專利名稱：一種建筑外墻外保溫系統(tǒng)風(fēng)載荷測(cè)試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑行業(yè)外墻的風(fēng)載荷測(cè)試領(lǐng)域，特別設(shè)計(jì)一種保溫建筑外墻外 保溫系統(tǒng)風(fēng)載荷測(cè)試方法。
背景技術(shù)：
影響風(fēng)荷載的因素很多，不同地區(qū)各類地面條件的差異，結(jié)構(gòu)本身?xiàng)l件的變化，同 一建筑物不同區(qū)域內(nèi)形狀、表面粗糙度等的不同都會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)上風(fēng)荷載的改變。在風(fēng)荷載 作用下，結(jié)構(gòu)將產(chǎn)生一定的運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)反過(guò)來(lái)又會(huì)引起結(jié)構(gòu)表面風(fēng)壓的變化，再加上相 鄰建筑之間的相互影響，都使結(jié)構(gòu)上風(fēng)荷載的確定變得相當(dāng)復(fù)雜。根據(jù)文獻(xiàn)資料，風(fēng)荷載分析方法主要有以下4種方法。1)頻域分析法由風(fēng)速譜或通過(guò)風(fēng)洞試驗(yàn)測(cè)得的風(fēng)壓時(shí)程經(jīng)傅立葉變換為風(fēng)壓 譜，然后根據(jù)動(dòng)力傳遞系數(shù)得到動(dòng)力反應(yīng)譜，由隨機(jī)理論經(jīng)反應(yīng)譜積分得到結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)。2)時(shí)域分析法直接運(yùn)用風(fēng)洞試驗(yàn)測(cè)得的風(fēng)壓時(shí)程或計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算得到的風(fēng)壓 時(shí)程對(duì)工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行風(fēng)振響應(yīng)時(shí)程分析，然后通過(guò)動(dòng)力計(jì)算得到結(jié)構(gòu)的動(dòng)力響應(yīng)，統(tǒng)計(jì)結(jié) 構(gòu)動(dòng)力響應(yīng)可得到結(jié)構(gòu)風(fēng)振系數(shù)。采用時(shí)域分析法，可考慮自然風(fēng)的時(shí)間相關(guān)性和結(jié)構(gòu)非 線性影響，并能精確地反映結(jié)構(gòu)的耦合風(fēng)振情況。3)風(fēng)洞試驗(yàn)法由于風(fēng)有紊流、旋渦脫落等效應(yīng)，不僅引起剪力和傾覆效應(yīng)，還對(duì) 結(jié)構(gòu)整體引起動(dòng)力波動(dòng)荷載，因此在復(fù)雜結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，使用風(fēng)洞試驗(yàn)方法是目前風(fēng)荷載 設(shè)計(jì)的一種高精度方法，但也存在一定的不穩(wěn)定性。4)數(shù)值風(fēng)洞技術(shù)數(shù)值風(fēng)洞技術(shù)是利用計(jì)算流體力學(xué)(CFD)方法通過(guò)模擬結(jié)構(gòu)周 圍風(fēng)場(chǎng)的變化求解結(jié)構(gòu)表面風(fēng)荷載的一種新技術(shù)。該技術(shù)是近十幾年發(fā)展起來(lái)的一種結(jié)構(gòu) 風(fēng)工程研究方法，并逐漸形成了一門新興的結(jié)構(gòu)風(fēng)工程分支——計(jì)算風(fēng)工程學(xué)(CWE)。目 前，“數(shù)值風(fēng)洞”技術(shù)已成為結(jié)構(gòu)風(fēng)工程研究的重要方向之一。目前分析建筑外墻外保溫系統(tǒng)風(fēng)荷載的測(cè)試方法主要是靜態(tài)海棉法，該方法是通 過(guò)一個(gè)拉力計(jì)將液壓裝置產(chǎn)生的拉力以10士 lmm/min的速度施加給鋼夾具，然后經(jīng)過(guò)膠合 板、泡沫塊傳遞到樣品試塊上，其主要測(cè)試樣品破壞時(shí)所施加的力，此力即為最大風(fēng)荷載 值。測(cè)試過(guò)程中，鋼夾具與膠合板固定，膠合板與泡沫塊用雙組分環(huán)氧樹(shù)脂粘結(jié)。該靜態(tài)海綿法實(shí)驗(yàn)通過(guò)采用柔性材料粘結(jié)拉力設(shè)備和保溫系統(tǒng)，來(lái)模擬實(shí)際風(fēng)力 柔性作用于系統(tǒng)表面造成的影響。