一种预制复合墙体连接件的抗拉拔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拉拔承载力试验装置。


背景技术：

2.在预制混凝土复合墙体中，连接件是连接内叶混凝土墙板、外叶混凝土墙板及中间的保温板的关键部件，其受力性能将直接影响墙体的安全性。纤维增强塑料连接件具有轻质、高强、导热系数低、耐腐蚀性能好的优点，是目前工程中常用的一种预制混凝土复合墙体连接件。在风荷载和地震荷载作用下，内、外叶混凝土墙板间将产生分离作用，连接件的抗拉拔承载力反映了对这种分离作用的抵抗能力，对确保墙体安全具有重要意义。若缺少纤维增强塑料连接件的抗拉拔承载力确切数值，将可能导致预制混凝土复合墙板盲目性设计，可能布置过多无必要的连接件，提高工程造价；也可能导致安全储备不足，存在安全隐患。
3.现有的预制复合墙体连接件的抗拉拔承载力试验装置，通过对复合墙体试件施加拉拔力，测试试件破坏时所施拉拔力的大小，来确定连接件的抗拉拔承载力。然而现有的连接件抗拉拔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拉拔承载力试验装置，其试验结果无法准确反映连接件在实际应用中的抗拉拔性能。另外，现有的连接件抗拉拔承载力试验装置使用的施力吊环或夹持钢筋往往在内、外叶混凝土墙板中插入深度相同；在内、外叶混凝土墙板强度相差很大且厚度不同的情况下，可能出现连接件未损坏而施力吊环或夹持钢筋预先被拔出的现象，导致试验失败。


