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聚氨酯夹芯钢板冷弯薄壁型钢复合墙体抗剪试验研究

来源:中国幕墙网收集整理  作者:许金勇  日期:2014-3-27
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  【摘 要】本文对聚氨酯夹芯钢板和石膏板覆盖的冷弯薄壁型钢墙体进行了单调加载抗剪试验,得到了墙体的抗剪承载力和抗剪刚度,并和《低层冷弯薄壁型钢房屋建筑技术规程》中定向刨花板(OSB)板的相应数值进行了对比。
  【关键词】聚氨酯夹芯钢板;冷弯薄壁型钢墙体;抗剪试验;抗剪强度和刚度

  1. 冷弯薄壁型钢体系简介

  冷弯薄壁型钢体系 是由卷边槽型截面作为主承重梁柱构件,以槽型截面作为连接构件,并由结构板材共同构成的新型结构体系。其显著特点是构件、板材和连接件均为定型化产品,易于实现工业化生产和装配化安装,见图1 所示。

  其突出特点有以下几个方面:

  1.1 构件标准化

  所有构件壁厚最薄为0.75mm,最厚不超过3mm,由冷轧热轧钢板经冷弯成型机自动成型,并通过热浸镀锌或镀锌工艺作为防腐保护层,见图2 所示。以自钻或自攻螺钉[2] 连接为主,见图3 所示。

  1.2 设计制造一体化

  设计软件不仅具有建模、设计和分析的作用,还能够自动生成包含截面信息的数据文件,实时在冷轧机上进行生产、编号和打包等后续工作,真正实现CAD-CAM的无缝衔接,见图4 所示。

  1.3 板材兼有围护和结构的双重作用

  由于构件壁厚较薄,承载力较低,因此在该体系中板材不仅作为围护系统起到建筑作用,而且作为结构系统与梁柱共同承受竖向力和水平力。

  1.4 优良的保温性能

  钢构件和板材之间的空隙填充保温棉,墙体和屋面外侧由保温板覆盖见图5 所示。完全隔断冷桥热桥效应,使得房屋具有优良的保温性能,其保温能力基本上为同等规模砌体房屋的2 倍以上。

  1.5 较强的抗震性能

  柔性材料的板材和钢构件共同承担地震产生的水平力,使结构体系具有很强的变形性能能力。足尺振动台试验表明,在9 度罕遇地震作用下整个建筑保持完整,只有门窗周边和板材接缝处局部被挤压破坏,具有极其优良的抗震性能,见图6 所示。

  聚氨酯夹芯钢板作为一种新型的配套板材,是由两侧彩色涂层钢板﹑中间聚氨酯材料复合而成,整个生产工艺由设备自动完成,见图7 所示。本次试验所采用的聚氨酯夹芯钢板厚度为50mm,板宽为1m,两侧彩色涂层钢板厚度为0.5mm。

  2. 试验研究

  2.1 试验内容

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