中欧规范蒸压加气混凝土板设计对比研究_张国伟.pdf

204Industrial Construction Vol.53，No.2，2023工业建筑2023 年第 53 卷第 2 期工程技术标准中欧规范蒸压加气混凝土板设计对比研究*张国伟1冯杨1秦昌安1卢清刚2刘华2(1北京建筑大学，工程结构与新材料北京市高等学校工程研究中心，北京100044;2北京市建筑设计研究院有限公司，北京100045)摘要:蒸压加气混凝土板作为一种轻质高强、保温隔热的构件，被广泛应用于多高层建筑围护结构中，研究此类板材的受力性能能够有效确保其结构的安全性。通过正截面承载力、斜截面承载力、抗弯刚度以及开裂荷载四个方面对中欧蒸压加气混凝土规范进行对比分析，结果表明:按照中国规范 JGJ/T 172020 的正截面承载力和斜截面承载力设计值与试验值相比，其误差比欧洲标准 EN 12602 2016 低，斜截面承载力主要与混凝土自身强度有关;正常使用极限状态下，中国规范中挠度和开裂荷载设计值存在 1.52 倍的安全储备，而欧洲标准考虑了钢筋的黏结性能、蒸压加气混凝土蠕变和收缩的影响，其理论值与试验值比值分别在0.711.02 和 0.781.06 之间，拟合度较高，可作为该板材结构设计的依据。关键词:蒸压加气混凝土板;承载力;挠度;开裂荷载;结构设计DOI:10.13204/jgyjzG22041004Comparative Study on Autoclaved Aerated Concrete Slab Design in Chineseand European CodesZHANG Guowei1FENG Yang1QIN Changan1LU Qinggang2LIU Hua2(1Beijing Higher Institution Engineering esearch Center of Civil Engineering Structure and enewable Material，Beijing University of Civil Engineering and Architecture，Beijing 100044，China;2Beijing Institute of Architectural Design，Beijing 100045，China)Abstract:As a kind of lightweight and high-strength member，autoclaved aerated concrete slabs have been widelyused in multi-high-level building envelope structures，and the mechanical properties of such slabs can effectivelyensure the structure safety The codes of autoclaved aerated concrete in China and Europe were comparatively analyzedfrom the four aspects of the positive section bearing capacity，oblique cross-section bearing capacity，and the crackedload The results showed that compared with the experimental values，the design valves of the bearing capacity ofnormal sechen and obliqhe section in JGJ/T 172020 had smaller error than those in EN 12602 2016，and theoblique section bearing capacity was mainly related to the strength of the concrete;under the limit state of normaluse，the deflection and crack load has a safety reserve of 1.5 to 2 times the design value The EN 12602 2016considered the bonding properties of steel bars，autoclaved aerated concrete creep and contraction，and this kind oftheoretical value ratio and test value ratio between 0.71 to 1.02 and 0.78 to 1.06，respectively，the degree of fitcould be used as a basis for structureKeywords:autoclaved aerated concrete slab;bearing capacity;deflection;cracking load;structural design*市属高校基本科研业务项目(X20063);“十三五“国家重点研发计划(2016YFC0701903)。