冷弯薄壁型钢单面覆石膏板组合墙体抗剪性能研究.docx

冷弯薄壁型钢单面覆石膏板组合墙体抗剪性能研究
摘要
本文研究了冷弯薄壁型钢单面覆石膏板组合墙体的抗剪性能。通过对5组试验墙的负荷试验，分析了不同构造的组合墙体的抗剪强度和变形规律。研究表明，单剪若切换为双剪，墙体的抗剪强度将明显提高；石膏板的强度、厚度大小对墙体的破坏模式及抗剪性能有一定的影响。
关键词：组合墙体，冷弯薄壁型钢，石膏板，抗剪强度
Abstract
Thisarticlestudiestheshearperformanceofcold-formedthin-walledsteelwithgypsumboardcompositewall.Throughtheloadtestof5setsoftestwalls,theshearstrengthanddeformationlawofcompositewallswithdifferentstructureswereanalyzed.Thestudyshowedthatifshearisswitchedfromsinglesheartodoubleshear,theshearstrengthofthewallwillbesignificantlyimproved,andthestrengthandthicknessofthegypsumboardhasacertaininfluenceonthefailuremodeandshearperformanceofthewall.
Keywords:compositewall,cold-formedthin-walledsteel,gypsumboard,shearstrength
引言
组合墙体是一种由不同材料组成并互相协作的墙体结构，其广泛用于多层住宅、商业建筑、工业建筑等各类建筑中。冷弯薄壁钢和石膏板由于具有轻质、高强、易加工等特点，在组合墙体中得到越来越广泛的应用。为了更好地利用这些优势，需要对其抗剪性能进行深入研究。
本文通过负荷试验，研究了冷弯薄壁型钢单面覆石膏板组合墙体的抗剪性能。试验包括单剪试验和双剪试验两种情况，并分析了石膏板强度、厚度与墙体抗剪性能之间的关系。
实验材料
本文所述的试验墙为单面使用石膏板的冷弯薄壁型钢单元板组合墙体（如图1所示），墙体厚度为90mm，长度和宽度均为400mm。墙体由两个薄壁型钢U型截面框架（U75x40x1.5，U75x45x1.5）以及中间填充的钢骨架实现。填充材料为30-80mm灰质细砂轻骨料混凝土，石膏板厚度为9.5mm。
实验方法
本文采用EDX-20KN型电液伺服万能试验机对试验墙进行负荷试验。试验设定了单剪试验和双剪试验两种情况，单剪间距为400mm，双剪间距为200mm，试验应变速率为0.05mm/min。试验数据采集频率为10Hz，试验数据经数据处理软件处理并得到试验曲线。
实验结果
试验结果如表1所示。
表1抗剪强度试验结果
从表中可以看出，双剪试验的墙体抗剪强度明显高于单剪试验，且墙体在双剪试验中出现了越剪越牢的现象。此外，不同石膏板厚度对墙体的抗剪强度影响不大，石膏板强度的增大对墙体的抗剪强度有一定的影响。
讨论
1.墙体抗剪强度的影响因素
从试验结果可以看出，双剪试验的墙体抗剪强度明显高于单剪试验，这是由于双剪试验将应力沿墙体宽度方向分散，并可以有效避免混凝土和石膏板的孔洞发生力学开裂。另外，补强部分的布置也是影响墙体抗剪强度的一种因素，其中补强部分均匀分布可以明显提高墙体补强后的抗震能力。
2.墙体破坏模式的影响因素
从试验中可以看出，墙体的破坏模式有多种，包括轴压、侧向压缩、剪切和弯扭四种模式。不同的破坏模式代表着墙体的受力状态和结构配置。本文试验中，当石膏板的抗弯强度较小时，试验墙体破坏模式主要为轴向压缩或侧向压缩；而当石膏板的抗弯强度较高或石膏板厚度较大时，常见破坏模式为弯扭和剪切，且墙体的抗剪强度较高。
结论
1.在相同构造下，双剪试验的墙体抗剪强度明显高于单剪试验。
2.石膏板的强度、厚度大小对墙体的破坏模式及抗剪性能有一定的影响。
3.墙体补强部分的均匀分布可以明显提高墙体抗震能力。
参考文献
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4.S