墻式外掛墻板的種類與設(shè)計(jì)原則

1. 墻式外掛墻板定義預(yù)制裝配式建筑(簡(jiǎn)稱 PC 建筑，即 Precast Concrete)是一種以預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)(混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、木結(jié)構(gòu))為主要構(gòu)件，經(jīng)裝配、連接而成的新興的綠色環(huán)保節(jié)能型建筑。在裝配式建筑中，外掛墻板的設(shè)計(jì)尤為重要，特別是和主體結(jié)構(gòu)連接和防水問(wèn)題始終是較重要的問(wèn)題。外掛墻板根據(jù)掛板在建筑中所處位置不同，分梁式外掛墻板、柱式外掛墻板、墻式外掛墻板，梁式外掛墻板和柱式外掛墻板為承重構(gòu)件，兼作梁或柱，不僅作為圍護(hù)構(gòu)件使 用。墻式外掛墻板是一種非承重構(gòu)件，僅作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)使用，像幕墻一樣附著在主體結(jié)構(gòu)的外側(cè)，通過(guò)連接件和主體結(jié)構(gòu)連接。2. 墻式外掛墻板的種類現(xiàn)有的墻式外掛墻板根據(jù)連接方式的不同分為點(diǎn)支承、線支承。其中點(diǎn)支承根據(jù)連接節(jié)點(diǎn)的自由度又可細(xì)分為平移式外掛墻板和旋轉(zhuǎn)式外掛墻板兩種形式。3. 墻式外掛墻板設(shè)計(jì)原則預(yù)制外掛墻板是非承重構(gòu)件，不參加結(jié)構(gòu)整體受力，只承受自重、風(fēng)荷載、地震荷載及施工階段的荷載。考慮各種荷載作用下，預(yù)制外掛墻板應(yīng)滿足如下要求。(1)在承載能力極限狀態(tài)下，外掛墻板的極限承載能力和相關(guān)變形滿足規(guī)范要求。(2)在正常使用極限狀態(tài)下，外掛墻板的平面外撓度、裂縫滿足規(guī)定的要求。(3)外掛墻板的連接應(yīng)有足夠的承載能力和承受層間變形的能力，確保外掛墻板連接在正常使用下具有足夠的剛度，在極限狀態(tài)作用下具有足夠的變形能力。(4)墻板的連接接點(diǎn)應(yīng)與主體結(jié)構(gòu)可靠連接，應(yīng)傳力簡(jiǎn)捷，受力清晰，宜選用柔性連接接點(diǎn)，可采用點(diǎn)連接或線連接。4. 連接方式鋼筋混凝土墻板一般外掛于主體結(jié)構(gòu)之上， 墻板與主體結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)連接方式有剛性連接和柔性連接。4.1 剛性連接剛性連接是指以灌漿或焊接等形式將外墻板與主體結(jié)構(gòu)連接成為整體， 外墻板與主體結(jié)構(gòu)一同受力變形。 剛性連接可以利用墻板平面內(nèi)的強(qiáng)度和剛度來(lái)承受主體結(jié)構(gòu)的一部分水平荷載， 但當(dāng)結(jié)構(gòu)在罕遇地震作用下外墻板可能會(huì)承受較大的荷載、 產(chǎn)生較大的內(nèi)力， 導(dǎo)致其出現(xiàn)裂縫甚至破壞脫落而造成嚴(yán)重的震害。4.2 柔性連接柔性連接是指外墻板與主體結(jié)構(gòu)之間允許有一定的相對(duì)位移 。柔性連接由于外墻板可以與主體結(jié)構(gòu)有相對(duì)位移， 故在罕遇地震作用下不會(huì)產(chǎn)生較大的內(nèi)力而發(fā)生破壞， 但這樣就不能充分利用外墻板平面內(nèi)所具有的一定強(qiáng)度和剛度， 從而造成材料浪費(fèi)。這兩種傳統(tǒng)的連接方式各有優(yōu)缺點(diǎn)， 剛性連接可以利用外掛墻板的強(qiáng)度和剛度， 但不適用于高設(shè)防烈度區(qū); 柔性連接可以適用于高設(shè)防烈度區(qū)， 但其強(qiáng)度和剛度沒(méi)有得到充分的利用， 造成材料的浪費(fèi) 。而我國(guó)是世界上地震災(zāi)害較嚴(yán)重的之一， 80%的大中城市處于抗震設(shè)防區(qū)。