技术与部品 装配式外围护墙板及其连接件抗风能力分析 张兰英易国辉蔡玉龙 摘要本文通过对两种外围护 1研究背景 嵌入式墙板的连接形式如图 墙板和连接件的试验测试，分析了在 1所示.
风荷载作用下墙板和连接件的承载能 力，为入式外围护墙板在住宅中的 随着建筑工业化的发展，轻 根据《建筑结构荷载规范》 应用提供支持.
质墙板在建筑内墙中大量应用， GB50009-2012，全国典型城市基 关键词装配式：外围护墙板； 嵌入式：连接件 形成了比较完备的技术标准体 本风压如表1所示，大部分城市 系，但在外墙的应用缺乏相应的 基本风压均小于等于0.55kN/㎡， 研究，限制了轻质墙板的应用范 因此以基本风压0.55kN/㎡为基 围，由于外墙的使用环境比内墙 准进行分析.
复杂，因此应该有更多的试验研 风荷载标准值：wβx 究的和分析，为编制外墙板的技 W 术标准提供基础，从而规范并推 式中，风压高度变化系数 动轻质墙板在建筑外墙的使用， .与地面粗糙度类别有关，规 丰富建筑工业化的体系.
范中将地面粗糙度分为A、B、C、 D四类，B类指田野、乡村、丛林、 2荷载计算 丘陵以及房屋比较稀疏的乡镇， 城市郊区不利情况下可按B类地 非承重建筑外墙最主要的荷 区计算，因此选择基本风压0.55 载就是风荷载，对嵌入式墙板， kN/㎡，地面粗糙度B类，可包 墙板自身及其连接件的抗风能力 含大部分地区的情况.
是研究装配式外围护墙板的主要 对于外围护墙板来说， 研究内容.
其风荷载局部体型系数外墙 U续件 Eres enet （a）立面示 (b)划西图 作者：中国建筑设计院有限公司 图1嵌入式墙板的连接形式 22015.07
接术与部品 表1普城市基本风压列表 间均匀加荷，堆长相等，间隙均 城市 基本 风压 城市 基本 风压 城市 基本 风压 城市 风压 匀，堆宽与板宽相同.
北京 0.45 哈尔滨 0.55 连云港 0.55 乌鲁木齐 长查 0.65 海口 0.75 南量 0.45 武汉 0.35 0.6 （5）前四级每级加荷后静 成都 长沙 0.35 0.3 杭州 合肥 0.45 0.35 南京 南宁 0.35 0.4 西宁 西安 0.35 0.35 置2min，第五级加荷至板自重的 大连 福州 0.65 呼和浩特 济南 0.55 石家庄 上海 0.55 银川 厦门 0.65 0.8 1.5倍后，静置5min.
此后，如 赣州 0.3 0.7 昆明 0.45 0.3 太原 0.35 04 张家口 0.55 继续施加荷载，按此分级加荷方 广州 0.3 0.5 拉萨 兰州 0.3 0.3 天津 温州 0.55 郑州 重庆 0.45 贵阳 0.6. 04 式循环直至断裂破坏.
表2风荷载及连接件剪力设计值 （6）记取第一级荷载至第 离地面 凤压高度 阵风系数 风荷载标准值风荷载设计值 剪力设计值 五级加荷（或断裂破坏前一级荷 高度（m） 变化系数 P W （EN/m) W（EN/mf） V(kN) 10 1 1.7 1.496 2.094 5991 载）荷载总和作为试验结果.
30 20 1.39 1.23 1.59 1.63 1.764 1.945 2.470 2.723 2.165 1.964 （7）试验结果仅适用于所 50 1.62 1.55 2210 3.094 2.459 测条板长度尺寸以内的条板.
60 90 1.71 1.93 1.54 1.5 2548 2317 3.244 3.567 2.835 2.579 测试结果如表4所示.
