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1、CECS 445:2016 中国工程建设协会标准非金属面结构保温夹芯板设计规程Specifcation for design of non-metal face structural insulating sandwich panel 中国计划出版社中国工程建设协会标准非金属面结构保温夹芯板设计规程Specification for design of non-metal face structural insulating sandwich panel CECS 445:2016 主编单位:哈尔滨工业大学深圳研究生院陆宇皇金建材(河源)有限公司批准单位:中国工程建设标准化协会施行日期:2 0
2、 1 6年11月1日中国计划出版社2016北京中国工程建设标准化协会公告第253号关于发布非金属面结构保温夹芯板设计规程的公告根据中国工程建设标准化协会关于印发(2013年第一批工程建设协会标准制订、修订计划的通知)(建标协宇(2013J057 号)的要求，由哈尔滨工业大学深圳研究生院和陆宇皇金建材(河源)有限公司等单位编制的非金属面结构保温夹芯板设计规程),经本协会建筑与市政工程产品应用分会组织审查，现批准发布，编号为CECS445:2016，自2016年11月1日起施行。中国工程建设标准化协会二。一六年六月二十八日前言根据中国工程建设标准化协会关于印发(2013年第一批工程建设协会标准制订
3、、修订计划的通知(建标协字(2013J057 号)的要求，规程编制组在大量试验和研究及广泛征求意见的基础上，制定本规程。本规程共分6章和1个附录。主要内容包括:总则、术语和符号、材料、基本规定、非金属面结构保温夹芯板计算、连接计算等。本规程由中国工程建设标准化协会建筑与市政工程产品应用分会归口管理，由哈尔滨工业大学深圳研究生院(地址:广东省深圳市南山区西丽大学城哈工大研究生院E407，邮政编码:518055)负责解释。在使用过程中如发现需要修改或补充之处，请将意见和资料径寄解释单位。主编单位:哈尔滨工业大学深圳研究生院陆宇皇金建材(河源)有限公司参编单位:胜利油田新大管业科技发展有限责任公司中
4、国聚氨醋工业协会卓达房地产集团有限公司深圳市和美建筑节能科技发展有限公司主要起草人:查晓雄周国富刘锋吕磊吴永太郭阴生王晓明杜文华唐智荣周雪清陶佳栋周海峰周国雄主要审查人:刘健王荣辉隋莉莉赵群昌余敏王洪欣王海洋 1 l总则2 术语和符号2.1 术语2.2 符号3材料3.1 非金属面板3.2 芯材目次3.3 粘结剂(7)3.4 紧回件与加劲件.4 基本规定5 非金属面结构保温夹芯板计算5.1 内力与变形计算5.2 应力计算5.3 承载力计算6 连接计算6.1 一般规定6.2 连接计算附录A试验方法和要求本规程用词说明引用标准名录(46)附:条文说明 1 Contents 1 General pro
5、visions(1)2 Terms and symbols(2)2.1 Terms(2)2.2 Symbols(2)3民tlaterials.(5)3.1 Non-metal face(5)3.2 Core(5)3.3 Adhesive(7)3.4 Fastener and Stiffener(8)4 Basic design requirements(9)5 Non-metal face structural insulating sandwich panel calculation(11)5.1 Internal force and deformation calculation(11)5
6、.2 Stress calculation(15)5.3 Bearing capacity calculation(17)6 Connection(21)6.1 General requirements(2 1)6.2 Connection calculation(21)Appendix A Testing methods and requirements(24)Explanation of wording in this specification(45)List of quoted standards(46)Addition:Explanation of provisions(49)2 1