但此方法也存在著不足之處，首先該方法使用的海綿材 料比較軟，僅適用于在豎直方向上進(jìn)行風(fēng)荷載試驗(yàn)；其次該靜態(tài)海綿法采用的海綿材料強(qiáng) 度不足(0. IMPa左右)，主要用于強(qiáng)度較低的巖棉外保溫系統(tǒng)的檢測(cè)，而普通海綿材料的強(qiáng) 度不足以實(shí)施針對(duì)強(qiáng)度更高的膨脹聚苯板系統(tǒng)、擠塑聚苯板系統(tǒng)、聚氨酯系統(tǒng)的風(fēng)荷載模 擬試驗(yàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種建筑外墻外保溫系統(tǒng)風(fēng)載荷測(cè)試方法，該測(cè)試方法不 僅克服了現(xiàn)有技術(shù)中不能水平拉伸進(jìn)行風(fēng)荷載測(cè)試的弊端，而且能夠測(cè)試強(qiáng)度較高的膨脹 聚苯板系統(tǒng)、擠塑聚苯板系統(tǒng)、聚氨酯系統(tǒng)等的風(fēng)載荷。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，所述的建筑外墻外保溫系統(tǒng)風(fēng)載荷測(cè)試方法，將硅膠海綿 板切割成方體板塊，在硅膠海綿板方塊的前后兩個(gè)側(cè)面分別涂抹膠粘劑，然后將該兩個(gè)側(cè) 面分別與固定在基墻上的被測(cè)保溫系統(tǒng)的表面和一個(gè)拉板的表面均勻粘結(jié)并壓緊固；所述 拉板的另一表面通過(guò)均勻分布的彈簧與一拉力裝置連接；通過(guò)拉力裝置拉動(dòng)彈簧、拉板和 硅膠海綿板方塊對(duì)被測(cè)保溫系統(tǒng)施加一個(gè)向外的拉力，以被測(cè)保溫系統(tǒng)破損作為基點(diǎn)測(cè)試 其風(fēng)載荷。其中，所述拉板按每秒鐘1. 5-16. 7mm的拉升速度加載并保持加載方向垂直與粘結(jié)面。其中，在給硅膠海綿板方塊的前后兩個(gè)側(cè)面涂抹膠粘劑時(shí)，先用汽油清洗兩個(gè)側(cè) 面，然后在一個(gè)側(cè)面涂抹膠粘劑晾干后再在另一個(gè)相對(duì)側(cè)面涂抹膠粘劑，膠粘劑涂層不宜 太厚并加壓固化。其中，在所述硅膠海綿板方塊內(nèi)還設(shè)有多個(gè)位移傳感器，上述位移傳感器均勻分 布在所述硅膠海綿板方塊內(nèi)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明建筑外墻外保溫系統(tǒng)風(fēng)載荷測(cè)試方法具有如下優(yōu)點(diǎn)
1、本方法采用水平拉伸的試驗(yàn)方法替代現(xiàn)有技術(shù)中的豎直拉伸；更符合實(shí)際檢測(cè)需 要，由于外保溫系統(tǒng)需要進(jìn)行耐候性試驗(yàn)，采用水平拉伸可以直接對(duì)耐候性試驗(yàn)后的樣板 進(jìn)行風(fēng)荷載試驗(yàn)；
2、本方法采用彈簧和發(fā)泡硅橡膠海綿相結(jié)合的柔性拉伸中介體；硅橡膠海綿材料不同 于普通的聚氨酯海綿材料，它具有更高的強(qiáng)度，經(jīng)試驗(yàn)論證其拉伸強(qiáng)度可達(dá)0. 4MPa以上， 能夠滿足現(xiàn)有外保溫系統(tǒng)拉伸試驗(yàn)的強(qiáng)度要求。同時(shí)由于采用水平拉伸的試驗(yàn)方式，柔性 中介材料不宜過(guò)后，否則存在下墜的問(wèn)題，故采用彈簧與硅橡膠海綿材料相結(jié)合的方式，縮 短了海綿材料的厚度，增加彈簧來(lái)保證柔性；
3、本方法采用多位移傳感器監(jiān)控整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中系統(tǒng)地破壞情況，測(cè)試更精確；為更 加清晰的反映系統(tǒng)破壞的過(guò)程，在拉力面板上均勻布置有多個(gè)位移傳感器，能夠監(jiān)控試驗(yàn) 過(guò)程中系統(tǒng)地破壞狀況。


圖1為本發(fā)明建筑外墻外保溫系統(tǒng)風(fēng)載荷測(cè)試方法的組合結(jié)構(gòu)原理示意圖。圖中1、被測(cè)保溫系統(tǒng)，2、膠粘劑，3、硅膠海綿板，4、拉板，5、彈簧，6、拉力裝置。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明
如圖1所示的建筑外墻外保溫系統(tǒng)風(fēng)載荷測(cè)試方法，將硅膠海綿板3切割成方體板塊， 在硅膠海綿板3方塊的前后兩個(gè)側(cè)面分別涂抹膠粘劑2，然后將該兩個(gè)側(cè)面分別與固定在 地板上的被測(cè)保溫系統(tǒng)1的表面和一個(gè)拉板4的表面均勻粘結(jié)并壓緊固；所述拉板4的另一表面通過(guò)均勻分布的彈簧5與一拉力裝置6連接；通過(guò)拉力裝置6拉動(dòng)彈簧5、拉板4和 硅膠海綿板3方塊對(duì)被測(cè)保溫板1施加一個(gè)向外的拉力，以被測(cè)保溫系統(tǒng)1破壞作為基點(diǎn) 測(cè)試其風(fēng)載荷。測(cè)試過(guò)程中，若出現(xiàn)下列現(xiàn)象之一時(shí)試樣視為被破壞
1)保溫層斷裂；
2)保溫層中或保溫層與其防護(hù)層之間出現(xiàn)分層；
3)防護(hù)層本身脫開(kāi)；
4)保溫層被從固定件上拉出；