100 2 1.5 2.640 3.696 2.938 由于复合类墙板长度比轻 表3不同条件风荷载设计值（kNm） 混凝土类长度大，为比较同条件 离地面高度 风荷载设计值W 风荷载说计值w 风荷载设计值w （m） （w=0.55 B类） (w.=0.45 日 （w.=0.45，C类） 层高的抗风能力，换算抗风压值 10 20 2.470 1.714 2.021 1.343 1.484 时，将其按等效弯矩，换算成 30 50 2.723 160 2.228 2.531 2.007 1.685 2600mm长度（即跨度2.5m，住 60 3.244 3.567 2.654 2.918 2.153 90 2.465 宅嵌入式外围护墙的常用净高一 100 3.696 3.024 2.555 般小于该值）墙板抗风能力.
测试结果表明，本次试验的 面取-1.4，内墙面为0.2，因此 坏荷载的方法等效测试了轻混凝 复合类墙板强度偏低，抗水平荷 w=βHw=β×（1.40.2) 土类和复合类墙板的抵抗水平荷 载能力较差，不适宜用于层数较 x0.5=0.88βP.，按墙板高 载的能力，测试根据《建筑隔墙 高，风荷载大地区的建筑物外墙， 要想在风荷载较大地区使用这种 度2.65m，板宽0.6m，两端较 用轻质条板》JG/T169规定的方 接，计算传递到墙板上端或下 法进行，测试方法如下： 复合类墙板，应提高其抗压强度， 并采用较厚的墙板，才能确保其 端连接件上的剪力设计值， （1）试验条板的长度尺寸不 V=0.5×1.4WK×0.6×2.65，计算 应小于2.5m.
安全性.
对于9090的双层条 板墙，由于双板之间形不成有效 结果如表2所示.
（2）将完成面密度测试的条 为了对比不同地区的风压 板简支在支座长度大于板宽尺寸 的连接，共同工作性能差，因此 值，表3列出了基本风压0.55、 的两个平行支座（图2）上，其 并不能提高其抗弯能力.
为了提 0.45，地面粗糙度类别为B类、 一为固定较支座，另一为滚动铰 高外围护结构的节能指标采用双 C类的风荷载设计值.
支座支座中间间距调至（L-100） 1 mm，两端伸出长度相等.
2 3外围护墙板自身的 （3）空载静置2min，按照 3 抗水平荷载能力测试 不少于五级施加荷载，每级荷载 50 L100 ? 50 不大于板自重的30%.
1成吗2水（宽100m，15划） 课题组采用测试墙板抗弯破 （4）用堆荷方式从两端向中 图2均布持我法测认执考碳坏确载装置 it2015.07/29
技术与部品 表4 墙板种类 墙板尺寸 抗压强度 （板自重倍数） 抗弯破坏荷载 换算抗风压平 换算抗风压设计值 轻潮类120 （长x衰） 2600x600 (MPa) 9.3 kgim 125.0 3.5 S29'S （kN/m） 轻混类150 2600x500 4.9 133.5 4.0 6.675 3.516 复合类120 3000x600 4.3 43.5 3.9 2.869 1.790 4.172 复合类9090 复合类150 3470x600 3000x600 2.1 4.5 41.5 42.5 3.4 2.7 3.318 2.073 注：境板材料的安全系数取1.6 2.691 1.682 试节点的破坏形式和极限荷载.
连接件类型如图6所示，长 （a）轻流联土是墙板 （2）复合类培板 x宽×高×厚为： 图3墙板构进 150×50×30×2、 150× 50× 30× 3 ; 板墙时，其外叶墙厚度不应小于 膨胀锚栓M8.
由以上试验结果 材质为Q235，分弯折型与 120mm，抗压强度应适当提高.
可知，10塑料胀栓和钢膨胀锚 焊接型两种.
试验结果如表6.
栓M8均能满足墙板在风荷载作 试验结果表明，点式连接在 4连接件抗剪能力测试 用下的抗剪要求.
由于塑料胀栓 水平荷载作用下，连接件与墙板 容易老化失效，考虑到外围护结 连接节点主要的破坏形态为连接 （1）连接件与主体结构的 构的耐久性，建议外围护结构的 件变形和墙板的局部破坏，不会 抗剪试验 连接螺栓采用钢膨胀锚栓.
在条 出现墙板断裂情况.
在轻混凝土 连接件与主体结构（采用 板内隔墙中，墙板使用环境好， 类墙板试验中，由于墙板自身强 C30混凝土替代连接）的抗剪试 很少有水平力作用，塑料胀栓是 度高，破坏形态均为连接件变形破 验采用图4所示的加荷方式，模 可以采用的.