7、总则1.0.1 为在非金属面结构保温夹芯板的设计中贯彻执行国家的技术经济政策，做到安全、可靠、经济、合理，制定本规程。1.O.2 本规程适用于工业与民用建筑采用的围护结构、轻型屋面、吊顶板等用的非金属面结构保温夹芯板的设计。1.O.3 非金属面结构保温夹芯板设计除应符合本规程外，尚应符合国家现行有关标准的规定。1 2 术语和符号2.1术语2.1.1 保温夹芯板insulating sandwich panels 由上、下两层板材为面板，中间填充保温轻质芯材，采用一定的成型工艺将两者组合成一体的复合板材。2.1.2 非金属面结构保温夹芯板structural insulated sand-wic
8、h panels 上、下两层面板是非金属，在建筑中兼有围护与承重作用的非金属面保温夹芯板，能独立承受自重荷载、上部围护板传来的自重荷载及风等横向荷载。2.1.3 面板facing 夹芯板上、下表面的板状材料。2.1.4 保温芯材insulating core 上、下面板之间的保温材料。2.1.5 粘结材料bonding material 粘结上、下面板和中间保温芯材并使之成为一个整体的材料。2.1.6 紧固件fastener 连接夹芯板和支撑框架的构件，是非金属面结构保温夹芯板连接的重要部分。2.2符号2.2.1 材料性能:B一一夹芯板抗弯刚度;Bs一一一夹芯部分抗弯刚度;BF1、BF2上、下
9、面板的弯曲刚度;2 Ec一一芯材拉伸和压缩模量的平均值;EF 面板弹性模量;EF1一一上钢板弹性模量;EF2一一下钢板弹性模量;面板抗拉或抗压强度设计值;fcc一一芯材承压强度标准值;fCt 芯材初始抗拉强度;fcv 芯材的剪切强度值;fCtD 芯材老化后的抗拉强度;GCt 考虑徐变时芯材剪变模量;Gc一一芯材初始剪变模量。2.2.2 作用和作用效应:MF一一一面板单独承担的弯矩;Ms 夹芯板上、下面板轴力形成的弯矩;NF1、NF2一一上、下面板轴力;VF 面板剪力;Vs-夹芯部分的剪力;N 轴向压缩荷载;N盯整体轴向屈曲荷载;Ns 为夹芯板的欧拉临界荷载;NF一一为夹芯板面板欧拉临界荷载;N
10、c 芯材临界荷载;Ne-_轴向偏心荷载设计值;Ccd 支座处芯材受压应力;F一一面板拉应力或压应力;Fl、盯上、下面板的应力;C一芯材的剪应力;A 横向荷载引起的总变形(mm);.6b 夹芯板弯曲引起的变形(mm);3 D.s-夹芯板剪切引起的变形(mm)。2.2.3 几何参数:AF 面板面积FAs一-单位宽度芯材面积;Av夹芯板的剪切面积;An 面板的净截面积FE 上、下面板中和轴之间距离;IFl，IF2一一上、下面板横截面的惯性矩;L一板长;t1 上面板厚度(mm);t2一下面板厚度(mm)。2.2.4 计算系数和其他:走二一剪切刚度影响参数;老化速率系数;T一一温度CC);R一一湿度;一
11、一芯材剪切强度材料分项系数;Jt 徐变系数;M、N、C老化常数;伊一一轴向荷载与横向荷载共同作用时的变形放大系数。4 3材料3.1 非金属E板3.1.1 非金属面结构保温夹芯板面板材料可为膨胀蛙石板、纤维水泥平板、元石棉纤维增强硅酸钙板、玻璃纤维增强水泥板、玻纤增强无机板、维纶纤维增强水泥平板。3.1.2 膨胀蛙石板符合现行行业标准膨胀蛙石JCjT441中的有关规定。3.1.3 纤维水泥平板应符合现行国家行业标准纤维水泥平板第1部分:无石棉纤维水泥平板JCjT412.1中的有关规定。3.1.4 元石棉纤维增强硅酸钙板应符合现行行业标准建筑结构保温复合板JG/T 432中的有关规定。3.1.5
12、玻璃纤维增强水泥板应符合现行行业标准玻璃纤维增强水泥外墙板JC/T1057和外墙用非承重纤维增强水泥板JGjT396中的有关规定。3.1.6 玻纤增强元机板应符合现行协会标准装配式玻纤增强无机材料复合保温墙板应用技术规程eECS396的有关规定。3.1.7 维纶纤维增强水泥平板应符合现行行业标准维纶纤维增强水泥平板JC/T671中的有关规定。3.1.8 非金属面结构保温夹芯板的力学性能指标应按本规程附录A中的试验方法确定。3.2芯材3.2.1 非金属面结构保温夹芯板芯材宜为硬质泡沫芯材和无机芯材。3.2.2 硬质泡沫芯材应符合下列规定:5 1 模塑/挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(EPS/XPS)应符合
