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外墻外保溫瓷磚外飾面系統(tǒng)抗震試驗(yàn)與分析

來(lái)源：中國(guó)保溫網(wǎng)信息中心 2007-04-02 閱讀：2497
  

瓷磚飾面具有比涂料飾面耐沾污能力強(qiáng)、色澤耐久性更好等優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)用瓷磚作為外飾面的建筑比例相當(dāng)高，在外保溫墻面上的應(yīng)用也有相當(dāng)大的需求。所以，有必要在國(guó)內(nèi)研究獨(dú)特的外墻外保溫瓷磚粘貼飾面層的技術(shù)以及在高層建筑中應(yīng)用的可行性。因此，我們通過(guò)與中國(guó)建筑科學(xué)研究院工程抗震研究所、鐵道部科學(xué)研究院鐵建所等單位合作，共同制定了外保溫瓷磚外飾面系統(tǒng)的抗震試驗(yàn)方案及試驗(yàn)程序，并于2001年8月29日在鐵道部科學(xué)研究院鐵建所，針對(duì)某實(shí)際工程進(jìn)行了外墻外保溫瓷磚外飾面系統(tǒng)抗震試驗(yàn)?？紤]到本系統(tǒng)中瓷磚飾面與主體結(jié)構(gòu)的連接是柔性軟連接，主體結(jié)構(gòu)所受扭曲力難以傳遞到飾面層，因此，選做垂直瓷磚飾面層地震波的抗震試驗(yàn)。選用具有廣泛代表性的、對(duì)外飾面破壞力最大正弦拍波，使外保溫瓷磚外飾面系統(tǒng)抗震試驗(yàn)更具有現(xiàn)實(shí)意義和代表性。

2 保溫層面層粘貼瓷磚構(gòu)造設(shè)計(jì)和依據(jù)

2．1  設(shè)計(jì)依據(jù)

 目前，市場(chǎng)上流行的瓷磚尺寸多樣，我們對(duì)外墻飾面上應(yīng)用比較廣泛的幾種類(lèi)型瓷磚的質(zhì)量進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如下：145mm× 45mm瓷磚的質(zhì)量為88g／塊，每平方米用量為130塊共11．44kg；200mm×60mm瓷磚的質(zhì)量為，172g／塊，每平方米用量為75塊共12．9kg；255mm×ll2mm瓷磚質(zhì)量為420g／塊，每平方米用量為28塊共11．76kg；400mm×250mm瓷磚質(zhì)量為1．650g／塊，每平方米用量為10塊共16．5kgo每平方米所用ZL瓷磚膠粘劑為16～23kg。因此，每平方米瓷磚加瓷磚膠粘劑總質(zhì)量為28～40kg。

  根據(jù)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50011―2001)對(duì)非結(jié)構(gòu)構(gòu)件采用等效側(cè)力法計(jì)算水平地震作用值時(shí)，可按下式計(jì)算：式中

 F＝γηε1ε2αmaxG

F――沿最不利方向施加于非結(jié)構(gòu)構(gòu)件重心處的水平地震作用標(biāo)準(zhǔn)值； 

γ――非結(jié)構(gòu)構(gòu)件功能系數(shù)，這里取1．4；

η―非結(jié)構(gòu)構(gòu)件類(lèi)別系數(shù)，這里取0．9； 

ε1――連接狀態(tài)系數(shù)，這里取2．0； 

ε2――位置系數(shù)，建筑的頂點(diǎn)宜取2．0，底部宜取1．0，沿高度線(xiàn)性分布；

αmax――地震影響系數(shù)最大值，按罕遇地震取0．90；

G――非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的重力。通過(guò)(1)式計(jì)算得出，地震作用最大值Fmax＝4．536G，即每平方米作用在粘貼的瓷磚上的地震作用力為1．27～1．81kN。因此，在高層建筑l00m高度處粘貼瓷磚時(shí)8級(jí)地震作用力為1．27～1．81kN／m2。

2.2  構(gòu)造設(shè)計(jì)

 保溫層材料選擇了目前應(yīng)用最廣的膠粉聚苯顆粒保溫材料、單片鋼絲網(wǎng)架聚苯板、無(wú)網(wǎng)聚苯板三種類(lèi)型?？紤]到這三種保溫材料的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，對(duì)膠粉聚苯顆粒保溫材料面層粘貼三種不同尺寸型號(hào)的瓷磚進(jìn)行試驗(yàn)；對(duì)單片鋼絲網(wǎng)架聚苯板面層粘貼重量比較小的特小號(hào)瓷磚進(jìn)行試驗(yàn)，同時(shí)對(duì)比在聚苯板表面用普通水泥砂漿和用膠粉聚苯顆粒保溫材料進(jìn)行找平時(shí)抗震性能方面的差異；對(duì)無(wú)網(wǎng)聚苯板面層只進(jìn)行涂料飾面的抗震試驗(yàn)。

 在抗裂防護(hù)層中，用四角鍍鋅鉛絲網(wǎng)代替耐堿涂塑玻纖網(wǎng)格布復(fù)合抗裂砂漿為抗裂層，并用結(jié)構(gòu)墻體上射釘尾孔上的鍍鋅鉛絲將鍍鋅鉛絲網(wǎng)綁緊，提高面層、保溫層與結(jié)構(gòu)層的結(jié)合牢度，提高整個(gè)構(gòu)造的安全可靠性。具體做法如圖l。

 瓷磚粘結(jié)劑選用變形量大于瓷磚溫度變形量一個(gè)數(shù)量級(jí)的膠粘劑，其粘結(jié)強(qiáng)度和抗凍融性能達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求，壓折比小于3，具有合理的柔性。

 加固用射釘長(zhǎng)42mm，4根／m2。根據(jù)測(cè)試，每根射釘破壞拉力為7kN，4根為28kN，綁扎用鉛絲的拉斷力為2kN，因此，每平方米設(shè)計(jì)4個(gè)機(jī)械固定點(diǎn)后的總抗拉能力為8kN，大于高層建筑100m高度處8級(jí)地震作用力的4～5倍。

3  試驗(yàn)設(shè)計(jì)

3．1  模型的設(shè)計(jì)與制作

 為驗(yàn)證保溫材料與主體結(jié)構(gòu)的附著性能，驗(yàn)證瓷磚膠粘劑的粘結(jié)能力，分三個(gè)試件6種狀況進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)前，與中國(guó)建筑科學(xué)研究院工程抗震所以及鐵道部科學(xué)研究院鐵建所按《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB 50011―2001)進(jìn)行了試驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，選用建筑物結(jié)構(gòu)類(lèi)型為國(guó)內(nèi)較多采用的全現(xiàn)澆高層混凝土結(jié)構(gòu)，按要求成型寬度1．3m、高度1．2m、厚度0．16m、帶有孔固定鋼角的，強(qiáng)度為C30的混凝土試件3塊，分別在三塊試件的6個(gè)面對(duì)6種不同類(lèi)型的保溫構(gòu)造進(jìn)行抗震測(cè)試。

各試件的材料構(gòu)成見(jiàn)表模型試件材料構(gòu)成          表1

          


          


          材 料  層
          		


          l  
          		


          2
          		


          3
          		


          4
          		


          
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