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墙式外挂墙板的种类与设计原则

发布日期:2018/8/6 9:26:28 来源:本站 | 热度:243℃

1. 墙式外挂墙板定义

预制装配式建筑(简称 PC 建筑,即 Precast Concrete)是一种以预制装配式结构(混凝土结构、钢结构、木结构)为主要构件,经装配、连接而成的新兴的绿色环保节能型建筑。在装配式建筑中,外挂墙板的设计尤为重要,特别是和主体结构连接和防水问题始终是较重要的问题。

外挂墙板根据挂板在建筑中所处位置不同,分梁式外挂墙板、柱式外挂墙板、墙式外挂墙板,梁式外挂墙板和柱式外挂墙板为承重构件,兼作梁或柱,不仅作为围护构件使 用。墙式外挂墙板是一种非承重构件,仅作为围护结构使用,像幕墙一样附着在主体结构的外侧,通过连接件和主体结构连接。

2. 墙式外挂墙板的种类

现有的墙式外挂墙板根据连接方式的不同分为点支承、线支承。其中点支承根据连接节点的自由度又可细分为平移式外挂墙板和旋转式外挂墙板两种形式。

3. 墙式外挂墙板设计原则

预制外挂墙板是非承重构件,不参加结构整体受力,只承受自重、风荷载、地震荷载及施工阶段的荷载。考虑各种荷载作用下,预制外挂墙板应满足如下要求。

(1)在承载能力极限状态下,外挂墙板的极限承载能力和相关变形满足规范要求。

(2)在正常使用极限状态下,外挂墙板的平面外挠度、裂缝满足规定的要求。

(3)外挂墙板的连接应有足够的承载能力和承受层间变形的能力,确保外挂墙板连接在正常使用下具有足够的刚度,在极限状态作用下具有足够的变形能力。

(4)墙板的连接接点应与主体结构可靠连接,应传力简捷,受力清晰,宜选用柔性连接接点,可采用点连接或线连接。

4. 连接方式

钢筋混凝土墙板一般外挂于主体结构之上, 墙板与主体结构的传统连接方式有刚性连接和柔性连接。

4.1 刚性连接

刚性连接是指以灌浆或焊接等形式将外墙板与主体结构连接成为整体, 外墙板与主体结构一同受力变形。 刚性连接可以利用墙板平面内的强度和刚度来承受主体结构的一部分水平荷载, 但当结构在罕遇地震作用下外墙板可能会承受较大的荷载、 产生较大的内力, 导致其出现裂缝甚至破坏脱落而造成严重的震害。

4.2 柔性连接

柔性连接是指外墙板与主体结构之间允许有一定的相对位移 。柔性连接由于外墙板可以与主体结构有相对位移, 故在罕遇地震作用下不会产生较大的内力而发生破坏, 但这样就不能充分利用外墙板平面内所具有的一定强度和刚度, 从而造成材料浪费。

这两种传统的连接方式各有优缺点, 刚性连接可以利用外挂墙板的强度和刚度, 但不适用于高设防烈度区; 柔性连接可以适用于高设防烈度区, 但其强度和刚度没有得到充分的利用, 造成材料的浪费 。而我国是世界上地震灾害较严重的之一, 80%的大中城市处于抗震设防区。

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