13、现行国家标准绝热用模塑聚苯乙烯泡沫塑料GB/T10801.1、绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料GB/T10801.2中的有关规定，且EPS密度不应小于20kg/旷，XPS密度不应小于25kg/m302 硬质聚氨醋泡沫塑料(PU)应符合现行国家标准建筑绝热用硬质聚氨醋泡沫塑料GB/T21558中的有关规定。3.2.3 元机芯材应符合下列规定:1 岩棉应符合现行国家标准绝热用岩棉、矿渣棉及其制品GB/T 11835中的有关规定。2 膨胀蛙石应符合现行国家行业标准膨胀蛙石JC/T441 中的有关规定。3 棉和玻璃棉应符合现行国家标准绝热用玻璃棉及其制品GB/T13350中的有关规定。3.2.4 芯材的力学
14、性能指标应按本规程附录A中的试验方法确定。3.2.5 芯材的剪变模量应按本规程附录A第A.2.4条的试验确定，在没有试验的情况下可按表3.2.5取值。表3.2.5芯材的剪变模量Gc取值表J卡、材剪变模量CMPa)Jti卡、材剪变模量CMPa)聚苯乙烯2.070X Cp/17.8)2 盼醒2.100X C/52.5)2 聚氨醋1.725 X C/38)2 多异氧腺酸醋1.725 X Cp/38)2 普通岩棉1.700 X p/lOO 结构岩棉2.000 Xp/lOO 玻璃棉2.682Xp/lOO 膨胀蛙石由试验确定注:p为芯材密度Ckg/m3)。3.2.6 考虑徐变影响时，芯材剪变模量GCt应按
15、下式计算:Gr,Gc-CtJt(3.2.6)式中:GCt考虑徐变时芯材剪变模量(MPa);GC 芯材初始剪变模量(MPa);6 )t 徐变系数，应按本规程附录A中第A.2.8条通过试验测得，在没有准确试验数据的情况下，可按本规程3.2.7条采用。3.2.7 在没有准确试验数据的情况下，徐变系数)1可按下列方式采用:1 对于聚苯乙烯、聚氨醋:2000h情况下)t取2.4;100000h情况下.)t取7.0。2 对于岩棉、玻璃棉:2000h的情况下)t取1.0;100000h的情况下)t取2.0。3.2.8 芯材抗拉强度fCt和老化后抗拉强度fCtD按本规程附录A第A.2.2第和第A.1.4条的有
16、关抗拉和老化试验确定。如果没有试验数据，老化后抗拉强度值fCID也可按下列公式计算:fCtD=fCt X cn 一一土一一十N.R才Ce T-273.15 式中:fCtD 芯材老化后的抗拉强度(MPa);fCt-一芯材初始抗拉强度(MPa);t一一日才间(h);刀一一老化速率系数;T 温度CC);R二一温度(%);(3.2.8-1)(3.2.8-2)M、N、C芯材老化常数，可按表3.2.8的规定取值。表3.2.8芯材老化常数芯材M N C 岩棉5500 0.057 9.00 玻璃棉5700 0.054 9.76 环戊:皖聚氨醋2500 0.026 3.00 3.3粘结剂3.3.1 粘结剂应有比
17、芯材具有更高的强度和耐久性、更低的热敏感性等性能，其粘结性能应按本规程附录A第A.2.14条的有关规定确定。3.3.2 粘结剂应符合相关标准的规定。其中甲醒含量应达到现行国家标准室内装饰材料人造板及其制品中甲醒释放量GB18580中E1级的有关规定，释放量应小于1.5mg/Lo 3.4 紧固件与加劲件3.4.1 紧固件宜采用自攻螺钉或螺栓，应符合现行国家标准开槽盘头自攻螺钉GB/T5282、十字槽盘头自钻自攻螺钉GB/T15856.1、十字槽沉头自钻自攻蝶、钉GB/T15856.2、十字槽半沉头自钻自攻螺钉GB/T15856.3、六角法兰面自钻自攻蝶、钉GB/T 15856.4、六角头螺栓C级
18、GB/T5780、紧固件机械性能自钻自攻螺钉GB/T3098.11等中的有关规定。3.4.2 为提高非金属面结构保温夹芯板受力性能，夹芯板内可设置增强抵抗外载的加劲件，宜采用槽钢或工宇钢。3.4.3 内置加劲件采用彩色涂层铜板时，应符合现行国家标准彩色涂层钢板及钢带GB/T12754中的有关规定。3.4.4 内置加劲件采用压型钢板时，应符合现行国家标准建筑用压型钢板GB/T12755中的有关规定。内置加劲件采用不锈钢时，应符合现行国家标准不锈钢热轧钢板和钢带GB/T4237 中的有关规定。8 4基本规定4.0.1 非金属面结构保温夹芯板承受的重力荷载、风荷载等荷载及荷载组合应符合现行国家标准建
