传统的冷弯薄壁型钢墙体结构采用的构造方法是将冷弯薄壁型钢骨架和轻质墙面板(如定向刨花板、石膏板、纤维水泥板、彩涂板等)通过自攻螺钉连接。这种冷弯薄壁型钢住宅体系在北美、澳大利亚、欧洲、日本等地区和国家已经得到广泛的应用。目前国内外针对冷弯薄壁型钢墙体进行了大量的试验研究[1-6],证实该结构体系具有自重轻、施工速度快等优点,然而此类墙体的隔音、防火、抗冲击以及吊挂能力尚有待改进和创新。

最后，他们约定，暂不对外公布协议内容，对孩子保密，直到他考取大学。在此期间，两人遵照协议，互不干涉互不打探对方生活，中断夫妻间的各种义务和权利，每月孩子回来的周末，两人依旧行使为人父母的各项职能。原则上不分家，进出自由。

近年来,为了解决冷弯薄壁型钢墙体所面临的突出问题,国内少数企业研发了一种现场喷涂冷弯薄壁型钢轻质砂浆复合墙体结构,即在型钢骨架区格间放置聚苯乙烯泡沫(Expanded Polystyrene,简称EPS)板,并在骨架与EPS板之间以及骨架外侧喷涂轻质砂浆,形成一种新型“夹心式”轻质墙体结构,该墙体结构目前已在西安、郑州、广州、合肥等地得到应用。刘斌等[7]、郝际平等[8]对这类墙体的抗震性能进行了研究与分析。然而此类墙体结构在施工现场湿作业较多,施工速度较慢,成本较高。

随着我国大力推进和发展建筑产业现代化,推动装配式技术在现代建筑中的发展,本文研究了一种工厂预制、现场拼装的墙体,即预制冷弯薄壁型钢-轻聚合物复合墙体,该墙体以550 MPa冷弯薄壁型钢为骨架,在型钢骨架内部全部喷涂轻聚合物填料,然后在骨架外侧喷涂保温层或安装面板。该复合墙体不仅具有良好的保温、隔声以及耐火性能,而且墙体制作全部在工厂内按标准化设计、工业化生产完成,显著减少了施工现场的湿作业,大大提高了住宅的装配率,加快了现场的施工速度。预制冷弯薄壁型钢-轻聚合物复合墙体可以作为承重墙体用于3层以下住宅;又可以作为多高层建筑的围护墙体。本文对4个预制冷弯薄壁型钢-轻聚合物复合墙体的抗弯性能进行了试验研究,分析了该复合墙体的抗弯承载力以及破坏模式,研究结果为此类新型墙体在装配式建筑中的应用和理论分析提供了科学依据。

1　试验概况

1.1　试件设计

本次试验共设计和加工了4个预制复合墙体试件,试件详细信息如表1所示。试件由轻钢龙骨架、轻聚合物填料和面板3部分组成,所有试件的尺寸均为1 200 mm×3 000 mm,如图1所示。墙体轻钢龙骨架由3根C形钢立柱,上、下导轨和刚性横撑通过ST4.8级自钻自攻螺钉拼装组成。3根立柱的高度均为3 000 mm,间距为600 mm,上、下导轨和刚性横撑的长度为1 200 mm。立柱为单根卷边C形截面柱,规格为C89 mm×41 mm×11 mm×0.9 mm(腹板高度×翼缘宽度×卷边宽度×板件厚度),上、下导轨及刚性横撑采用U形截面,规格为U91 mm×51 mm×0.9 mm(腹板高度×翼缘宽度×板件厚度),构件的截面形式及尺寸如图2所示。在墙体轻钢龙骨安装完成后,在龙骨内部喷涂轻聚合物填料。本次试验的填料分为石膏基轻聚合物填料和水泥基轻聚合物填料,其中试件CTSF-1、CTSF-4为水泥基轻聚合物填料,试件CTSF-2、CTSF-3为石膏基轻聚合物填料。试件CTSF-1、CTSF-2两侧无墙面板,为了方便观察试验现象,在墙体两侧各喷涂3 mm厚抗裂砂浆(内含网格布),如图1a)～b)所示。试件CTSF-3一侧为12 mm厚的石膏板,另一侧为25 mm厚的石膏基轻聚合物保温层和3 mm厚的石膏抗裂砂浆(内含网格布),如图1c)所示;试件CTSF-4一侧为8 mm厚的水泥纤维板,另一侧为25 mm厚的水泥基轻聚合物保温层和3 mm厚的水泥抗裂砂浆(内含网格布),如图1d)所示。面板与轻钢龙骨之间的连接采用ST4.8级自钻自攻螺钉。

