隔墙隔音防火解决方案

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蒸压加气混凝土砌块承重墙静力和抗震性能的研究



试件

WV1WV2WV3WV4WV5

指标

开裂荷载(kN)0.8660.5240.4260.3960.385

开裂位移(mm)0.7950.7170.6950.7060.720

极限荷载(kN)1.7611.4901.4201.3571.169

极限位移(mm)1.8511.6941.8272.5432.224

各试件开裂和破坏时的荷载和位移列于表2-3中,其变化趋势如图2-24

所示。从图中可以看出,构造柱间距对墙体的开裂荷载和极限荷载的影响是相似的,当构造柱间距小于2.5m时,开裂荷载和极限荷载受柱间距的影响较明显,而当间距大于3.0m时,构造柱的增强效果减弱,当间距大于4.0m时墙体的开裂

荷载和极限荷载已基本不再受柱间距的影响。

综上所述,在设置构造柱时,将间距控制在2.5m~3.0m之内,能有效地提

高墙体的开裂荷载和极限承载力。

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第二章蒸压加气混凝土砌块墙竖向承载力研究

2.5开洞墙体分析

目前,在我国大多数的多层砌体承重的结构中,尤其是在住宅建筑中,大都采用横墙承重的承重方案,但亦有相当数量的结构采用纵横墙承重及混合承重的方案,而在纵墙上一般多开有各种洞口,洞口的设置消弱了纵墙的承载力,故若使蒸压加气混凝土砌块成为粘土砖的全面替代产品,就有必要对加气混凝土砌块开洞墙体的承载力有所了解。本节参照粘土砖开洞墙体的研究思路,主要考虑了洞口的大小(开洞率)、开洞位置及洞口形状等主要因素的影响,

墙体分析步骤同前面横墙承载力的研究,分析的基本假定、墙体单元的划分、单元的破坏准则及加载方案与前述相同。下面就开有门洞口和开有窗洞口的两类开洞墙的分析结果表述如下。

2.5.1开有门洞口的墙体

2.5.1.1墙体的破坏特征

图2-25墙体裂缝开展和墙体变形图

如图2-25左图所示,墙体首先在门洞口上方的两个角部出现斜向裂缝,此时荷载约为极限荷载的30%。随着荷载的加大,裂缝在角部位置上不断扩展,当荷载达到极限荷载的40%时,中柱上方的圈梁上部出现裂缝,裂缝并向跨中方向延伸,洞口上方的墙体的中部也同时有裂缝出现。当加载至70%的极限荷

载时,裂缝呈现出“八”字形状,形成近似拱的受力模型。当荷载达到极限荷载的80%时,靠近边柱的墙体出现裂缝,并很快形成一条裂缝带。随着裂缝的进

一步延伸和扩展,墙体逐步丧失承载力而破坏。

2.5.1.2分析结果

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第二章蒸压加气混凝土砌块墙竖向承载力研究

图2-26圈梁下部墙体竖向应力、应变和位移分布图

图2-27边柱水平和竖向应力、应变和位移分布图

图2-28中柱水平和竖向应力、应变和位移分布图

由图2-26所示,就应力分布而言,开有门洞墙体在配置构造柱后,在竖向

荷载作用下,柱中所受的竖向应力较大且中柱较边柱要更大一些,相比之下,墙体所受应力要小很多,并且由于开洞原因,洞口上方的墙体中的应力较小而洞口角部的墙体中的应力要大一些,这与墙体首先在洞口上方角部开裂是一致的,同时也表明墙体在开洞后应注意洞口角部的应力集中,防止墙体的局压破坏。就墙体的应变和变形而言,由于砌体的弹性模量较混凝土的小很多,故在洞口上方角部应力较大位置的应变最大,墙体的竖向位移在垂直方向上为上大下小,在水平方向上则在洞口跨中位置最大。

由图2-27所示,边柱的竖向压应力和压应变在底部较大,而竖向位移则在顶部最大,边柱在水平方向上受拉,在距底部2/3墙高处,柱的水平位移最大,

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第二章蒸压加气混凝土砌块墙竖向承载力研究

这表明边柱能对墙体形成水平方向的约束。对图2-28所示的中柱而言,在垂直和水平

方向上的应力和应变分布规律基本与边柱相似,对于中柱的水平位移,由于受到对称荷载作用,基本为零。

右图为开有门洞墙体在竖向荷载作用下的应力分布简图,由图可以看出墙体在竖向

荷载作用下墙体的应力分布规律。

图2-29墙体的应力强度分布简图

2.5.2开有窗洞口的墙体

2.5.2.1开裂及变形形态分析

当荷载为极限荷载的45%时,裂缝首先出现于洞口的左上角的过梁中,随

后,向墙体中延伸,同时另一角部的过梁也出现斜向裂缝并穿过墙体。当加载至极限荷载的55%时,中柱上方的圈梁顶部出现裂缝。达到70%的极限荷载时,