19、筑结构荷载规范)GB50009 的有关规定，地震作用应根据现行国家标准建筑抗震设计规范GB 50011确定。4.O.2 长期荷载下，应根据本规程第3.2.6条考虑徐变对非金属面结构保温夹芯板芯材剪变模量的影响，根据本规程第3.2.8条考虑老化对芯材抗拉强度的影响。4.O.3 在可能受冲击荷载及振动影响的建筑物中，非金属面结构保温夹芯板应符合本规程附录A中第A.2.16条的有关规定要求。4.O.4 非金属面结构保温夹芯板设计应按承载能力极限状态和正常使用极限状态进行设计，计算基于弹性范围。非金属面结构保温夹芯板结构设计使用年限为25年，但非金属面结构保温夹芯板实际使用年限，还同面板、芯材、粘结剂
20、三种材料的使用年限有关，取两者中的较小值。4.O.5 非金属面结构保温夹芯板在满足本规程第3.3.1条的有关规定下，其承载力应按下式验算:YnSd 100mm时，e 16 取100mm。l Ls l el2 _l_l Ls+kel2 rrn fc,B(Ls+kel2)kel2|l Ls ll l1Ls+ke叮1口工王rn儿，B民+ke)图5.2.3支座处抗力图5.3 非金属面结构保温夹芯板承载力计算5.3.1 非金属面结构保温夹芯板轴心受压作用下承载力计算应符合下列规定:1 面板强度应满足下式要求:F三三(5.3.1-1)式中:F一面板拉或压应力(MPa)，应按本规程第5.2节计算;面板抗拉或
21、抗压强度设计值(MPa)，应按本规程附录A中第A.2.1条的试验进行确定。2 整体屈曲承载力应按本规程附录A试验确定，也可按下列公式计算:N口=N三三Ncrl,/sNF-N十NsNcNs-NF十NcNs=7(2 B L 2 N _ 7(2 BD F一Nc=ACGCe BD=EFlIF!十EFZh2Ac=be GCe=GCe/c 式中:N一一一轴向荷载(N);Ns一一一为夹芯板的欧拉临界荷载(N);NF 为夹芯板面板欧拉1面界荷载(N);Nc 芯材临界荷载(N);Ncc-为夹芯板整体屈由承载力设计值(N);GCe 等效芯材剪切模量(MPa);Gc一一芯材核心剪切模量(MPa)。(5.3.1-2)
22、(5.3.1-3)(5.3.1-4)(5.3.1-5)(5.3.1-6)(5.3.1-7)(5.3.18)(5.3.1-9)17 5.3.2 非金属面结构保温夹芯板偏心受压作用下承载力计算应符合下列规定:非金属面结构保温夹芯板面板强度应该满足下列要求:NeC/FAF(5.3.2-1)c=1 1+争民c号AEE+在合Av=6(h十c)(5.3.2-3)式中:Ne轴向偏心荷载设计值(N);AF 面板的横截面面积(mm2);Ce偏心荷载系数;Av 夹芯板的剪切面积(mm2);d一一荷载偏心，从截面中心到荷载作用线之间的距离(mm);EF一一夹芯板面板弹性模量(MPa);I一一夹芯板的惯性矩(m旷);
23、L 夹芯板的跨度(mm);r 夹芯板的回转半径(mm);YC一一夹芯板的中心到最外端压缩边缘的距离(mm)。5.3.3 非金属面保温板夹芯板在横向均布荷载作用下承载力计算应符合下列规定:1 面板强度应满足下列要求(图5.3.3-1):(a)跨中Cb)中间支座处图5.3.3-1面板拉伸或压缩破坏 18 F(5.3.3-1)式中:F一一面板拉应力或压应力(MPa)，应按本规程第5.2节计算。2 支座处芯材剪切强度应满足下式要求(图5.3.3-2):(a)跨中(b)中间支座处图5.3.3-2芯材剪切破坏rc豆fcv!Yc(5.3.3-2)式中:c一一芯材的剪应力(MPa)，应按本规程第5.2节计算;
24、fcv一一芯材的剪切强度值(MPa)，应根据本规程附录A中第A.2.4条和第A.2.5条的有关试验确定;YC一一芯材剪切强度材料分项系数，取2.0。3 非金属面结构保温夹芯板支座处芯材承压强度应按下式计算(图5.3.3-3):图5.3.3-3 支座处芯材破坏Ccfcc/Yc(5.3.3-3)式中:Cc一一支座处芯材受压应力(MPa)，应按本规程第5.2.3 条确定;fcc一一芯材承压强度标准值(MPa)，应按本规程附录A中第A.2.3条的有关试验确定。5.3.4 非金属面结构保温夹芯板皱曲破坏承载力计算应符合下列规定(图5.3.3-4):19 Ca)跨中Cb)中间支座处图5.3.4局部稳定对于
25、面板为厚度小于3mm的欧松板，在轴压荷载作用、偏压荷载作用以及横向荷载作用下，受压面板皱曲破坏承载力应按下式计算:4kj泪瓦耳(5.3.4-1)式中:EF一一在荷载施加方向的面材弹性模量(MPa)，应按本规程附录A中第A.2.1条的试验进行确定;Ec 垂直于面板方向的芯材弹性模量(MPa)，应按本规程附录A中第A.2.1条的试验进行确定;Gc一垂直于面板并平行于荷载施加方向的芯材剪切模量(MPa)，应按本规程第3.2.4条中的规定取值;kj一一常数，一般取值0.65，如果材料制造缺陷可取O.5。20 6连接计算6.1一般规定6.1.1 紧固件的数量和配置应满足下列要求:1 对于结构紧固件，每个