 

表1　试件参数Tab.1　Parameters of specimens

  

试件编号墙体尺寸(宽×高)/mm墙体厚度/mm正面板背面板内部填料CTSF⁃11200×300095无无水泥基轻聚合物CTSF⁃21200×300095无无石膏基轻聚合物CTSF⁃31200×3000129石膏基保温层石膏板石膏基轻聚合物CTSF⁃41200×3000125水泥基保温层水泥纤维板水泥基轻聚合物

1.2　材料属性

蒙元时期，各民族互相影响，在人们的名字方面就是如此。有的汉人受蒙古人的影响，取名具有蒙古人的习惯和色彩，赵翼《廿二史札记》卷三○:“元时汉人多有作蒙古名者。”反之，有的蒙古人或其他民族受汉人的影响，也取汉人的姓名。在游牧文化中，牲畜并不低贱，这与汉文化恰恰相反，他们常常以牲畜或动物作为名字，以寄托长辈的某种期许。钱大昕《十驾斋养新录·蒙古语》:

 

表2　钢材材性Tab.2　Material properties of steel

  

钢板厚度t/mm弹性模量Es/MPa屈服强度fy/MPa抗拉强度fu/MPa伸长率δ/%0．92．06×105615692．510．6

试件CTSF-4的极限抗弯承载力比试件CTSF-3高67.16%,说明复合墙体面板、保温层以及内部填料采用水泥材料时,其抗弯承载力远大于面板、保温层以及内部填料采用石膏材料的复合墙体。

1.3　试验加载

试验中复合墙体共布置3个位移计,分别布置在支座处、沿板长方向1/4处和跨中位置,如图5所示。

  

图1　试件尺寸(单位:mm)Fig.1　Dimension of specimens(Unit:mm)

  

图2　构件截面尺寸(单位:mm)Fig.2　Sectional dimension of members(Unit:mm)

  

图3　试验加载(单位:mm)Fig.3　Test set-up(Unit:mm)

墙体抗弯性能试验主要采用均布荷载加载方式,采用沙袋分级加载,根据墙体的受载面积和承载能力的估算,采用9 kg的沙袋平铺加载,每级加载0.35 kN·m-2。试验前先空载静置2 min,然后采用分级施加荷载法,均匀施加荷载于试件,每级加载完成后静置时间为5 min,然后继续加载直到墙体试件断裂为止。加载时间以应变和位移数据稳定和5 min为双控要求,墙体的抗弯试验加载制度如表3所示。

 

表3　墙体抗弯试验加载制度Tab.3　Loading system of wall tests

  

墙体类型每级加载沙袋每级荷载/(kN·m-2)备注冷弯薄壁型钢⁃轻聚合物复合墙体9kg/袋×14袋=126kg0．35加载时间应以应变和位移数据稳定和5min为双控要求

1.4　试验测量

通过在墙体内部轻钢龙骨及底部面板布置应变片和位移计,用JM3812多功能应变测试系统记录试验过程中试件各关键部位发生的位移和应变。

表2中，拉格朗德Ⅱ级水电站的第1期只安排其可靠出力的2倍为它的装机容量值，第1期和第2期合计安排可靠出力的倍比为4。

试件CTSF-4加载到第9层时,墙体跨中处保温层与轻钢龙骨轻微分离,出现裂缝;加载到第13层时,墙体跨中处保温层轻微翘起;加载到第15层时,墙体上表面出现多道裂缝;加载到第22层时,墙体轻钢龙骨出现轻微屈曲,墙体整体弯曲明显;加载到第24层时,墙体立柱中部轻钢龙骨断裂(图8a)),跨中挠度显著增大,墙体底部水泥纤维板在跨中处断裂(图8b));撤去沙袋后,墙体水泥基保温层有多道裂缝(图8c)),试验结束。

  

图4　应变片布置(单位:mm)Fig.4　Layout of strain gauges(Unit:mm)

为了满足墙体加载条件,设计了2个支座装置,由底部的H形钢和翼缘上的钢管组装而成,将预制冷弯薄壁型钢-轻聚合物复合墙体的两端放置在支座上,在墙体上堆放沙袋进行加载,墙体支承条件可视为两端简支。预制冷弯薄壁型钢-轻聚合物复合墙体的抗弯试验加载如图3所示。

  

图5　位移计布置(单位:mm)Fig.5　Layout of displacement meters(Unit:mm)

