新型房屋结构层的实验研究

肖华荣

摘    要：本文研究了新型房屋结构层，并且测试了新型结构面板的性能.实验结果证明， 本文提出的新型房屋结构层设计具有良好的性能。与传统的房屋结构层相比较，我们可以发现新型的结构层可以满足现代房屋建筑的设计理念要求。此外，这种新型的结构层还能适应跨度和荷载的要求。因此，这是一种值得在目前建筑上推广的新型结构。

关键词：房屋;结构层;隔热层;性能;新型结构

1  引言

本文引入了玻璃纤维增强水泥这种建筑材料。这种材料是一种新型的具有良好韧性的材料。这种材料能防止裂纹的出现，因此它是一种很有特点的新型材料。在房屋建筑中， 这种新型材料可以应用到很多方面，比如室内装修和建筑加固等方面。根据这种材料的特点，我们可以将它和防火保温板结合起来，做成一种房屋的结构层。防火保温板材料具有优秀的防火性，而且它的使用寿命非常的长。这样设计出来的结构层具有突出的保温隔热性能，而且这种结构层的重量又非常的轻，几乎不到传统结构层重量的一半 ，因此经济耐用，环保高效。

2   新型结构层的实验

房屋结构层是是指房屋的称重结构部分，包括房屋的梁、柱、墙等主要承重构件。

2.1  实验设计

在本实验中，所设计的结构层面板由两层玻璃纤维增强水泥和一层防火保温板组成，内部加如适量的钢筋结构。实验材料为普通硅酸盐水泥和耐碱玻璃纤维。

新型结构层所承受的荷载如表1所示。

2.2   实验方案

我们把结构层的梁的两端搭在支撑物上， 用百分表测量制作好的实验用件的尺寸形状和位置误差。 然后用砖头进行堆砌。此外，挠度、荷载、 裂缝分布、 裂缝宽度及承载力等数据追个进行测量，然后记录在案。本实验中，我们设计结构层的荷载每平方米不超过7千牛。

2.3   实验过程

①增加荷载从0到短期效应荷载;②继续增加荷载至6千牛每平方米;③在荷载间静止2min～3min;④观测构件开裂;⑤记载开裂荷载;⑥最终加载荷载至结构破坏。

2.4  实验分析

实验中，我们设计制作了三块新型结构层面板， 分别用A、B、C做标记。它们的尺寸大小不一样，但是采用了同样的制作的材料。在实验过程中，我们从0荷载不断的增加荷载力，最后结构层面板被破坏。

由图可知，在第一阶段： 我们逐渐增加荷载，但没有超过短期效应荷载的荷载值。从结果中，我们发现我们设计制作三块结构层面板构件的挠度不大，也可以说非常小。因此， 这种荷载力的增加具备一定的线性关系。而且，我们从结果分析中还发现所得挠度都不大于设定的检验允许值。 然后，我们继续增加相应的荷载力，一直加载到设计的标准荷载值。这时， 我们没有在新型结构层面板构件的表面发现开裂情况。 这样，我们继续增加荷载力，最后加载到设计的标准荷载力的 1.2倍。这时候，我们在所制作的所有新型结构层面板构件表面都发现了很多裂缝， 而且我们还发现了突发性的挠度增大和有着明显变化的荷载值的情况。

由图可知，在第二阶段： 我们继续增大荷载力， 然后，我们发现在所制作的所有新型结构层面板构件表面都很多新裂缝的出现，但是我们也发现原来存在的裂缝没有得到继续的发展。因此我们总结出了这种新型结构层面板材料的特点：随着又细又密的裂缝的出现，变形被不断吸收掉。这种裂缝控制的优良性能是以前传统结构层材料所不具备的。 随着荷载增加的继续，我们把荷载力增加到设计值的1.75倍时， 我们测量到裂缝是0.05mm，测量到挠度平均值是达跨度值的0.0078.因此，新型结构层面板构件没有收到任何破坏。我们需要继续增加荷载力直到新型结构层面板构件被损坏为止。

在第三阶段： 我们可以增加荷载一直到承载力检验的标志位置， 这样我们就可以计算出此时的荷载力是设计荷载力的3倍。我们可以看到新型结构层面板构件发生断裂现象，但是，新型结构层面板构件的内部钢筋没有出现拉断的现象。这种明显的延性破坏性能是新型结构层面板构件所独有的。

3  新型结构层材料数据分析

3.1  抗裂性能分析

根据实验得出的结果，我们计算出三块新型结构层面板构件实测开裂荷载和设计的检验荷载值的比例， 比例值为1.2，正好满足使用要求。随着又细又密的裂缝的出现，变形被不断吸收掉。裂缝间距大约0.45mm，最大裂缝1.45mm。 从出现裂缝至新型结构层面板构件被破坏掉这一过程，我们可以分析出这种裂缝控制的优良性能是传统结构层构件所不具备的。

3.2   新型结构层的承载力

实验分析了新型结构层被破坏后的形态，我们可以看到三个构件裂缝及破坏现象基本相同， 都表现出了挠度和裂缝超过规定值以及纤维钢筋拉断的情况。 通过实际测量，破坏荷载远远超过了设计荷载甚至高达的3～4倍左右.因此，三块新型结构层面板构件的设计满足了规范的要求。

3.3   新型结构层的刚度挠度分析

从实验结果中，我们可以总结出三块新型结构层面板构件在弹性阶段的挠度不大。因此，三块新型结构层面板构件的扰度和荷载力之间存在线性关系。三块新型结构层面板构件在裂缝发展阶段的挠度不断地增加， 但增加的速率不快。当三块新型结构层面板构件被破坏时， 三块新型结构层面板构件的挠度出现突然增大的情况。它们的挠度值和水平的延长几乎相等，这就可以说明面这种裂缝控制的优良性能是传统结构层构件所不具备的。当我们将极限荷载力作用于三块新型结构层面板构件时， 三块新型结构层面板构件表现出的良好延性性能使其能够吸引建筑业的目光，对其未来的应用推广有着决定性的作用。

4  结论

综上所述，本文设计得新型房屋结构层能够很好的防止和控制在房屋建筑中出现的裂缝。 此外，如果在这种新型结构层上添加适当钢筋，结构层的荷载、刚度和挠度能力会大大提升，而且表现出极强的延展性能。因此，在今后的房屋建筑中，本文设计得新型房屋结构层可以广泛地应用。

参考文献：

[1] MAJUMDARAJ，LAWSV.GLASS FLBER REINFORCEDCEMENT [M].1988.

[2] 于秉訓，徐有邻，姜红.GRC叠合板工程应用的试验研究[J].建筑科学，1994（4）.