26、非金属面结构保温夹芯板的支承端至少有两个紧固构件，紧固构件间的最小距离应大于夹芯板厚且不小于50mm。2 对于非结构紧固件，紧固构件间的距离不应大于600mm。6.1.2 紧固件应固定于结构构件上，保证连接可靠。6.2连接计算6.2.1 连接处应考虑下列荷载作用:1 风吸力和面板温差引起的拉力荷载;2 板自重;3 板上额外构件的重量;4 面板的温差膨胀及可能的膜作用引起的剪力荷载。5 对承受重复荷载的连接，应按本规程附录A中第A.2.17 条的试验方法考虑其影响。6.2.2 非金属面结构保温夹芯板连接的拉伸承载力应按本规程附录A中第A.2.17条的方法进行试验获得。6.2.3 非金属面结构保温
27、夹芯板连接的剪切承载力应按本规程附录A中第A.2.17条的方法进行试验获得。在没有试验数据的情况下，当紧固件的布置满足下列条件时(如图6.2.3-1)连接的剪切承载力可按下列方法确定:e 二三3dne2 二三3dn(6.2.3-1)(6.2.3-2)21 Ul二三1.5dn U2 二三3dndn注5.5mm(6.2.3-3)(6.2.3-4)(6.2.3-5)7L叫十叮叮丁叮图6.2.3-1紧固件的布置示意图1 孔壁破坏或紧固件倾斜(图6.2.3-2)可按下式计算:图6.2.3-2孔壁破坏或连接件倾斜Vadntf(6.2.3-6)式中z一一参数。当t=tl时，卢6苟且瓦1.6;当2.5tt1时
28、，=1.6;当K干2.5时，采用线性插值。Z 面板净截面(图6.2.3-3)抗拉承载力可按下式计算:!-1夺n图6.2.3-3面板净截面抗拉破坏 22 VAn!(6.2.3-7)式中:An一一面板的净截面积(mm2)。6.2.4 所有支座处的支撑宽度不应小于40mm，且应该沿着板端方向连续。6.2.5 非金属面结构保温夹芯板间的连接应采用防水密封胶材料。23 附录A试验方法和要求A.l一般规定A.1.1 构件性能试验取样应取至少3个试件，材料性能试验至少5个试件。对一系列不同厚度的芯材，分别取最薄、最厚及中间厚度的板进行试验。试样部位:板宽边缘10%和板中间位置范围。A.1.2 试验特征值冉的
29、确定应按下式计算:.Tp=.T-kssx CA.1.2)式中:.T试验平均值;ks 分位系数，应按表A.1.2取值;Sx 标准差。表A.1.2分位系数试件3 4 5 6 7 8 9 10 15 20 30 60 00 个数k,3.15 2.68 2.46 2.34 2.25 2.19 2.14 2.10 1.99 1.93 1.87 1.80 1.76 A.1.3 所有的试验宜在实验室室内环境中进行，并应符合下列规定:1 初次试验的试件，取样时间应至少为24h。质量控制试验的试件应在生产后立即取样，并记录取样时的日期、时间、温度及相关湿度。2 当温度和相对湿度特别重要时，试验应满足下列条件:温
30、度:23C:J:5C 相对湿度:50%土10%3 所有试样的芯材密度应与试验结果一起记录，芯材密度应从每块整板不同区域取出3个棱柱形芯材试样称重。A.1.4 加速老化试验应符合下列规定:1 试样准备应按下列规定执行:1)加速老化试验应在板完整厚度处截取至少5个100mmX100mm试样，并要求面板完整元损。为防止腐蚀，面板切割边应涂抹硅脂保护剂。2)加速老化试验前，应首先根据本规程第A.2.2条确定试样未老化抗拉强度Ro。应将试样储存在230C士5C的正常实验室条件下至少24h。3)试验前及试验后，应测量试样三个方向的尺寸，以确定其尺寸的变化。4)老化试验的循环应符合本条第4款的要求。循环过程
31、中，将试样从一种条件转移到另一种条件应在5min内，否则的话，应将它们放置在密闭袋中。2 基准老化循环C1:按一天24h计，基准老化循环C1经历下列过程:5d:温度为70C士50C，相对温度为90%土10%:1d:温度为200C:!:5C:1d:温度为90C士5C，且相对湿度小于15%。3 C2试验中试样应保存在65C士3C、相对温度为100%的环境里28do4 老化循环应按下列步骤进行:第一组:5个试件，经历1个基准老化循环C1。取出后，将试验试样放入预定的温度和湿度中。根据本规程第A.2.2条确定平均抗拉强度值记为丸。第二组:同上，5个试件，经历5个基准老化循环口，得到平均抗拉强度值记为乱