坏：而在复合类墙板试验中，墙板 拟风荷载作用下由墙板传递到其 （2）连接件与墙板局部压 自身强度较低，破坏形态除连接件 上下端连接件的荷载，观察连接 剪试验 变形破坏外，还发生了连接件变形 件及其连接螺栓在螺栓处的破坏 连接件与墙板局部压剪试验 引起的墙板局部破坏，其根本还是 形态，测试其破坏荷载，试验结 采用图5所示的加荷方式，采用 连接件变形破坏.
因此增加连接件 果如表5.
加长的L形连接件模拟U形卡件 的刚度是解决连接件变形，提高其 试验中连接件与主体梁板的 的一侧或L形卡件在墙板传递的 承载能力的根本解决本法.
连接螺栓：塑料胀栓10：钢 水平荷载作用下的受力状态，测 总体来说，在此次试验中， 有以下规律： a）弯折型连接件的破坏荷载 stt. 比焊接型高.
b）连接板加厚会增加钢板 C 的刚度，减小板件的变形，弯折 性连接件随板厚的增加，破坏荷 载增加.
c）对焊接型连接件，由于焊 接质量存在离散性，导致板厚增 8 4 加，但其破坏荷载不一定增加.
30)(2015.07
技术与部局 表5 连接件厚度 脉栓规格 平均 胀栓抗剪设计值 塑料胀栓p10 7.85 6.97 7.57 3 C C C 7.46 5.33 2mm 钢胀锚栓M8 13.6 13.9 C 12.67 C C 13.39 9.56 塑料脉栓10 6.71 7.27 C 7.18 C C 7.05 5.04 3mm 钢胀锚栓M8 13.06 13.98 12.87 C C 13.30 9.5 注：1、破坏形态：A连接件控断：B锚孔处拉脱：C脉栓剪断：D混凝土破坏.
2.连接螺栓的抗剪安全系数取14 （a）环接型 （b）考新型 图5 图6选操件类型 表6 板现格 连把板原度 连密件类型 承力设计值 能力欠缺，要用在外围护墙中， 2 弯折 458 A 462 A 365 A 1.06 需提高抗压强度，使用较厚的 150轻致类播板 9.15 A 5.72 A A 8.3 .72 623 条板.
3 弯折 A 6.72 581 661 A 6.38 4.56 10.57 10.99 7.85 （3）为了确保嵌入式外围护 寄折 19 41 18 42 404 2.39 墙板连接件的可靠性，与内墙相 2 焊接 6.38 A 4 3.36 比，应增加连接螺栓的直径或数 120经致类墙板 5.96 A 3 A 522 3.73 量，连接板采用Q345钢或更厚 焊接 7.67 A 621 883 A 757 5.41 的钢板以增强其刚度和承载力， 新 A.B 2.62 A.B 2.38. 2.60 186 5.56 5.5 $26 447 根据本次试验测试结果，建议外 150复合英增板 新 & 7 A、 B S1 4.76 A A.B A. B A. B 562 4 01 围护墙连接件采用钢膨胀螺栓 32 43 5.45 537 5.93 486 3.47 直径不小于M8，采用Q235、 2 寄折 AB 4.60 1.29 Q345的弯折型连接件，连接板 120复含类播板 133 A B 7 64 5.46 64 46 厚度不小于3mm，板宽不小于 3 弯折 A B SE'E A. B A B 7.22 667 4.76 50mm 寄折 4.04 A A. B 3.82 76E A 2 A II A B A B 3.95 2.81 90复合类填板 焊接 A B 5.55 A B 4.08 A B 5.06 525 3.74 本研究得到国家”十二五” 3 新 6.16 417 5.07 613 4.38 科技支撑计划课题新型装 焊涤 6.96 4.97 注：1、破坏形态：A连接件变形；板同部破坏；C清板所裂：2、节点同部压剪承载力安全系数取1A 配式围护结构和内装修技术 研究与示范”（课题编号： 5小结 抗风能力满足一般高层住宅的2012BA16B04）的资助.
要求.
（1）轻混凝土类墙板自身的 （2）复合类墙板自身的抗风 i论2015.07/31
