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在全球日益增长的能源消耗中,建筑能耗占了相当大的一项,约为一个国家总能耗的30~40%。因此,有效地降低建筑能耗在能源愈见匮乏的今天具有十分重要的现实意义。传统砌体结构中的墙体主要采用粘土砖材料,不但毁田严重,煤耗巨大,污染环境,浪费能源,而且施工复杂、自重大,施工工期长、质量难以保证。框架结构中的填充墙体同样存在保温隔热性能差、施工复杂、造价高等缺点。因此研发推广新型绿色建材刻不容缓。在众多的节能型建筑制品中,复合板材体系以其优异的工作性能、低廉的造价成为发展最为迅速的一种新型建筑材料。由山东建筑大学与山东深科保温板墙开发有限公司合作开发的双向正交正放钢丝网架轻质复合墙板是一种轻质高强并具有良好保温隔热和隔音性能的新型墙板。
本文首先运用ANSYS有限元程序对双向正交正放钢丝网架轻质复合墙板进行了非线性有限元分析,研究了该复合墙板中各组成部分的力学性能。然后用有限元软件MIDAS对单独的钢丝网架的力学性能进行分析,并与其在外墙板中的力学性能进行对比,以更好的了解钢丝网架在外墙板中的作用。在以上理论研究的基础上对双向正交正放钢丝网架轻质复合墙板进行试验研究,并将试验结果与理论结果进行比较,以进一步优化该复合墙板的构造。最后研究了双向正交正放钢丝网架轻质复合墙板与其他构件的连接构造,并形成标准图,为该新型复合墙板的市场推广奠定基础。
以上研究表明,各种规格的外墙板均能承受该墙板设定使用范围内的风荷载,而且此时墙板的挠度非常小,完全满足其正常使用极限状态的要求。外墙板支座能对墙板形成有效的支撑,但墙板在支座处的锚固钢筋应根据支座处的应力进行加强。内墙板仅为非承重内隔墙,其所受外力非常小,在正常使用状态时该内墙板各组成部分的应力比很小,表明该内墙板具有较高的安全储备。