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石膏砌块墙体的稳定性研究

发布日期:2007-06-30 08:52:35 1439

石膏砌块是近十年在国内发展起来的一种新型轻质墙体材料。它具有众多的优良的建筑物理性能如质轻、防水、抗震、保温隔热、隔声等,十分适合用于砌筑各类工业与民用框架建筑物内隔墙,高层和超高层的框架结构建筑物的内隔墙。

石膏砌块的厚度较薄,其中8厘米与10厘米厚的砌块用量**大。采用薄型的石膏砌块代替传统的墙体材料砌筑各种规格尺寸的大型和中型的内隔墙,墙体本身是否具有足够的稳定性与刚度;石膏砌块防水性能如何,长期处在大气环境之中,大气中相对湿度的变化对它有何影响;特别当建筑物遭遇地震、火灾等天灾人祸时,这种墙体能否承受得了灾害破坏。因此,对石膏砌块墙体的稳定性能全面而客观地进行审视是必要的。

  石膏砌块墙体的建筑稳定性

砌筑于框架结构中高为H、宽为B的石膏砌块墙体,可把它视为上端铰支梁底,下端铰支于地面的竖向等截面的简支梁如图1。设简支梁全跨承受均布荷载q的作用,梁的**大变形挠度fmax,按力学原理将以下式表达:fmax=5Qh4/384EI

上式给出了这样一个关系,当墙体承受作用力q后,它的**大挠度fmax的大小在墙高一定时,将与墙体材料的弹簧模量E、截面惯性矩I值的乘积成反比。EI乘积称为墙体的抗弯刚度。它的物理意义在于墙体的抗弯越大,变形值fmax越小;而抗弯刚度越小,变形值fmax就越大。由此可见,石膏砌块墙体稳定的必要条件,一是墙体自身要具有足够的抗弯刚度,二是整体的大小尺寸必须要合理设计。

1.1施工措施及质量对墙体抗弯刚度的影响

石膏砌块墙体(以下简称墙体)砌筑时,要保证墙体与框架结构中的言柱、剪力墙、天棚、梁及地板等部位有可靠的连接。因此,墙体的砌筑质量以及与框架结构中部件连接牢固程度,必将影响墙体的抗弯刚度和稳定性。

1.1.1石膏粘接剂的质量与墙体稳定性的关系

墙体受外力作用时,将产生弯曲变形。墙体在变形中其纵横砌缝的截面上将承受着弯曲受拉应力。普通砌体承受弯曲变形时砌缝截面上抵抗弯曲变形的抗拉强度可按下式计算:

式中ftm m—砌体弯曲抗拉强度平均值;

K4—砌体的影响系数;

F2水泥砂浆抗压强度平均值。

从上式可以看出,普通砌体的弯曲受拉强度与砌缝中的水泥砂浆的抗压强度f2的平方根值成正比关系。砌筑水泥砂浆的抗压强度f2越高,砌体抵抗弯曲变形能力越强。石膏砌块采用石膏粘接剂砌筑,石膏粘接剂的作用与水泥砂浆相同。因此,上面公式石膏砌块墙体也可以参考。石膏粘接剂的强度的高低,将对墙体抵抗弯曲变形的能力产生直接的影响。

石膏粘接剂是由建筑石膏粉和水溶性胶液按一定的胶灰比拌制生产的。提高石膏粘接剂的强度要求采用物理力学性能好的建筑石膏粉和高质量的水溶性胶液。

    建筑石膏的质量要求

建筑石膏也成为型半水石膏。拌制石膏粘接剂所采用的建筑石膏的物理力学性能,必须达到表1规定的指标。

1

细度(目)

凝结时间(分)

干燥后力学强度(MPa

初凝

终凝

抗折强度

抗压强度

160

8

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