一种预制复合墙体连接件的抗剪切承载力试验装置的制作方法

1.本实用新型属于装配式建筑领域，具体涉及一种预制复合墙体连接件的抗剪切承载力试验装置。


背景技术：

2.预制混凝土复合墙体的组成部分为内叶混凝土墙板、外叶混凝土墙板及中间的绝热保温层，三者由连接件连接为一体。因此连接件的受力性能对墙体的安全性有着直接的影响。纤维增强塑料连接件是常用的一种预制混凝土复合墙体连接件，其具有质量轻、强度高、导热系数低、耐腐蚀性能好的优点。使用混凝土复合墙体时，混凝土复合墙体将承受剪切载荷，例如外墙板的重量荷载、温度荷载和垂直地震荷载等。在这些荷载的作用下，连接件可能发生相应的剪切破坏，导致墙体出现安全隐患。为了保证混凝土复合墙体在使用过程中的安全性和可靠性，研究纤维增强塑料连接件的抗剪强度具有重要意义。
3.现有的复合墙体连接件的抗剪切承载力试验装置，通过对复合墙体试件施加剪切力，试验试件破坏时所施剪切力的大小，来确定连接件的抗剪承载力。然而现有的连接件抗剪切承载力试验装置通常采用相同的内、外叶混凝土墙板作为试件，且连接件在内、外叶混凝土墙板中的锚固深度相同。由于实际应用的预制混凝土复合墙中内、外叶混凝土墙板强度相差很大且厚度不同，因此，内、外叶混凝土墙板内的应力分布情况也相差较大。因此现有的连接件抗剪切承载力试验装置，其试验结果无法准确反映连接件在实际应用中的抗剪切性能。同时，现有的连接件抗剪切承载力试验装置，不能同时适用多种厚度的复合墙体试件。


