加气混凝土墙板抗弯性能研究（3）

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加气混凝土墙板抗弯性能研究

张国伟，陈博珊，苗启松，李光耀，吴徽

(北京建筑大学．北京建筑设计研究院复杂结构研究所)

3  理论分析

3.1 开裂荷载

加气混凝土受弯构件截面的开裂弯矩的计算以混凝土的抗拉极限应变为基础。规范规定受弯构件开裂前截面的应力仍按三角形线性分布(图9)。
依据GBS0010---2010《混凝土结构设计规范》可得：受压区合力作用点的力矩平衡条件可得ΣMc=0。
   利用弹性理论计算截面的开裂弯矩，试验中六块板材的开裂荷载试验值和理论值的对比分析如表4。
根据表4的对比分析可知，相同跨度前提下，随着配筋面积的增加，理论值和试验值都相应增加。依据A-1和B-1对比分析可知，钢材的用量提高13.6％时，截面的开裂荷载仅提高3.3％。故增加配筋量对改善截面的抗开裂能力效果不明显。开裂荷载试验值和理论值的误差在67％～108％的范围内，说明开裂荷载理论值相比试验值比较保守，具备比较大的安全储备。

3.2 抗弯承载力

按照GB50010--2010《混凝土结构设计规范》中双筋矩形截面受弯构件正截面的承载力计算公式，由水平力和力矩平衡条件可知：
   一般将加气混凝土即将压坏的状态作为其正截面承载力计算，由于加气混凝土的抗拉贡献和钢筋的抗压贡献较小，可忽略不计。根据我国现行的JGJ/T l 7—2008《蒸压加气混凝土建筑应用技术规范》规定，配筋加气混凝土板材正截面抗弯承载力按下列公式计算：

式中：M为弯矩设计值；Z为加气混凝土抗压强度设计值；b为板材截面宽度；h₀为截面有效高度；X为加气混凝土受压区的高度。

对比公式(4)和(5)可知，两个公式基本一样，公式(5)对钢筋的抗压贡献省略不算，两个公式的系数也不同。我国《混凝土结构设计规范》确定，当混凝土等级不超过C30时，a0=1。由于加气混凝土墙板为工厂定制，现场拼装，在运输和拼装过程中有可能产生不同程度的损坏，故公式(5)中乘以系数0.75(1.33的倒数)进行折算。故公式(5)的计算结果偏于安全。

3.3  墙板的延性分析

延性是指构件或构件的某个截面从屈服开始到达最大承载能力或到达以后而承载能力还没有明显下降期间的变形能力。延性越好，地震时候耗能就越好，避免脆性破坏。采用位移延性系数μ_△来评价加气墙板的延性。即：

   由式(6)计算加气混凝土板的延性系数见表5。

由表5可知，随着配筋面积增加，加气混凝土墙板跨中极限挠度下降。同时和普通混凝板类似，加气混凝土板的延性系数下降。

4  结论

(1)加气混凝土板的受力过程与普通混凝土板相似，正截面工作可划分为三阶段，分别为弹性阶段、带裂缝工作阶段和破坏阶段。

(2)随着配筋面积从132mm2提高到150mm2，板材延性下降，开裂荷载明显上升，但极限荷载基本不变。配筋数量较多，则加气混凝土板材破坏特征表现为裂缝密集而宽度较细。

(3)加气混凝土板在较大荷载和变形下会出现钢筋骨架的滑移。光面钢筋直径的粗细会对钢筋与加气混凝土的粘结有影响，对开裂荷载影响较小，对极限荷载影响比较大。

(4)浆体流动性较差容易使钢筋上部留下孔洞，从而引起钢筋与混凝土粘结力下降。其中上层钢筋网片尤为严重。

(5)由于采用人工后期点焊拉结钢筋的方式将上下网片连接，后续发现因为焊点处的防腐无法保障且效率低下容易引起纵筋与竖向拉结钢筋交点处锈蚀严重。钢筋的锈蚀会引起附近加气混凝土层的剥落，使得光面钢筋与混凝土的粘结力开始下降。(6)通过增加板材的横向钢筋数量，有助于提高钢筋网片与加气混凝土的粘结作用。

——摘自《建筑技术》2016（1）——