32、。第三组(需要根据第一、二组试验所得结果决定是否进行):同上，5个试件，经历10个基准老化循环，得到平均抗拉强度值记为RlO。第四组:5个试件，经历老化循环C2。取出后，将试验试样放入预定的温度和温度下。根据本规程第A.2.2条确定平均抗拉强度记为RT。5 试验结果应满足下列条件:1)Rl二三o.眠。2)凡二三0.4R。3)Rl-R5R。一Rl4)RT三三0.4Ro当第三个条件不满足，则进行第二组性能老化试验，并应满足下列条件:5)R5-R10:Rl-R5 或R10二三0.6Ro。在上述过程中尺寸变化应小于5%。A.2 材料性能试验方法A.2.1 面板材料拉伸、压缩试验应根据现行国家标准夹层结
33、构平拉强度试验方法)GB/T1452、夹层结构或芯子平压性能试验方法)GB/T1453确定其屈服强度及其他性能。A.2.2 芯材拉伸试验包括面板与芯材粘结力试验(面板粘结后)、芯材的抗拉强度(面板粘结前)，并应按下列步骤进行:1 采用合适的粘结剂，将方形截面试样粘结于足够刚度的加载板上。对浅压型表面，应保证加载板与面板的充分粘结(图A.2.2-1)。26 F 图A.2.2-1芯材拉伸试验装置1面板;2;EE材;3加载板;dc试件芯材厚度;b试件宽度(0.5d，(b豆豆1.5d，.且b关50mm)2 在拉伸试验机上逐步加载，应变率满足:l%/min3%/min。3 计算抗拉强度和拉伸模量应按下列
34、公式计算:抗拉强度fCt:3 hL7 一c fIJ(A.2.2-1)拉伸模量ECt:Er,=Fudc Ct-Wub2(A.2.2-2)F L斗图A.2.2-2拉伸荷载位移曲线 27 式中参数根据荷载位移曲线图A.2.2-2)确定。4 试验报告中应说明破坏发生在粘结处还是芯材处。A.2.3 芯材压缩试验(图A.2.3)应符合下列规定:1 方形截面，面板可不用除去。F 3 图A.2.3 芯材压缩试验装置1 面板;2芯材;3加载板;dc试件芯材厚度;b试件宽度(0.5d，b1.5d且b二三50mm)2 将试件放置于加载试验机的两块平行刚性加载板中间，增量加载。应变率E应满足l%/min3%/min。
35、3 芯材的抗压强度fcc应按下式计算:fcc=去4 芯材的压缩模量Ecc应按下式计算:(A.2.3-1)E、Fudc-Cc wub2 A.2.4 芯材剪切试验应符合下列规定:1 短期加载应符合下列规定:1)薄非金属面结构保温夹芯板芯材剪切强度及剪变模量应按四点弯曲加载试验获得(图A.2.4-1)。抗弯刚度为:(A.2.3一2)2 E-m mt-A 4-z,4-F lm-E J一十FL A一呐!f FLJ E一QU B(A.2.4-1)28 弯曲变形为:4 部(A.2.4-2)剪切变形为:,1wv=,1w-,1Wb(A.2.4-3)剪变模量为:Gr=x&一一一-一-6be ,1wv 式中:EF!
36、、EF2一一上、下面板弹性模量(MPa);AF!，AF2一一上、下面板横截面面积(mm2);E-上、下面板中心线距离(mm);b.F-荷载增量(N);,1w 荷载跨中变形曲线中荷载增量，1F对应的线(A.2.4-4)性斜率部分的变形(mm);Ab 变形中弯曲变形部分(mm);，1wv一一一变形中剪切变形部分(mm);b试件宽度(mm)。F 图A.2.4-1剪切试验布置R 半径，目位移;Ls金属垫块厚度;b试件宽度(b二二lmm)芯材的极限剪切强度fcv应按下列公式计算:29 _ F Ic 一一一-J LV 2be 式中:Fu试件剪切破坏时的极限荷载(N)。2)厚矿棉板的剪切试验应采用图A.2.
37、4-2所示试验方法。(A.2.4-5)3 4 2 5 Ll 图A.2.4-2 剪切试验布置1 剪压区1;2一剪压区2;3 软塑料;4胶合板22mm;5一钢板厚10mm，宽100mm;L一跨度;L一试件跨度四点弯曲试验法宜用于薄度适当的塑性泡沫非金属面结构保温夹芯板，对厚矿棉板，试样可能在传力点(加载点和支座处)处发生压碎破坏。加载长度d及试件长度应适当，以避免加载点处发生压碎破坏。在剪切区域及其附近处，不应有芯材接头，试验加载至破坏应在5minlOmin内。剪变模量可按下列公式确定:2一-2二一7d-n臼=G(A.2.4-6)(A.2.4-7)(A.2.4-8)30 式中:c一一芯材剪应力(M