第一作者:张国伟，男，1979 年出生，博士，教授。通信作者:秦昌安，男，1992 年出生，博士，实验师，qina1992 126com。收稿日期:20220410蒸压加气混凝土作为一种新型墙体材料，是当前比较理想的节能材料之一，且此类墙板被广泛应用于多高层建筑围护结构中。针对蒸压加气混凝土板的设计，国内外学者进行了大量的理论研究。基于配筋加气混凝土板系统研究，过镇海提出了承载力的计算公式1。在不同厚度的蒸压加气混凝土板试验下，王越按照 JGJ/T 172008 蒸压加气混凝土建筑应用技术规程 进行计算，发现开裂荷载和刚度公式均有较中欧规范蒸压加气混凝土板设计对比研究 张国伟，等205大的安全储备2。陈博珊对比分析了中国、欧洲和美国规范中的蒸压加气混凝土板抗剪承载力理论计算的区别3。采用混凝土理论的“”法，国外学者Gunkler 对加气混凝土板进行了挠度验算，得到了此方法的适用性 4;Ttl 等提出了加气混凝土抗拉强度与抗弯强度的换算关系，为欧洲标准提供了理论依据 5。目前，我国加气混凝土板依据 JGJ/T 172020蒸压加气混凝土制品应用技术标准6 进行设计，该规范仅给出了正截面抗弯承载力和斜截面抗剪承载力的计算公式，但没有明确开裂荷载的计算方法。欧洲标准 EN 1260220167 蒸压加气混凝土预制增强构件于 2016 年开始强制施行，此标准针对配筋加气混凝土预制构件的设计、构件以及材料的性能做了详细说明。通过整理国内现有文献试验数据23，814，对比分析上述两种规范计算方法的优缺点，得出中国规范 JGJ/T 172020 蒸压气混凝土极限承载力公式适用性较强，正常使用状态下的结构设计存在 1.52 倍的安全储备;挠度和开裂荷载按照欧洲标准 EN126022016 计算吻合度更好，研究成果以期为蒸压加气混凝土板的设计提供参考。1蒸压加气混凝土板设计方法1.1正截面抗弯承载力确定1)JGJ/T 172020 中正截面承载力 M1计算公式由式(1)表示，配筋蒸压加气混凝土板开裂后，忽略蒸压加气混凝土的抗拉作用，以及受压侧钢筋对抗弯承载力的贡献。M1 1fcbx h0 x2()(1a)fcbx=fyAs(1b)式中:fc为蒸压加气混凝土抗压强度;b 为截面宽度;h0为截面有效高度;x 为受压区高度;As为受拉区钢筋面积;1为应力图形等效参数，考虑到蒸压加气混凝土自身强度低与钢筋线膨胀系数不一致以及拼装、运输过程中易损伤等因素，取值 0.75。2)在 EN 126022016 中，蒸压加气混凝土本构关系采用双折线模型，如图 1 所示，应力应变曲线表达式7 如下:c=fckcc0()0 c 0fckc0 c cu(2)式中:为分项安全系数，取0.85;fck为抗压强度标准值;c为材料分项系数，塑性破坏为 1.44，脆性破坏为 1.73，极限状态取值为 1.0;cu为极限压应变;0为峰值应变;c为蒸压加气混凝土压应变。1理想曲线;2设计曲线。图 1受压应力应变曲线6 Fig1elations between compression stress and strain6 如图 2 所示，欧洲标准描述了蒸压加气混凝土截面极限状态下应变变化的规律，涵盖了正截面所有可能的受力状态，轴心受压(拉)、偏心受压(拉)和纯弯。区域，中和轴下移，截面从轴心受拉向小偏心受拉状态过渡，下侧钢筋达到极限拉应变，拉力全部由受拉钢筋承担;区域，中和轴进入截面内，下侧钢筋保持极限拉应变，受压区混凝土边缘应力减小，截面进入大偏心受拉，或受压状态;区域，受压区边缘混凝土保持极限压应变，受拉钢筋拉应变经过屈服应变减小到零，截面由大偏心受压过渡到小偏心受压状态;区域，受拉钢筋进入受压区，中和轴下降到 1/3 h;区域，混凝土上边缘应变减小，下边缘应变增大，当全截面应变都达到0.002 时，截面处于受压极限状态。图 2极限状态下应变分布6 Fig2Strain distribution in limit state6 选取应变分布区域进行正截面承载力计算，计算简图如图 3 所示。受压区混凝土合力 C 的计算式为:C=xn0fckcc0()bdy=0.43fcbtc0nh0(3)式中:xn为受压区高度;为分项安全系数，取值为0.85;y 为任一纤维至中和轴截面距离;n为相对受压区高度;h0为截面有效高度;b 为截面宽度;tc为206工业建筑2023 年第 53 卷第 2 期图 3正截面承载力计算简图6 Fig3Calculation diagram of normal section bearing capacity6 截面受压区边缘加气混凝土的压应变。合力到受压区边缘的距离ycx1，xn的计算式为:yc=nh00.85fcbxn0c0ydy085fcbxn0c0dy=13nh0(4)正截面抗弯承载力由截面平衡条件可得:M2=0.64fcbxnh0 xn/3()(5)1.2斜截面抗剪承载力确定根据现有研究3，蒸压加气混凝土板在集中荷载作用下发生的是弯剪破坏。