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拉拔承载力试验装置，旨在提供一个能够反映连接件在实际应用中抗拉拔性能的设备，提高试验的准确度。同时，该预制复合墙体连接件的抗拉拔承载力试验装置可以避免连接件未损坏而预埋吊环预先被拔出的现象发生，确保试验的有效性。
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拉拔承载力试验装置。
6.抗拉拔承载力试验装置包括底座、复合墙体试件、预埋吊环、销轴、千斤顶及传感器。
7.其中，底座使用膨胀螺钉固定于地面，底座中心设有吊钩；复合墙体试件包含外叶墙、保温板、内叶墙及连接件；外叶墙及内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内叶墙中间；连接件穿过保温板，将外叶墙、保温
板及内叶墙依次相连；复合墙体试件两侧的内、外叶墙内分别固定有预埋吊环，且两侧预埋吊环各穿过一根销轴；一侧销轴穿过底座上的吊钩，将复合墙体试件与底座连接以固定，另一侧销轴与千斤顶连接；千斤顶位于复合墙体上方，用于给复合墙体试件施加拉拔力；传感器位于千斤顶上，用以记录千斤顶施加的拉拔力的大小。
8.优选的，依据实际应用，复合墙体试件外叶墙为正方形c40混凝土墙板，边长为200mm～300mm，厚度为30mm～50mm。
9.优选的，依据实际应用，复合墙体试件内叶墙为正方形陶粒聚苯颗粒混凝土板，边长为200mm～300mm，厚度为100mm～200mm。
10.优选的，依据实际应用，保温板为正方形石墨聚苯板，边长为 200mm～300mm，厚度为30mm～50mm。
11.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。
12.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，在内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拉拔性能。
13.优选的，预埋吊环由直径20mm的短钢筋弯曲而成，其形状为两端带水平直段的圆弧形。两侧预埋吊环的水平直段分别预埋于外叶墙或内叶墙中，以增强预埋吊环在复合墙体试件中的锚固力，防止在试验过程中预埋吊环被拔出；预埋吊环的弧形部分外露于外叶墙或内叶墙，用于穿插销轴。
14.优选的，预埋吊环在外叶墙内的预埋深度为24mm～30mm，在内叶墙内的预埋深度为60mm～120mm，预埋吊环在内、外叶墙中预埋不同深度，以避免在试验时连接件未损坏而预埋吊环预先被拔出的现象发生。
15.优选的，预埋吊环外露于外叶墙或内叶墙的弧形部分通径大于30mm，以方便销轴穿插。
16.优选的，复合墙体试件外叶墙及内叶墙分别设有两个预埋吊环，每一叶墙中的两个预埋吊环对称布置；对称布置两个预埋吊环可使试验时复合墙体试件更稳固，且受力位于复合墙体试件中线上，防止受力偏心。
17.优选的，复合墙体试件外叶墙及内叶墙上的两个预埋吊环相距 80mm～120mm对称布置；上述距离的设置，一方面用以避免试验时预埋吊环处混凝土内、外叶墙被破坏，预埋吊环被拔出的现象发生，另一方面也可使试验时销轴承受的力矩不至于过大而使销轴产生变形。
18.优选的，销轴为直径30mm的圆柱形，可承受试验时传递到销轴的力而不产生变形。
19.优选的，千斤顶为100kn的液压千斤顶。
20.本实用新型提供的预制复合墙体连接件的抗拉拔承载力试验装置，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，可以使得抗拉拔承载力试验的结果更能够反映连接件在实际应用中抗拉拔性能，从而使试验结果更为准确。
21.进一步的，本实用新型提供的预制复合墙体连接件的抗拉拔承载力试验装置，通
过选取形状为两端带水平直段的圆弧形预埋吊环，以及设定预埋吊环的合适位置，可以避免试验时连接件未损坏而预埋吊环预先被拔出的现象发生，确保试验的有效性。
附图说明
22.图1为本实用新型实施例的结构示意图；
23.图2为本实用新型实施例复合墙体试件的结构示意图；
24.图3为本实用新型实施例一复合墙体试件及预埋吊环的结构示意图；
25.图4为本实用新型实施例二复合墙体试件及预埋吊环的结构示意图；
26.附图中标号对应结构为：1为底座，2为复合墙体试件，3为预埋吊环，4为销轴，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为内叶墙，11为连接件。
具体实施方式
27.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。
28.附图1展示了本实用新型实施例的结构。
29.如附图1所示，本实施例包括底座1、复合墙体试件2、预埋吊环3、销轴4、千斤顶5和传感器6。具体的，
30.底座1使用膨胀螺钉固定于地面，底座中心焊接有吊钩7；
31.复合墙体试件2两侧为内、外叶墙，内、外叶墙内各固定有预埋吊环3，且两侧预埋吊环3均穿过一根直径30mm的圆柱形销轴4，一侧预埋吊环3 通过销轴4穿过底座1上的吊钩7，与底座1连接以固定，另一侧预埋吊环 3通过销轴4与千斤顶5连接；
32.千斤顶5为100kn的液压千斤顶，位于复合墙体试件2上方，用于给复合墙体试件2施加拉拔力；
33.传感器6位于千斤顶5上。
34.附图2展示了本实用新型实施例复合墙体试件2的结构。
35.如附图2所示，复合墙体试件2包含外叶墙8、保温板9、内叶墙10 及连接件11，保温板9位于外叶墙8和内叶墙10中间，连接件11穿过保温板9，将外叶墙8、保温板9及内叶墙10依次相连。
36.为了进一步说明本实用新型实施例复合墙体试件2及预埋吊环3的结构，分别通过实施例一及实施例二详细说明。
37.实施例一
38.附图3展示了本实用新型实施例一复合墙体试件及预埋吊环的结构。
39.如附图3所示，复合墙体试件2的外叶墙8为边长300mm的正方形 c40混凝土墙板，厚度为50mm；
40.内叶墙10为边长300mm的正方形陶粒聚苯颗粒混凝土板，厚度为 200mm；
41.保温板9为边长300mm的正方形石墨聚苯板，厚度为50mm；
42.连接件11为纤维增强塑料分体式连接件，长度为200mm；
43.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，在内叶墙10中的锚固深度为120mm；
44.外叶墙8及内叶墙10分别固定有两个预埋吊环3，预埋吊环3由直径20mm的短钢筋弯曲而成，其形状为两端带水平直段的圆弧形；
45.两侧预埋吊环3的水平直段预埋于外叶墙8或内叶墙10中，预埋吊环 3在外叶墙8内的预埋深度为30mm，且在内叶墙10内的预埋深度为120 mm；
46.预埋吊环的弧形部分外露于外叶墙8或内叶墙10，其露出部分通径为 35mm，销轴从其中穿过；
47.每一侧的两个预埋吊环相距120mm对称布置，且分别距离外叶墙8或内叶墙10边沿90mm。
48.实施例二
49.附图4展示了本实用新型实施例二复合墙体试件及预埋吊环的结构。
50.如附图4所示，复合墙体试件2的外叶墙8为边长200mm的正方形 c40混凝土墙板，厚度为30mm；
51.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 100mm；
52.保温板9为边长200mm的正方形石墨聚苯板，厚度为30mm；
53.连接件11为纤维增强塑料分体式连接件，长度为110mm；
54.连接件从保温板9中心位置横穿，在外叶墙8中的锚固深度为20mm，在内叶墙10中的锚固深度为60mm；
55.外叶墙8及内叶墙10分别固定有两个预埋吊环3，预埋吊环3由直径 20mm的短钢筋弯曲而成，其形状为两端带水平直段的圆弧形；
56.两侧预埋吊环3的水平直段预埋于外叶墙8或内叶墙10中，预埋吊环 3在外叶墙8内的预埋深度为24mm，且在内叶墙10内的预埋深度为60 mm；
57.预埋吊环的弧形部分外露于外叶墙8或内叶墙10，其露出部分通径为 35mm，销轴从其中穿过；
58.每一侧的两个预埋吊环相距80mm对称布置，且分别距离外叶墙8或内叶墙10边沿60mm。
59.本实施例所提供的预制复合墙体连接件的抗拉拔承载力试验装置，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、预埋吊环等。
60.本实施例所提供的预制复合墙体连接件的抗拉拔承载力试验装置，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5～10mm，聚苯颗粒为聚苯乙烯eps发泡颗粒，粒径为2～4mm，选用p
·
o 42.5级水泥，减水剂为高性能聚羧酸减水剂。
61.本实施例所提供的预制复合墙体连接件的抗拉拔承载力试验装置，在试验时，采用分步加载的方式，通过千斤顶5对复合墙体试件2施加拉拔力，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施加的拉拔力值；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所施加的拉拔力，即为连接件11的抗拉拔承载力。
62.本实施例提供的预制复合墙体连接件的抗拉拔承载力试验装置，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，其抗拉拔试验的结果更能够反映连接件在实际应用中抗拉拔性能，准确性更高。
63.进一步的，本实用新型提供的预制复合墙体连接件的抗拉拔承载力试验装置，选取形状为两端带水平直段的圆弧形预埋吊环，以及设定预埋吊环的合适位置，避免了试验时连接件未损坏而预埋吊环预先被拔出的现象发生，确保试验的有效性。
64.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。