:所述抗震試驗構件本體X-Y方向的截面形狀為L形或T形。
7.根據權利要求6所述的外墻外保溫系統抗震試驗構件，其特征在于:所述抗震試驗構件本體采用混凝土構件，混凝土設計強度等級為C30及C35，軸壓比為0.1-0.4。
8.根據權利要求7所述的外墻外保溫系統抗震試驗構件，其特征在于:所述抗震試驗構件本體墻高H/墻寬bw的剪跨比為2-2.5，墻寬bw/墻厚hw的肢高肢厚比為6-10，墻厚為160mm-200mm，所述“L”形抗震試驗構件本體翼緣寬度bf為320mm-400mm、“T”形抗震試驗構件本體翼緣寬度bf為480mm-600mm。
9.根據權利要求8所述的外墻外保溫系統抗震試驗構件，其特征在于:所述加載梁寬度同中間基層立墻的翼緣寬度bf，高度為300mm，長度為中間基層立墻的墻寬bw。
10.根據權利要求9所述的外墻外保溫系統抗震試驗構件，其特征在于:所述地梁寬度同中間基層立墻的翼緣寬度bf，高度為500mm，長度為沿中間基層立墻兩側各延伸500mm。
專利摘要本實用新型涉及一種外墻外保溫系統抗震試驗構件，其特征在于包括抗震試驗構件本體，所述抗震試驗構件本體由加載梁、中間基層立墻和地梁構成縱向截面形狀呈“工”字形。有益效果本實用新型的制作，填補了外墻外保溫系統抗震安全性試驗構件缺乏的空白，通過對本試件進行低周反復荷載試驗，可以有效地判斷外墻外保溫系統的抗震安全性能。本實用新型規定了外墻外保溫抗震試驗構件的具體尺寸及配筋量，能較快地完成相應抗震試驗，不需要再對試驗構件進行反復設計驗算。本實用新型所述一種外墻外保溫系統抗震試驗構件，可應用于任何外墻外保溫系統的抗震安全性試驗，特別適合無機保溫材料的抗震試驗。
文檔編號G01M7/02GK203069343SQ20122073000
公開日2013年7月17日 申請日期2012年12月25日 優先權日2012年12月25日
發明者李軍華, 武啟明, 丁焱, 趙曉輝, 李迎迎, 王子英, 李龍飛 申請人:天津住宅科學研究院有限公司