因此，必须验算试件的抗剪承载力是否满足要求。国内外蒸压加气混凝土板的配筋形式不同，我国蒸压加气混凝土板没有配置箍筋和弯起钢筋，板材的抗剪承载力主要由混凝土自身强度以及纵向钢筋承担。1)JGJ/T 172020 配筋蒸压加气混凝土板抗剪承载力计算公式为:V1=0.45ftbh0(6)式中:ft为钢筋抗拉强度标准值;b 为截面宽度;h0为截面有效高度。2)欧洲标准 EN 12602 2016 蒸压加气混凝土板的配筋如图 4 所示，在进行斜截面抗剪承载力计算时，需要考虑抗剪钢筋的贡献，建议公式7 见式(7)。1受压区;2撑杆;3剪切钢筋;4受拉区;5箍筋。图 4欧洲规范蒸压加气混凝土板配筋7 Fig4European specification for reinforcement of autoclavedaerated concrete slabs7 V2=VA+VWVA=maxd1 0.83d1 000()(1+2401)bwd0.5fctk 0.05cbwd(7)式中:d为基本抗剪强度，取0.063f0.5ck/c;fctk0.05为抗拉强度 5%分位数特征值，取 01fck;c为脆性破坏材料分项系数，取1.73;d 为截面有效高度;1为受拉钢筋配筋率;Vw为箍筋和弯起钢筋的抗剪承载力。由于我国蒸压加气混凝土板未配置箍筋和弯起钢筋，忽略式(7)中箍筋和弯起钢筋贡献的承载力，仅计算 VA部分。1.3短期挠度确定受弯构件的挠度主要与板材的刚度有关，JGJ/T172020 的抗弯刚度选取使用弯矩在60%左右的极限弯矩，对试验数据统计拟合而成，在换算截面的弹性刚度基础上乘以折减系数。由于蒸压加气混凝土板材在荷载短期作用下，一般不出现受弯裂缝，取 0.85，故配筋蒸压加气混凝土板抗弯刚度按照式(8)计算。Bs=0.85EcI0(8)式中:Ec为蒸压加气混凝土的弹性模量;I0为换算截面的惯性矩。短期挠度的计算公式为:1=5ql4385B(9)式中:l 为蒸压加气混凝土板计算跨度;q 为达到最大承载力时受到的均布荷载(考虑板材自重)。如图 5 所示，EN 12602 2016 将挠度分成初始挠度和附加挠度两部分4。在永久荷载作用下，考虑蠕变、徐变以及钢筋滑移引起的附加挠度。对未开裂状态和完全开裂状态的截面进行曲率插值，计算简图如图 6 所示，用 表示裂缝截面的数量考虑开裂程度对抗弯刚度的影响，得到蒸压加气混凝土板跨中的最大挠度。一般情况下，跨中最大挠度限值为 l/250，对于安装过程中造成相邻构件产生“主动”挠度的板材，最大挠度提高到 l/500。图 5挠度组成4 Fig5Deflection composition4 cot=1+2+3(10)式中:1为永久荷载作用下初始挠度;2为永久荷载作用下的附加挠度(蠕变和收缩);3为荷载组合作用下产生的附加挠度。未开裂截面曲率 I4:I=1r()I=MfEc，effI0(11a)开裂截面曲率 II4:中欧规范蒸压加气混凝土板设计对比研究 张国伟，等207图 6“平均曲率值”假定抛物线4 Fig6“Mean curvature value”assumed parabola4 II=1r()II=sIEs(h x)(11b)截面平均曲率 m7:m=II+(1)I(11c)板材跨中挠度 24:2=1r()permMdx=0.1ml2(11d)开裂影响分布系数 7:=1 0.4(Mcr/Mf)2(11e)有效弹性模量7:Ec，eff=Ec/(1+)(11f)式中:Mcr为开裂弯矩;Mf为极限弯矩;Es为钢筋弹性模量;sI为钢筋应力;x为受压区高度;为开裂影响分布系数;Ec，eff为有效弹性模量;为蠕变系数，当没有试验数据情况下，最终蠕变系数取值为 17;I0为换算截面惯性矩 I0=Ic+nIi。1.4开裂荷载确定1)由于蒸压加气混凝土与钢筋的线膨胀系数不同，板内的钢筋建立自应力，使得蒸压加气混凝土板抗裂性能优于混凝土板。因此，中国规范 JGJ/T172020 未明确列出开裂弯矩公式。一般情况下，我国蒸压加气混凝土板的开裂弯矩按照混凝土规范GB 50010201017，由式(12)计算。Mcr1=12ftbh2h213h2()+sAs(h2as)(12)式中:ft为蒸压加气混凝土抗拉强度，取0.105fck3;b 为截面宽度;h 为截面高度;As为钢筋受拉区面积;s为钢筋应力。2)欧洲标准 EN 12602 2016 更加关注墙体的开裂，构造方面通过提高受拉区的最小配筋率和增设箍筋来限制板材裂缝的发展。在荷载长期作用下，开裂荷载的计算考虑蒸压加气混凝土自身的蠕变、收缩以及可能消除应力的间接因素(温度)等对其的影响。Mcr2=Wfb(13a)W=2I0/h(13b)I0=bh312+bhe2+nAsh0h2 e()2+nAsh2 a+e()2(13c)式中:fb为加气混凝土抗弯强度，取018fck7;I0为换算截面惯性矩I0=Ic+nIi;W为换算截面抵抗矩;n为钢筋和加气混凝土弹性模量比值;e 为中和轴到截面中心距离;As、As为钢筋受压区和受拉区截面面积。