38、Pa);c一芯材剪应变;dv 两个位移传感器之间的距离(mm)，约为100mm;,1F 荷载增量(N);,1(W2-Wj)位移Wj、W2差值(mm)。2 长期加载应符合下列规定:在十20C左右的温度环境中，将注10个样本在O.1h:二t1000h的时间间隔，采用同短期加载试验一样的方法，得到平均长期剪切强度/初始剪切强度(短期强度)与时间之间的函数关系曲线。基于函数由线，还可计算出其他时间如2000h或10000h剪切强度。A.2.S 墙体试件抗压荷载试验应符合下列规定:1 试验应在三个类似的试样上进行，每个构件试样的长度或高度应选择符合该构件在实际使用中的长度或高度以及1.2m的标称宽度。2
39、 设备组装图(A.2.5)，应当符合下列规定的组成部分的详细要求，或者类似的组成部分。1)压缩仪:将一支架系于试样上端的位置，并由一根金属棒支撑。还应将一个支架系于试样其下端，支承着一个带有主轴的偏转测量装置并记录测量长度。金属棒的锥形端应位于主轴端部的孔中，金属棒和轴应当由拉伸橡胶带使两者保持接触。挠度测量装置偏差应精确到0.025mm处或更少。2)弯沉仪:将一根细线系在试样上端附近的一个夹具上。连接到拉伸橡胶带的自由端应系在试样下端附近的一个夹具上。将一反射镜水平附着于试样中间高度的边缘，该反射镜上有片反射镜一半宽度的纸刻度。刻度应精确到2.5mm或更小。31 3 操作步骤应符合下列规定:
40、1)加载的试验样品为底部平坦的柱。将加载的压缩载荷作用于覆盖在试样上端的钢板上。作用荷载均匀地沿平行于内表面沿线添加，并距内表面为试样三分之一的厚度。对木结构，在加载试验机上对应的O.8日lm/min的加载速率是较好的。2)载荷变形数据:将四个压缩计附于试样表面，每一个置于试样的角落位置处(图A.2.5)以测量试样的缩短。记录读数精确到O.025mm。T/3 口T细线样本!告一一一-z护刻度盎夹具图A.2.5 墙体试件抗压荷载试验3)侧向挠度:附上两个压缩计，分别附于试样的两边(图A.2.5)。当图像的线与细线重合时，记录读数。精确到O.25mm。4 计算和报告应符合下列规定:1)对于每个压缩
41、计，将压缩计在加载时的读数与初始读数的差作为每一荷载下的缩短。将四个压缩计的平均缩短乘以比例计算出试样的缩短，该比例为试样的长度除 32 以压缩仪测量长度。以上述相同的方式获取数据组。2)将各荷载下弯沉仪在加载时的读数与初始读数之间的差计算出侧向挠度和侧向挠度组。计算试样的侧向挠度和侧向挠度组作为两弯沉仪的侧向挠度和侧向挠度组的平均值。3)记录每一个试样的最大载荷值并报告荷载挠度结果以及荷载挠度曲线图。报告所有侧移或变形的标距长度。A.2.6 整板剪切强度的试验应符合下列规定:1 对有芯材接缝的板，宜进行整板剪切强度的试验，此时以接缝在芯材内的最不利布置进行加载试验，并在试验报告中说明接缝位置
42、。2 应在1/4处加载，或采用真空槽试验装置(或真空袋)进行真空加载。逐步增加至板破坏，并应记录破坏时的荷载(图A2.的。F/2 IL/3 1.L/3 1.L/3 1.1 1 1吨图A.2.6 非金属面结构保温夹芯板剪切试验3 芯材的极限剪切强度fcv应按下式计算:儿=丘(A.2.6)2Be 式中:Fcu一一试样剪切破坏时芯材承受的荷载(N)。对平表面及浅压型表面的非金属面结构保温夹芯板，假设所有的剪力由芯材承受，芯材承受的荷载为试验荷载;对深压型或压型钢板非金属面结构保温夹芯板，需要计算得到;33 B 一一一夹芯板宽度(mm)。A.2.7 非金属面结构保温夹芯板抗弯强度与刚度试验应符合下列规
43、定:非金属面结构保温夹芯板抗弯试验板跨L应根据板的厚度D按表A.2.7取值，以确保发生弯曲破坏(面板皱曲或屈曲)。如发生剪切破坏，应以1m为单位增加板跨，直至发生弯曲破坏。表.2.7板跨选取表板的厚度D(mm)板的跨度L(m)D:;(40 3.0 40D:;(60 4.0 60lOO 6.0 采用真空加载槽(或真空袋)，或四点对板施加均布荷载(图A.2.7-1)。+曲曲曲.mF/4 1 F/4m.D.u._L_ _U_ l L L LL/8 L L/4 L Ll4 L L/4 LL/8 L.,.,.,(a)真空槽或真空袋加载(b)四点加载图A.2.7-1弯曲试验示意图整个试验过程中，保持荷载始
44、终垂直于板面。支座宽度应在50mm 100mm的范围内，支座可采用木块以侧肋发生变形，支座对板绕支座线的转动不应有约束(图A.2.7-2)所示。王二三一工二三一图A.2.7-2 支座 34 试验中变形速度每分钟不超过板跨的1/50，控制加载速率使得试件在试验开始后的5min10min分钟内发生破坏，记录破坏荷载。1 屈曲应力的确定应符合下列规定:非金属面结构保温夹芯板面板屈由应力J应按下式计算:n几1u-J eBtj CA.2.7-1)式中:Mu-一试验中的极限弯矩CNmm)，包括板自重及加载装置重量;tj一-受压面板厚度Cmm)。当采用真空槽或真空袋加载时，屈曲应力为:f二(FG十Fu)L一