2　试验过程及破坏形式

2.1　试件CTSF-1

试件CTSF-1加载到第6层时,墙体跨中底部抗裂砂浆出现裂缝(图6a)),墙体出现轻微弯曲现象;加载到第9层时,墙体跨中和1/4处出现裂缝;加载到第12层时,墙体中部轻钢龙骨出现屈曲(图6b)),底部裂缝宽度增大(图6c));加载到第13层时,墙体中部轻钢龙骨屈曲明显(图6d));加载到第14层时,墙体中部断裂,试验结束。

  

图6　试件CTSF-1的破坏形式Fig.6　Failure modes of specimen CTSF-1

2.2　试件CTSF-2

试件CTSF-2加载到第7层时,墙体整体出现轻微弯曲现象;加载到第11层时,墙体跨中上表面网格布翘起明显,墙体整体弯曲明显(图7a));加载到第13层时,墙体中部轻钢龙骨屈曲明显(图7b)),墙体在跨中位置破坏(图7c)),底部抗裂砂浆出现贯通裂缝(图7d)),试验结束。

我国电力系统日益发展，交直流电网混合互联，能源互联网的格局逐渐形成．随着电压等级的提高，输电线路的故障问题更加严峻，电力系统一旦发生故障会给国民经济带来不可估量的损失．近年来，国内外发生的大范围的停电事故，更加突显出了电力系统故障分析的重要性[1-3]．

  

图7　试件CTSF-2的破坏形式Fig.7　Failure modes of specimen CTSF-2

2.3　试件CTSF-3

试件CTSF-3加载到第10层时,墙体出现轻微弯曲现象;加载到第11层时,墙体跨中上表面网格布轻微翘起;加载到第13层时,底部石膏板的自攻螺钉出现脱离现象(图8a));加载到第14层时,墙体立柱中部轻钢龙骨屈曲明显(图8b)),跨中挠度显著增大,墙体底部石膏板出现贯通裂缝(图8c)),自攻螺钉被拔出,墙体在跨中位置破坏;撤去沙袋,墙体石膏基保温层被压溃(图8d)),试验结束。

  

图8　试件CTSF-3的破坏形式Fig.8　Failure modes of specimen CTSF-3

2.4　试件CTSF-4

墙体试件的应变片布置如图4所示,在立柱的跨中、1/4处以及支座位置,刚性横撑的端部和中部位置布置应变片。

  

图9　试件CTSF-4的破坏形式Fig.9　Failure modes of specimen CTSF-4

3　试验结果分析

3.1　破坏模式

从试验现象来看,预制冷弯薄壁型钢-轻聚合物复合墙体的失效模式总结为:轻钢龙骨两侧未设置面板和保温层的复合墙体(试件CTSF-1、CTSF-2)在均布荷载作用下,墙体抗裂砂浆出现贯通裂缝;中部轻钢龙骨屈曲。轻钢龙骨两侧分别设置石膏基保温层和石膏板的复合墙体(试件CTSF-3)在均布荷载作用下,石膏板自攻螺钉脱落;中部轻钢龙骨屈曲;石膏板出现贯通裂缝。轻钢龙骨两侧分别设置水泥基保温层和水泥纤维板的复合墙体(试件CTSF-4)在均布荷载作用下,水泥纤维板出现贯通裂缝,中部轻钢龙骨断裂,水泥基保温层有多道裂缝。各试件破坏模式如表4所示。

 

表4　试件破坏模式Tab.4　Failure modes of specimens

  

试件编号破坏模式CTSF⁃1墙体中部轻钢龙骨屈曲，抗裂砂浆出现贯通裂缝CTSF⁃2墙体中部轻钢龙骨屈曲，抗裂砂浆出现贯通裂缝CTSF⁃3面板自攻螺钉脱落，中部轻钢龙骨屈曲，面板出现开裂CTSF⁃4面板出现贯通裂缝，中部轻钢龙骨断裂，保温层有多道裂缝

3.2　承载力分析

取第1级荷载至断裂破坏前一级荷载总和作为试验结果,可以计算出预制冷弯薄壁型钢-轻聚合物复合墙体的极限抗弯承载力。各墙体试件极限抗弯承载力如表5所示。

 

表5　试件极限承载力Tab.5　Ultimate bearing capacities of specimens

  

试件编号每层加荷/(kN·m-2)沙袋层数承载力/kN板自重/kN承载力/板自重CTSF⁃10．351417．641．5211．61CTSF⁃20．351316．381．5310．71CTSF⁃30．351417．641．5411．45CTSF⁃40．352430．241．5819．14