技术实现要素：

4.针对现有技术的局限性或改进需求，本实用新型提供了一种预制复合墙体连接件的抗剪切承载力试验装置，旨在提供一个能够准确反映连接件抗剪切性能的设备。同时，该预制复合墙体连接件的抗剪切承载力试验装置可适用不同厚度的复合墙体，适用性广。进一步的，该抗剪切承载力试验装置制作简单，试件安装方便。
5.为实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种预制复合墙体连接件的抗剪切承载力试验装置。
6.抗剪切承载力试验装置包括底座、复合墙体试件、钢套筒、千斤顶及传感器。
7.其中，底座固定于地面；复合墙体试件包含外叶墙、保温板、內叶墙及连接件；外叶墙及內叶墙位于复合墙体试件两侧，选取材料及厚度均不同的混凝土墙板；保温板位于外叶墙和內叶墙中间；连接件穿过保温板，将外叶墙、保温板及內叶墙依次相连；钢套筒为前后两侧开口的框架结构，该框架结构固定于底座上方一侧，且前侧开口平面与底座一侧面平齐；复合墙体试件的内叶墙嵌入钢套筒中，外叶墙及保温板外露于钢套筒前侧并悬空；千斤顶位于复合墙体试件外叶墙上方，给复合墙体试件外叶墙施加荷载；传感器位于千斤顶上，用以记录千斤顶施加的荷载的大小。
8.优选的，底座为台式结构，高度为200mm～300mm，底座将整个试验装置抬高，为试验时复合墙体试件的变形提供空间。
9.优选的，依据实际应用，复合墙体试件外叶墙为边长200mm的正方形c40混凝土墙板，厚度为30mm～50mm。
10.优选的，依据实际应用，复合墙体试件内叶墙为边长200mm的正方形陶粒聚苯颗粒混凝土板，厚度为100mm～200mm。
11.优选的，依据实际应用，保温板为边长200mm的正方形石墨聚苯板，厚度为30mm～50mm。
12.优选的，连接件为纤维增强塑料分体式连接件，长度为110mm～200mm，该长度范围可以更好地与复合墙体试件的厚度相匹配。
13.优选的，连接件从保温板中心位置横穿，在外叶墙中的锚固深度为20mm～30mm，在內叶墙中的锚固深度为60mm～120mm；连接件在内、外叶墙中的不同锚固深度，用以于内、外叶墙的不同强度、不同厚度相匹配，使得连接件在内、外叶墙中的应力分布更为平衡，使试验结果更接近连接件在实际应用情况下的抗剪切性能。
14.优选的，钢套筒为长方体框架结构，其前后侧面开口为边长200mm～205mm的正方形，其深度为200mm～300mm；钢套筒的前侧开口用以嵌入复合墙体试件的內叶墙，并使复合墙体试件的保温板及外叶墙悬空；钢套筒的后侧开口的设计，以及钢套筒深度的设定，可以使其容纳內叶墙厚度不同的复合墙体试件；前后侧面开口尺寸稍大于內叶墙的截面尺寸，使得钢套筒内壁与复合墙体试件的內叶墙之间留有0～5mm间隙，一方面方便內叶墙的嵌入，另一方面能保持对內叶墙的固定作用。
15.优选的，钢套筒由厚度为10mm的钢板制作而成。
16.优选的，千斤顶为100kn的液压千斤顶。
17.本实用新型提供的连接件抗剪切承载力试验装置，通过选取不同材料、不同厚度的内、外叶墙，以及设定连接件在内、外叶墙中的不同锚固深度，可以使得抗剪切试验的结果更能够反映连接件在实际应用中抗剪切性能，从而使试验结果更为准确。
18.同时，本实用新型提供的连接件抗剪切承载力试验装置，选取前后两侧开口的钢套筒，可以适用不同厚度的复合墙体试件，适用性广。
19.进一步的，本实用新型提供的连接件抗剪切承载力试验装置，钢套筒内壁与复合墙体试件的內叶墙之间留有间隙，方便內叶墙的嵌入，同时能保持对內叶墙的固定作用，安装简单、效果好。
附图说明
20.图1为本实用新型实施例的结构示意图；
21.图2为本实用新型实施例复合墙体试件的结构示意图；
22.图3为本实用新型实施例钢套筒的结构示意图；
23.附图中标号对应结构为：1为底座，2为复合墙体试件，3为钢套筒，5为千斤顶，6为传感器，7为吊钩，8为外叶墙，9为保温层，10为內叶墙，11为连接件。
具体实施方式
24.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.附图1展示了本实用新型实施例的结构。
26.如附图1所示，本实施例包括底座1、复合墙体试件2、钢套筒3、千斤顶5和传感器6。具体的，
27.底座1为实心金属底座，高度为300mm，使用膨胀螺钉固定于地面；
28.复合墙体试件2嵌入钢套筒3，且复合墙体试件2的内叶墙8位于套筒内、外叶墙9及保温板10外露于钢套筒前侧并悬空；
29.钢套筒3为前后两侧开口的框架结构，该框架结构焊接于底座上方一侧，且前侧开口平面与底座一侧面平齐；
30.千斤顶5为100kn的液压千斤顶，位于复合墙体试件2的外叶墙8上方，用于给外叶墙8施加荷载；
31.传感器6位于千斤顶5上。
32.附图2展示了本实用新型实施例复合墙体试件2的结构。
33.如附图2所示，复合墙体试件2包含外叶墙8、保温板9、內叶墙10及连接件11，保温板9位于外叶墙8和內叶墙10中间，连接件11穿过保温板9，将外叶墙8、保温板9及內叶墙10依次相连；
34.外叶墙8为边长200mm的正方形c40混凝土墙板，厚度为50mm；
35.内叶墙10为边长200mm的正方形陶粒聚苯颗粒混凝土板，厚度为200mm；
36.保温板9为边长200mm的正方形石墨聚苯板，厚度为50mm；
37.连接件11为纤维增强塑料分体式连接件，长度为200mm。连接件11从保温板9中心位置横穿，在外叶墙8中的锚固深度为30mm，在內叶墙10中的锚固深度为120mm。
38.附图3展示了本实用新型实施例钢套筒3的结构。
39.如附图3所示，钢套筒3为前后两侧开口的长方体框架结构，由厚度为10mm的钢板弯曲而成，其前后侧面开口为边长205mm的正方形，其深度为300mm。
40.本实施例所提供的预制复合墙体连接件的抗剪切承载力试验装置，在制作复合墙体试件2时，为保证浇筑成型后复合墙体各层尺寸符合预期要求，且防止浇筑过程中一侧混凝土对中间保温板产生挤压，采用内、外叶墙混凝土同时浇筑的方式。浇筑前预先布置保温板、连接件、钢筋等。
41.本实施例所提供的预制复合墙体连接件的抗剪切承载力试验装置，其内叶墙10采用的陶粒聚苯颗粒混凝土配合比为：陶粒306kg、水泥268kg、聚苯颗粒14.8kg，减水剂0.58kg；陶粒粒径为5mm～10mm，聚苯颗粒为聚苯乙烯eps发泡颗粒，粒径为2mm～4mm，选用p
·
o 42.5级水泥，减水剂为高性能聚羧酸减水剂。
42.本实施例所提供的预制复合墙体连接件的抗剪切承载力试验装置，在试验时，将复合墙体试件2装入钢套筒3内，使得复合墙体试件2的內叶墙10嵌入钢套筒3，同时复合墙体试件2的外叶墙8及保温板9外露于钢套筒3前侧并悬空；采用分步加载的方式，通过千斤
顶5对外叶墙8向下施加荷载，在复合墙体试件2内形成剪切力，直至复合墙体试件2发生劈裂破坏，连接件11从内叶墙10或外叶墙8中被拔出；在试验过程中通过千斤顶5上的传感器6记录每一步加载时千斤顶5施加的荷载值；在复合墙体试件2发生劈裂破坏，连接件11被拔出时千斤顶5所施加的荷载，即为连接件11的抗剪切承载力。
43.本实施例提供的预制复合墙体连接件的抗剪切承载力试验装置，选取不同材料、不同厚度的内、外叶墙，以及设定连接件在内、外叶墙中的不同锚固深度，其抗剪切试验的结果更能够反映连接件在实际应用中抗剪切性能，准确性更高。
44.同时，本实施例提供的连接件抗剪切承载力试验装置，选取前后两侧开口的钢套筒，可以适用不同厚度的复合墙体试件，适用性广。
45.进一步的，本实施例提供的连接件抗剪切承载力试验装置，钢套筒内壁与复合墙体试件的內叶墙之间留有5mm间隙，方便內叶墙的嵌入，同时能保持对內叶墙的固定作用，安装简单、效果好。
46.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。