李建國 張永生 劉艷軍

引言

由于蒸壓輕質(zhì)加氣混凝土（ALC）板的質(zhì)量輕、剛性強，同時可以進行切割，與混凝土切塊相比，在隔音、防火、結(jié)構(gòu)等性能方面具有優(yōu)勢，在工期施工和經(jīng)濟效益方面更具有優(yōu)勢。ALC板的和傳統(tǒng)的混泥土墻壁相比，重量較輕，質(zhì)量還很高，同樣的墻壁，ALC墻板卻只是混泥土墻壁厚度的一半，但墻體的強度質(zhì)量遠遠超過混泥土墻壁。ALC板材在制作過程中，優(yōu)點有取料方面環(huán)保，能耗小，少的污染物排放。生產(chǎn)工藝相對混凝土來說相對先進，施工裝配化程度高，近年來鋼結(jié)構(gòu)工程中應(yīng)用越來越廣泛。本課題所采用的ALC整體拼裝式大墻板目前應(yīng)用較少，該大墻板連接節(jié)點的受力性能、吊裝階段的受力性能沒有數(shù)據(jù)參考，為后續(xù)的設(shè)計和施工帶來了很多困難，需要進行相應(yīng)的試驗研究工作[2]。

1 實驗?zāi)康?/h2>

為了使ALC整體拼裝式大墻板在實際應(yīng)用中安全可靠，保證主體結(jié)構(gòu)與ALC板連接節(jié)點具有足夠的承載力和ALC板在使用過程中有足夠的抗彎強度，本實驗主要進行節(jié)點承載力和板自身抗彎強度的實驗：

（1）測試主體結(jié)構(gòu)與ALC板連接節(jié)點的承載力；

（2）測試ALC板的抗彎承載力。

2 T型板承載力試驗

本試驗主要采用T形板材，通過三個實驗板材的三組不同的極限承載力，測試出不同的板材出現(xiàn)裂縫和達到開裂時的極限承載力。本試驗主要利用T形板承載力試驗來測試其承載力大小。

2.1 T形板承載力的試驗試件

本課題試驗試件為三個相同的T形板，主要承載力試驗如下所示。試件尺寸及螺栓受力位置如圖1所示。

圖1 T型板承載力試驗試件詳圖

表1 吊裝節(jié)點承載力試驗試件材料尺寸及規(guī)格

2.2 T形板承載力試驗-加載裝置

本試驗加載工具主要采用油壓千斤頂加載。試件ALC板材水平放置于地面上，以地面兩側(cè)的墻體作為反力墻，利用杠桿的工作基本原理，對試件進行緩慢加載直至破壞。實際加載情況如圖2所示。

2.3 T形板承載力試驗-試驗現(xiàn)象

圖2 T形板承載力試驗-加載設(shè)備

在隨著油壓千斤頂荷載的不斷增加，首先在ALC板板側(cè)發(fā)生破壞，在邊緣處出現(xiàn)裂縫現(xiàn)象，受力荷載的不斷加載和增加，板側(cè)裂縫發(fā)展趨勢為圓弧形裂縫，并且逐漸貫到通板的側(cè)面（如圖3所示），試件一承載力達到達到18.2kN，試件二承載力達到11.2kN，試件三承載力達到23.5kN時，三個試件達到極限狀態(tài)后板端破裂，此時試驗結(jié)束（如圖4所示）。

圖3 T形板承載力試驗-破壞情況Ⅰ

2.4 T形板承載力試驗-試驗結(jié)果

對放置水平處的兩個ALC試件板材逐漸加載發(fā)生裂縫到開裂破壞，現(xiàn)場試驗人員利用電子拉力試驗機，準(zhǔn)確記載兩個試件的試驗數(shù)據(jù)，測出兩個試件的極限承載力，兩個試件的承載力試驗結(jié)果詳見表2。