从表5可以看出:

根据试验结果,可以获得如图11所示的轻钢龙骨的荷载-应变曲线。图11给出了试件中立柱受拉翼缘支座位置(S2应变片)、1/4跨位置(S4应变片)和跨中位置(S6应变片)的应变。轻钢龙骨的屈服应变εy =fy /Es=2 985 με。

轻钢龙骨两侧未设置面板情况下,内部填料为水泥基轻聚合物的试件CTSF-1的极限抗弯承载力比内部填料为石膏基轻聚合物的试件CTSF-2高7.7%,说明内部填料对冷弯薄壁型钢-轻聚合物复合墙体的抗弯承载力有一定影响。

(2) 面板种类对复合墙体抗弯承载力影响

试验所用钢材为550 MPa镀铝锌钢板,钢板厚度为0.9 mm。根据《金属材料 拉伸试验 第1部分:室温试验方法》(GB/T 228.1—2010)[10]的有关规定进行材性试验,结果如表2所示。

内部填料采用石膏基轻聚合物时,试件CTSF-3的极限抗弯承载力比试件CTSF-2高7.7%,说明石膏板和石膏基保温层对试件的抗弯承载力有一定提高,这主要是因为石膏板与自攻螺钉的握裹力较弱,当跨中轻钢龙骨变形过大时,石膏板易从自攻螺钉脱出,与轻钢龙骨分离,因此对墙体抗弯极限承载力提高有限。内部填料采用水泥基轻聚合物时,试件CTSF-4的抗弯极限承载力比试件CTSF-1高71.42%,说明水泥纤维板和水泥基保温层对试件抗弯承载力的提高有显著作用,这主要是因为水泥纤维板与自攻螺钉的握裹力较强,并且水泥基保温层与轻钢龙骨的粘结力较强,从而使得墙面板能够给轻钢龙骨提供较大的支撑作用,提高了试件的抗弯极限承载力。

2018年7月21至22日在德国汉堡举行了“汉堡作曲家国际比赛ICOM钢琴比赛”。比赛结果如下：第一名是日本的Satona Sakaguchi；第二名是日本的Mariko Nogami；第三名是俄罗斯的Andrey Denisenko。

(3) 材料对复合墙体抗弯承载力影响

除此之外，我们还必须重视不好的阅读会给小学生造成负面的效果和影响，如负价值阅读能够消磨读者意志、污染读者灵魂等。我国作家郭文赋用前后对比的方式，表达了作者对正向阅读的渴望和对负向阅读抵触：“如果我们每天间读的是温暖的崇高的引人向上的读本，久面久之，我们的心田种下去的也是这样的东西。如果我们长期处在种对抗的不盾的仇恨的分爱的信息当中，久雨久之，我们的心田也是这些东西由此可见，读好书和设坏书的结果是完全不同的。给我们的是人性的沉论。之，教师在培养学生时，多向学朱排荐好书久而久之，学生慢慢也就知道应该读什么书，不应该看什么书。

根据《建筑砂浆基本性能试验方法标准》(JGJ/T 70—2009)[11]的有关规定,对试验所用轻聚合物填料的28 d抗压强度和弹性模量实测值进行测试,得到石膏基和水泥基轻聚合物抗压强度分别为1.1 MPa和2.1 MPa。

3.3　荷载-挠度关系曲线

根据试验结果,可以获得如图10所示的各试件荷载-挠度关系曲线。对于试件CTSF-1和CTSF-2,在加载初期,墙体在跨中处、1/4处、支座处的挠度均呈线性增加,由于轻钢龙骨的屈曲,荷载-挠度曲线出现拐点,挠度增加变快,加载到最后一层之后,墙体跨中处轻钢龙骨屈曲明显,墙体破坏,导致挠度突然增大。对于试件CTSF-3和CTSF-4,在加载初期,墙体的挠度呈线性增加,由于受拉侧面板出现裂缝,荷载-挠度曲线出现第1个拐点,曲线仍然呈线性增加,加载后期,由于墙体跨中处轻钢龙骨屈曲,导致曲线出现第2个拐点,挠度增加变快,加载到最后一层之后,墙体立柱跨中处轻钢龙骨屈曲明显,墙体破坏,挠度突然增大。试件荷载-挠度关系曲线有明显的拐点,破坏前墙体挠度增加变快,有明显的预兆,属于延性破坏。

