隐框结构保温墙体轴压性能研究

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1、隐框结构保温墙体轴压性能研究【】提出隐框结构保温墙体，简要介绍了该结构墙体体系组成概况。通过计算和理论分析，验证了墙体轴心承载力计算公式的适用性。　　【关键词】隐框结构保温墙体；轴心承载力；理论分析　　　　1概况　　隐框结构保温墙体是根据目前国家关于加快住宅产业化的需求，实现住宅业可持续发展，开发适应于住宅这种量大而面广建筑的具有轻质高强、抗震性好、造价低、保温隔音效果好且施工方法简单的住宅结构体系而提出。　　该结构墙体由加气混凝土砌块及隐形钢筋混凝土梁柱框格组成，其结构组砌形式如图1所示，主要砌块如图2所示。由于房间角部没有类似框架结构那样的角柱，使得室内空间变大，且有利于家具等的摆放

2、。另外该墙体的组砌方式也较为简单，砌成墙体后砌块相互之间形成均匀的矩形空洞，在空洞内插入钢筋后浇注混凝土，形成隐藏在墙体内的梁柱框格。隐形钢筋混凝土梁柱与上部和下部的楼板相连，使建筑成为一个稳固的整体，这明显地提高了墙体的稳定性和整体性。该体系的墙不同于一般框架结构的填充墙，在由相对密集的钢筋混凝土框格与加气混凝土砌块组砌过程中，由于框格混凝土在浇注过程中收缩与渗入砌块，因而砌块的强度与变形能力得到了良好改善。　　　　a　　　　b　　　　c　　　　d　　图1结构组砌形式　　　　图2主要砌块　　2墙体轴心抗压承载力分析　　以图3所示组砌墙体平面结构形式作为分析对象，其中在中间孔洞处灌注钢筋

3、混凝土隐形梁柱，形成微型钢筋混凝土梁柱框架如图4，其框格截面配筋率为1%。　　　　图3分析对象　　　　图4梁柱微型框架　　框柱和砌块对墙板承载力均起到重要的作用，墙板轴心抗压公式由隐形柱和砌块两个部分组成。式（1）认为墙板是理想情况下的轴心抗压承载力计算公式[3]。　　（1）　　式中为隐柱混凝土轴心抗压强度；为隐形柱内钢筋屈服强度；为砌块棱柱体抗压强度；为隐形柱截面积；为隐形柱内所有钢筋截面积和；为墙板截面一个砌块的竖向投影面积；为墙板截面上隐形柱数，本次。　　考虑砌块受力开裂的不稳定、不均匀性，另外还要考虑墙板的安全储备等问题，在砌块所受轴力的计算值需乘上一个折减系数α。将式（1）修正

4、为：　　（2）　　式中为墙板截面某一砌块承载力修正系数，经过分析取=0.9；其他符号同式（1）。　　由于式（1）和式（2）是在较理想情况下墙板承载力的计算公式，实际并非如此。从设计角度看，为了具备足够的安全储备，在确定承载力计算公式时，除了应该采用材料强度的设计值外，在式（2）的基础上还要考虑由于墙板初始缺陷和荷载作用的初始偏心使墙板发生平面外纵向弯曲，从而造成墙板的承载力降低的影响因素。在式（2）等号右边需乘一个稳定系数，所以节能砌块隐形密框结构墙板的轴心抗压承载力计算公式为：　　（3）　　式中为节能砌块隐形密框结构墙板稳定系数；其他符号同式（1）。　　根据文献[2]，可以考虑稳定系数

5、的计算公式为：　　（4）　　式中为墙板的稳定系数；为墙的高厚比。　　考虑墙体用砌块强度为3.5MPa[1]，混凝土强度等级为C20，钢筋采用HPB235级钢筋，在不同高厚比情况下墙体承载力，用式（3）计算结果和用有限元分析软件计算结果列于表1，从表上看出，式（3）计算结果和有限元理论分析结果符合较好。　　　　表1墙体极限荷载　　墙编号123456789101112　　高厚比91011121314151617181920　　公式极限荷载119.5115.1110.4105.5100.495.490.485.680.976.472.168.0　　有限元结果121.4120.6118.3114

6、.8110.7105.6101.294.390.379.877.973.2　　　　3结论　　3.1隐框结构保温墙体承载力较高，可以用于承受较高轴心荷载的建筑中。　　3.2结构承载力计算公式经过有限元理论分析是可用的，证明了其适用性。