表2 T形板承載力試驗試驗結(jié)果

取試件-1和試件-2的極限承載力Nu平均值=（18.2+23.5）/2=20.85kN，因此，可取單個吊點極限承載力Nu=20.85kN，考慮安全系數(shù)2.0，則單個吊點承載力設(shè)計值可取：N=Nu/2=10.4kN。

3 ALC板抗彎承載力試驗

3.1 ALC板抗彎承載力試驗-試驗試件

抗彎承載力試件如圖4所示。

圖4 板抗彎承載力試驗試件

表3 試件材料尺寸及規(guī)格

3.2 ALC板抗彎承載力試驗

試驗采用油壓千斤頂加載，具體加載方式如圖5所示。

圖5 ALC板抗彎承載力試驗加載情況

3.3 ALC板抗彎承載力試驗-試驗現(xiàn)象

當(dāng)荷載處于極限荷載以下時，試件保持完好，未出現(xiàn)裂縫等情況；當(dāng)荷載達到極限荷載后，試件一的加載部位形成豎向的貫通縫，隨后保護層的加氣混凝土與受拉側(cè)鋼筋出現(xiàn)分層現(xiàn)象，試件最終發(fā)生破壞，試件一破裂，當(dāng)試件二加載到極限荷載后，保護層加氣混凝土筋與受壓側(cè)鋼出現(xiàn)分層現(xiàn)象，試件二最后破裂。

3.4 ALC板抗彎承載力試驗-試驗結(jié)果

根據(jù)現(xiàn)場ALC板抗彎承載力試驗，當(dāng)達到極限承載力Mu為24.1kN的極限狀態(tài)后，試件一未發(fā)生明顯裂縫現(xiàn)象，加載部位造成豎向貫通破壞。而試件二極限承載力Mu為30.1kN的極限狀態(tài)后，試件二出現(xiàn)了保護層和混凝土分層現(xiàn)象，破壞形式有所區(qū)別。以下是兩個試件的承載力試驗結(jié)果詳見表4。

表4 吊裝節(jié)點承載力試驗試件材料尺寸及規(guī)格

極限承載力Mu平均值=（24.1+30.1）/2=27.1kN。因此，可取單個吊點極限承載力Mu=27.1kN?？紤]安全系數(shù)2.0，則單個吊點承載力設(shè)計值可?。篗=Mu/2=13.5kN

4 結(jié)論及建議

（1）ALC板與主體結(jié)構(gòu)連接節(jié)點的承載力，通過T形板承載力試驗獲得，單點極限承載力Nu=20.85kN，單個吊點承載力設(shè)計值可取N=10.4kN。

（2）ALC板抗彎承載力試驗表明，拼裝后整板的抗彎極限承載力Mu=27.1kN，單個吊點承載力設(shè)計值可取M=13.5kN。

（3）拼裝后的大墻板與主體結(jié)構(gòu)的連接節(jié)點個數(shù)應(yīng)根據(jù)風(fēng)荷載設(shè)計值、構(gòu)件自重等因素，結(jié)合構(gòu)件的抗彎承載力和節(jié)點承載力綜合確定。

[1]蒸壓加氣混凝土板（GB15762-2008）.中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2009.

[2]張永生，劉艷軍，等.某單元式ALC整間墻板制作施工技術(shù).混凝土與水泥制品，2014，1.

[3]王波，王靜峰，李響，等.填充ALC墻板鋼管混凝土框架抗震試驗與數(shù)值模擬.土木工程學(xué)報，2014，12.

[4]邸芃，趙旭，等.ALC節(jié)能墻板裂縫成因及控制.施工技術(shù)，2015，08.

[5]孫雪濤，王飛，等.ALC墻板在框架剪力墻結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用技術(shù).青島理工大學(xué)學(xué)報，2013，10.

[6]呂常勝，張道令，張春濤，等.蒸壓加氣混凝土（ALC）板材墻體開裂問題研究.墻材革新與新建筑節(jié)能，2017，08.