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摘要：随着经济和科技水平的快速发展，凝土夹芯保温外墙板目前在各国已得到广泛应用。传统拉接方式对热工性能削弱较多，急需新型连接件满足不断提高的热工性能要求。发现新型预制复合保温外墙板具有良好的保温隔热性能，满足夏热冬冷地区节能设计标准的要求。文献[3]将W型连接件应用于预制混凝土夹芯保温墙板内外叶板的连接，以解决夹芯墙板的剪切和弯曲共同作用的问题。本文对桁架筋型保温板进行抗剪性能测试，并对破坏形式进行了研究，为接下来的夹芯保温板设计提供依据。
关键词：桁架筋连接件；夹芯保温板；剪切试验
引言
为推动装配式建筑发展，提高预制混凝土夹芯保温墙板制作与安装效率，采用理论研究与工程实践相结合的方式，提出适用于可移动式预制夹芯保温墙板的制作工艺；开展夹芯保温墙板脱模、吊装等工况下受力分析，提出墙板的安装工艺。研究结果表明，基于模板制作、复合墙板配筋、混凝土浇筑等现场成套技术的制作工艺，可有效指导实际工程应用；充分考虑不同工况下吊装动力系数对墙板吊装受力的影响，采用墙板整体承托的吊装方式，以确保墙板吊装安全；以滑道系统作为吊装辅助设备，有效提高墙板安装效率。
1混凝土保温墙板的类型
作为装配式建筑中的非承重构件和承担围护结构的预制保温墙，其具有良好的施工性能，是集保温、隔热、隔声、围护、防火、装饰等功能为一体的重要装配式构件。在装配式建筑中，有三种常用的保温墙板：外墙外保温、外墙内保温及夹芯保温墙板，其主要的区别在于保温材料的位置有所不同。而这三种形式的保温墙体也各有优劣，采用了外保温的墙体，对保温材料的要求较高，耐候性相对较差；而内保温墙板则不可避免的产生热桥效应，且冷凝结露的现象较为严重且不易消除，因此外保温与内保温墙体所产生的问题较为突出且难以改善，并且这两种形式的保温墙体对于成本的控制非常有限；而夹芯保温墙体有着墙体自身对保温材料的保护，又有着良好的耐火和耐腐蚀性能，且在施工过程中有着安装效率高，便于吊装施工等特点，因而使得夹芯保温外墙板应用更为广泛。预制混凝土夹芯保温外墙板的组成相对简单，主要由混凝土的内叶板和外叶板、保温材料组成的保温层以及连接件构成。其应用更加广泛的另一个主要原因便是夹芯墙板生产工序简单，更加适用于工业化的生产。
2预制夹芯墙板安装工艺
2.1试验加载
在试验加载过程中，将荷载分配梁和试件中间层混凝土板两端对齐，千斤顶中心点和荷载分配梁的中心点位置保持在一条直线上，通过这种方法使试件中间层混凝土板均匀受力。在试验开始之前，在夹芯保温板试件的单侧布置三个位移计，通过位移计来测定实验过程中试件的位移变化。本次抗剪试验采用荷载分级加载的方式，设定10kN为一个荷载级，逐级加载，每级荷载持续10min。待试件状态稳定后，记录试件在该级荷载下的实验现象，包括混凝土板裂缝开裂位置、宽度、长度和数量，混凝土板与保温板之间的裂缝间隙，中间层混凝土板与两侧混凝土板之间的相对滑移量。
2.2承托结构
在预制夹芯墙板吊装阶段，墙板的稳定性是决定吊装安全的重要因素之一。为避免墙板在吊装阶段因重心偏移而造成失稳，设计承托结构，保证预制夹心墙板安全起吊。按起吊状态，承托结构由预制夹芯墙两侧竖向结构部分与水平连接部分共同组成。