45、8Btj 式中:FG板自重CN);Fu 施加的极限荷载CN)。CA.2.7-2)当在板跨1/8、3/8、5/8、7/8处施加四个相等荷载时，屈曲应力为:Jcr=CFG十Fu)L8eBtj CA.2.7-3)2 芯材剪变模量的确定应符合下列规定:对平表面或浅压型面板非金属面结构保温夹芯板，弯曲试验也可确定芯材剪变模量。此时跨中的总变形可分为两部分:W=Wb+Wv CA.2.7-4)式中:W板的跨中挠度Cmm);Wb 面板拉压轴向变形引起的挠度Cmm);Wv 芯材剪切变形引起的挠度Cmm)。当采用真空槽或真空袋加载时，则:L1Wh=.x V h一一一一一一-u 384 Bs CA.2.7-5)35
46、 1 LlFL t1wv=一一一一一v 8 GcAs B _ EFlAFlEFZAFZ-s-EF!AFl十EFZAFZ芯材的剪变模量应按下列公式计算:户t1FL-Jc-8As(t1w-t1Wb)(A.2.7-6)(A.2.7-7)(A.2.7-8)As=eB(A.2.7-9)式中:.1一一挠度增量(mm)，应从荷载一挠度曲线的线性部分截取;t1F-一相应的荷载增量(N)。当在板跨1/8、3/8、5/8、7/8处施加4个相等荷载，则:AWh=LAFL3。3072Bs A.2.8 徐变系数J，应按下列方法确定:(A.2.7-10)1 采用本规程第A.2.6条中弯曲试验板的方案。试验中，恒载取常温下
47、剪切破坏时平均压力值的30%左右，且至少保持恒定1000ho2 非金属面结构保温夹芯板的芯材徐变系数可按下式计算:W,-Wo J,=一-一一一一W。一-Wb式中:W，时间t时测得的挠度(mm);Wo一一初始挠度(mm);Wb一一面板弹性伸长引起的挠度(mm)。(A.2.8)3 其他时间条件下的徐变系数，可以通过以上试验结果用半对数表插值获得。A.2.9 中间支座处的皱曲应力确定试验应符合下列规定:中间支撑处的皱曲应力试验可采用向下加压荷载或向上加拉荷载两种方式(图A.2.的。板长应大于5m，并保证芯材和紧固件不会提前破坏。平表面或浅压型表面的非金属面结构保温夹芯板皱曲应力fcc可按下式计算:J
48、=FuL二口4eBtlCA.2.9)F+I 斗L2 Ll2-1L叮1Ca)向下加压荷载毕立r+于+?+宁+宁+宁+?+于+?且+T+T+T+T TTI E 二工在二E Cb)向下加拉荷载图A.Z.9 中!同支座处皱曲应力加载图A.2.10 两跨连续板试验应符合下列规定(图A.2.10):+r f-f-.t t t t t t t t-.-r-.-U丘u L L l L Ca)采用真空袋或真空糟法见14F/4 F/4 F/4 F/4 F/4 F/4 F/4+-+-+-+-+-+-+f u u F8,L/4,L/4,L/4 J/8P8,L/4,Ll4,L/4L/8 Cb)采用液压千斤顶施加线荷载图
49、A.Z.10 两跨非金属面结构保温夹芯板弯曲试验布置 37 A.2.11 支座承载力确定试验应符合下列规定(图A.2.11):L,140 图A.2.11 确定端支座反向承载力的试验布置当端支座发生压缩破坏时，支座承载力应按下式计算:F-2-L L一十-l-L l pn F CA.2.11-1)式中:F试验中测得的最大荷载和挠度=O.le时对应荷载的最小值Cmm)。当端支座发生加载板F和支撑板Ls之间剪切破坏，则支座承载力按下式计算:FR2=Jc，BCLs十险)CA.2.11-2)FR1-fc,BLs 走=2 X 11 J:CA.2.11-3)fc，f召3 式中:f，丘c，确定。A.2.12 可
50、行走性试验应符合下列规定:1 短期荷载下可行走性试验:对单跨简支板，取实际中最大跨度，在跨中用100mmX 100mm的木块施加1.2kN的荷载。为了避免应力集中，可在木块与板金属面中间放置10mm厚的橡胶或毛毡。1)如果板没有永久的可视损坏，则没有行走方面的限制;2)如果存在永久的可视损伤，但板可以承受荷载，则应在安装过程中采取措施以避免损坏(如设置步行板)。在安装完成后，不允许在屋面板行走;3)如果板不能承受荷载，则任何时候不允许在屋面板行走。对于多跨连续板，最大允许板跨可比单跨简支板增加25%0 2 长期荷载下可行走性试验:按本规程第A.2.2条准备10个100mmX100mm带有完整钢