5)機(jī)械固定件從基底上拔出；
6)保溫層從支撐結(jié)構(gòu)上脫離。拉力裝置6安裝在拉力框架內(nèi)，由20t蝸輪蝸桿升降機(jī)提供拉力，絲桿與拉力板間 裝有20t拉力傳感器。拉力框根據(jù)被測(cè)保溫板位置在垂直面內(nèi)可方便調(diào)節(jié)士6°，以確保兩 者緊密貼合。在所述硅膠海綿板方塊內(nèi)還設(shè)有多個(gè)位移傳感器，即時(shí)顯示被測(cè)保溫系統(tǒng)拉 伸過(guò)程中發(fā)生的位移。以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征及其優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人士應(yīng) 該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施條例的限制，上述實(shí)施條例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是用于說(shuō)明 本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明原理和范圍的前提下，本發(fā)明還可有各種變化和改進(jìn)，這些 變化和改進(jìn)都屬于要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍同所附的權(quán)利要求書(shū)及其它等效物界定。
權(quán)利要求
一種建筑外墻外保溫系統(tǒng)風(fēng)載荷測(cè)試方法，其特征在于將硅膠海綿板切割成方體板塊，在硅膠海綿板方塊的前后兩個(gè)側(cè)面分別涂抹膠粘劑，然后將該兩個(gè)側(cè)面分別與固定在基墻上的被測(cè)保溫系統(tǒng)的表面和一個(gè)拉板的表面均勻粘結(jié)并壓緊固；所述拉板的另一表面通過(guò)均勻分布的彈簧與一拉力裝置連接；通過(guò)拉力裝置拉動(dòng)彈簧、拉板和硅膠海綿板方塊對(duì)被測(cè)保溫系統(tǒng)施加一個(gè)向外的拉力，以被測(cè)保溫系統(tǒng)破損作為基點(diǎn)測(cè)試其風(fēng)載荷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑外墻外保溫系統(tǒng)風(fēng)載荷測(cè)試方法，其特征在于所述拉 板按每秒鐘1. 5-16. 7mm的拉升速度加載并保持加載方向垂直與粘結(jié)面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑外墻外保溫系統(tǒng)風(fēng)載荷測(cè)試方法，其特征在于在給硅 膠海綿板方塊的前后兩個(gè)側(cè)面涂抹膠粘劑時(shí)，先用汽油清洗兩個(gè)側(cè)面，然后在一個(gè)側(cè)面涂 抹膠粘劑晾干后再在另一個(gè)相對(duì)側(cè)面涂抹膠粘劑，膠粘劑涂層不宜太厚并加壓固化。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的建筑外墻外保溫系統(tǒng)風(fēng)載荷測(cè)試方法，其特征在于在所述 硅膠海綿板方塊內(nèi)還設(shè)有多個(gè)位移傳感器，上述位移傳感器均勻分布在所述硅膠海綿板方 塊內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種保溫建筑外墻外保溫系統(tǒng)風(fēng)載荷測(cè)試方法。該方法將硅膠海綿板切割成方體板塊，在硅膠海綿板方塊的前后兩個(gè)側(cè)面分別涂抹膠粘劑，然后將該兩個(gè)側(cè)面分別與固定在基墻上的被測(cè)保溫系統(tǒng)的表面和一個(gè)拉板的表面均勻粘結(jié)并壓緊固；所述拉板通過(guò)彈簧與一拉力裝置連接；通過(guò)拉力裝置拉動(dòng)彈簧、拉板和硅膠海綿板方塊對(duì)被測(cè)保溫系統(tǒng)施加拉力，以被測(cè)保溫系統(tǒng)破損作為基點(diǎn)測(cè)試其風(fēng)載荷。本方法采用彈簧和發(fā)泡硅橡膠海綿相結(jié)合的柔性拉伸中介體；硅橡膠海綿材料具有更高的強(qiáng)度，經(jīng)試驗(yàn)論證其拉伸強(qiáng)度可達(dá)0.4MPa以上，能夠滿足現(xiàn)有外保溫系統(tǒng)拉伸試驗(yàn)的強(qiáng)度要求。同時(shí)本方法采用水平拉伸的試驗(yàn)方法替代現(xiàn)有技術(shù)中的豎直拉伸；更符合實(shí)際檢測(cè)需要。
文檔編號(hào)G01B21/02GK101957289SQ20101027434
公開(kāi)日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2010年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月7日
發(fā)明者曹毅然, 李德榮, 王博, 邱童 申請(qǐng)人:上海市建筑科學(xué)研究院(集團(tuán))有限公司