承托结构外叶墙一侧由两根长度为3.8m，断面为100mm×100mm×3mm的竖向方钢管，通过活动螺栓连接相同平面内两根水平布置的长度为1.6m，断面为50mm×50mm×3mm方钢管组成的平面钢架，两竖向方钢管底端焊接一根横向长度为2m的100mm×100mm×5mm角钢，用于承托夹芯保温墙板的竖向荷载，所示；内叶墙一侧，以窗口开洞尺寸为参考，由两根竖向布置的长度为1.6m及两根横向布置的长度为1.45m的、断面为50mm×50mm×3mm方钢管制成矩形平面钢架。以活动螺栓为连接方式，在内、外叶平面钢架上建立四个连接点，于窗洞口空间内连接内、外叶墙两侧的平面钢架，形成预制夹芯墙板的立体整体承托。
2.3试件J-1
按10kN为一个荷载级，每加一级荷载持续10min，待作用时间满足后，读取记录位移及应变的数值。正式施加荷载，施加荷载30kN，东侧内墙混凝土板和保温板之间产生了0.3mm的裂缝，中间层混凝土板有0.1mm的位移产生。继续施加荷载，中间层混凝土板的竖向位移增大，保温板与混凝土板之间的间隙变大，混凝土板裂缝增多。试件荷载到110kN，抗剪试件混凝土板与保温板的侧面裂缝达到0.4mm，伴随着混凝土板与保温板分离的声响。施加荷载150kN，混凝土板有破坏的声响，连接件钢筋断裂声，增大荷载级至荷载没法继续施加，内层混凝土板产生较大的竖向滑移，连接件钢筋破坏。
2.4试件J-2
按10kN为一个荷载级，每加一级荷载持续10min，待作用时间满足后，读取记录位移计数值。首先预加载，保证试验可以顺利进行。正式施加荷载，施加荷载40kN，中间层混凝土板有微小的竖向位移，连接件钢筋的应变微小，混凝土板面无裂缝，混凝土与保温层之间没有缝隙产生。继续施加竖向荷载，中间层混凝土板的竖向位移增加，混凝土板和保温板之间产生间隙，间隙随着荷载的增加也在加宽，连接件钢筋应变也在增加。施加荷载140kN，连接件腹杆钢筋开始屈服，保温板与混凝土板之间分离。施加荷载160kN，应变片破坏，发出钢筋断裂的声响。
2.5墙板受力工况
预制夹芯墙安装主要包括脱模起吊、临时就位及调整固定。根据JGJ1-2014《装配式混凝土结构技术规程》，对预制构件在吊运、安装等特殊工况下的施工安全性进行分析，将构件自重标准值乘以动力系数后作为墙板等效自重荷载标准值，利用墙板等效自重荷载标准值进行吊装安全性的计算。参考文献：[9]可知，在脱模起吊阶段，预制夹芯墙板吊装受力尚应考虑脱膜吸附力，其等效静力荷载标准值取构件自重标准值乘以动力系数后与脱模吸附力之和。
结语
预制夹芯保温墙在国外早已有成熟的应用，国外学者对各种类型夹芯墙做了大量研究并取得相应成果；而我国预制夹芯保温墙的研究与应用工作尚处于探索阶段，仍需结合工程实践进行深入研究，对这类墙板的制作、安装工艺，墙板吊装结构受力等方面展开理论分析，完善预制夹芯保温墙的制作及安全吊装的问题，对类似工程提供参考。（1）抗剪实验中，试件J-1的连接件钢筋极限破坏荷载160kN，试件J-2的连接件钢筋极限破坏荷载145kN，试件J-2的抗剪能力比试件J-1的抗剪能力下降2%，试件J-2的保温层厚度比试件J-1的保温板厚度多20mm，由此得出，在一定范围内，保温板厚度越大，桁架筋型夹芯保温板的抗剪能力越低。（2）比较试件J-1和试件J-2的中间层混凝土板竖向相对位移及位移速度，荷载同为120kN时，试件J-1的相对位移0.5mm，试件J-2的相对位移1mm。由此得出，一定范围内，保温板越厚，桁架筋型夹芯保温板混凝土板的相对位移越大。
参考文献：
［1］杨杰．试论装配式建筑的应用［J］．建筑•建材•装饰，2018，2：132．
［2］王凯．基于贝叶斯网络的装配式住宅施工安全风险研究［D］．山东：山东科技大学，2017．
［3］孙洪明，许红升．钢结构装配被动式超低能耗建筑技术研究与应用［J］．建设科技，2016，19：82－84．