从图10e)曲线斜率可以看出,各试件弹性阶段抗弯刚度,其中试件CTSF-4最大,试件CTSF-3次之,试件CTSF-1和CTSF-2相等且最小。

  

图10　各试件荷载-挠度关系曲线Fig.10　Load-deflection curves of specimens

3.4　荷载-应变关系曲线

(1) 内部填料类型对复合墙体抗弯承载力影响

可以看出,各试件墙体中立柱受拉翼缘应变变化相似,在加载初期,荷载-应变关系曲线呈线性增长,随着荷载继续增加,轻钢龙骨出现屈曲,应变增加也随之加快。在加载过程中,跨中位置、1/4处、支座处应变依次减小,各试件跨中处应变最终均达到屈服应变。

从增速来看，7个候选城市的势头均不错，都超过了成都8.1%的GDP增速，而泸州、绵阳、德阳GDP增速更达到9%。

  

图11　各试件荷载-应变关系曲线Fig.11　Load-strain curves of specimens

4　结论

本文通过对4个预制冷弯薄壁型钢-轻聚合物复合墙体抗弯性能的试验研究,详细分析了复合墙体在均布荷载作用下的破坏模式、极限承载力、荷载-挠度关系曲线、应变分布规律,得到以下主要结论:

(1) 轻钢龙骨两侧未设置面板的复合墙体破坏模式为墙体抗裂砂浆出现开裂现象,中部轻钢龙骨屈曲。

2016年11月1日，阿里文娱集团成立，杨伟东任大优酷事业群总裁。2017年11月15日，阿里巴巴大文娱实行班委基础上的轮值总裁制，杨伟东加入班委并担任第一任轮值

(2) 轻钢龙骨两侧设置石膏基保温层以及石膏板的复合墙体破坏模式为:石膏板自攻螺钉脱落并出现开裂现象,中部轻钢龙骨屈曲。轻钢龙骨两侧设置水泥基保温层以及水泥纤维板的复合墙体破坏模式为:水泥纤维板中部开裂,轻钢龙骨断裂,水泥基保温层出现多道裂缝。

(3) 墙体内部填料类型对复合墙体抗弯承载力有一定影响。在墙体两侧未设置面板和保温层的情况下,石膏基轻聚合物复合墙体和水泥基轻聚合物复合墙体抗弯承载力分别为其自重的11.61倍和10.71倍;水泥基轻聚合物墙板抗弯承载力比石膏基轻聚合物墙板大7.7%。

其次，改进进度管理模式能够保证建筑工程现场施工的安全。安全是现代建筑工程建设中常被提到的一个概念，因为安全问题和工程质量、经济性以及进度之间都存在着紧密的联系。若是在工程施工中出现安全事故，不仅会带来较大的经济损失，同时还会阻碍施工活动的正常推进，延误工期。基于此，在建筑工程施工的过程中，工程管理人员必须要从安全角度出发对工程进度计划进行科学的制定，保障各方面工序以及工作量的合理安排，留出一定的缓冲余地，同时改进但进度管理，将其与安全管理进行有机联动，如此才能保障建筑工程施工顺利有序的完成。

(4) 当墙体两侧设置面板和保温层时,采用石膏基保温层与石膏板的复合墙体和采用水泥基保温层与水泥纤维板的复合墙体的抗弯承载力分别为其自重的11.45倍和19.14倍;采用水泥基保温层与水泥纤维板的复合墙体抗弯承载力比采用石膏基保温层与石膏板的复合墙体大67.16%。

(5) 试验结果表明,预制冷弯薄壁型钢-轻聚合物复合墙体具有较高的抗弯承载力和良好的整体性,墙体中的轻钢龙骨明显改善了复合墙体的延性。

参考文献:

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[10]　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.金属材料 拉伸实验 第1部分:室温试验方法:GB/T 228.1—2010[S].北京:中国标准出版社,2011.

General Administration of Quality Supervision,Inspection and Quarantine of the People’s Republic of China.Metallic Materials—Tensile Testing—Part 1:Method of Test at Room Temperature:GB/T 228.1—2010 [S].Beijing:Standards Press of China,2011.(in Chinese)

[11]　中华人民共和国住房和城乡建设部.建筑砂浆基本性能试验方法标准:JGJ/T 70—2009[S].北京:中国建筑工业出版社,2009.

Ministry of Housing and Urban-Rural Development of the People’s Republic of China.Standard for Test Method of Performance on Building Mortar:JGJ/T 70—2009 [S].Beijing:China Architecture & Building Press,2009.(in Chinese)