2中欧规范结构设计理论值与试验值对比基于国内外研究成果，对正截面抗弯承载力、斜截面抗剪承载力、短期挠度和开裂荷载四个方面的数据进行了整理，得到有效板材 47 片23，814，数据齐全有效，可做进一步分析。中欧规范中蒸压加气混凝土的抗压强度均以100 mm 立方体试件测试得到，JGJ/T 172020 的抗压强度标准值取保证率为 95%，抗压变异系数不大于 0.1，按照公式(14)计算，材料分项系数为 1.4。EN 126022016 规定材料分项系数 c=k1k2k3，考虑了设计状态、破坏类型、模型不定性、几何变异性和安全度五个方面的影响，对于使用极限状态，取值为 1，对于塑性破坏类型，取值为 1.44，对于脆性破坏类型，取值为 1.73。将材料的标准值以及收集到的相关试验参数23，814 代入各计算公式，通过理论值与试验值的比值，衡量中欧规范计算公式应用于蒸压加气混凝土板的可靠性，为蒸压加气混凝土板的设计进行公式推荐。fck=0.88 1.1 (fcu 1.645)(14)式中:fcu为混凝土抗压强度平均值;为标准差。图 7正截面承载力对比Fig7Comparisons of bearing capacity of normal sections2.1正截面抗弯承载力对比结果正截面抗弯承载力进行了 4 组论文数据的对比研究，将试验参数2，9，1314 和蒸压加气混凝土材料标准值代入公式(1)和公式(5)，计算结果见表 1。由表 1 可知，JGJ/T 172020 的理论值与试验值比值在 0.710.90 之间，平均误差为 19%，主要原因是蒸压加气混凝土抗压强度标准值取保证率为 95%，并考虑工程实际构件与试件强度的差异。由图 7 可知，EN 12602 2016 理论值整体小于 JGJ/T 17208工业建筑2023 年第 53 卷第 2 期表 1正截面承载力计算Table 1Calculation of bearing capacity of normal section分组编号fck/MPafyk/MPaF/kNM/kN mM1/kN mM2/kNmM1/MM2/M数据来源第一组A-14.0545732.4213.9210.458.920.750.64文献 9B-14.0545725.4411.6210.458.920.900.77C-14.0545718.0311.9310.458.920.880.75D-14.0545730.8113.3210.458.920.780.67第二组3-13.683405.995.144.640.860.77文献 23-23.683406.285.144.640.820.743-33.683405.735.144.640.900.81第三组B014.8647032.9914.2210.168.790.710.62文献 13B024.8647031.1213.5010.168.790.750.65B034.8647031.6713.7110.168.790.740.64B044.8647025.4011.3310.168.790.900.78B054.8647035.8915.3110.168.790.660.57第四组B1-15.2441532.4319.7113.7611.880.700.60文献 14B1-25.2441528.0317.4513.7611.880.790.68B1-35.2441524.6015.7013.7611.880.880.76B2-15.2441526.4716.6513.7611.880.830.71B2-25.2441525.6016.2113.7611.880.850.73B2-35.2441524.5315.6613.7611.880.880.76fck为蒸压加气混凝土抗压强度标准值;fyk为钢筋抗拉强度标准值;M 为试验值;M1为中国规范计算值;M2为欧洲标准计算值。2020 的，因为中欧规范的加气混凝土应力应变曲线上升段不同，使得 JGJ/T 172020 的受压合力系数比 EN 12602 2016 的高，JGJ/T 172020 的理论值与试验值误差比 EN 12602 2016 的低，JGJ/T 172020 的可作为此类板抗弯承载力计算依据。2.2斜截面抗剪承载力对比结果斜截面抗剪承载力进行了 12 块板的数据对比研究，将试验参数11，15 和蒸压加气混凝土材料标准值代入公式(6)和公式(7)，计算结果见表 2。EN 12602 2016 计算值比 JGJ/T 172020 平均高19%，产生这一结果的原因是 EN 12602 2016 考虑纵筋对抗剪承载力影响，而 JGJ/T 172020 仅考虑板材的抗拉性能。由图 8 可知，对比同一规范内的理论值与试验值情况，发现 EN 12602 2016表 2斜截面承载力计算Table 2Calculation of bearing capacity of oblique sections分组编号fck/MPaftk/MPaV/kNV1/kNV2/kNV1VV2V第一组15 第二组11 S(2-1)3.750.3910.008.9413.650.891.36L(2-2)3.750.3912.108.9413.650.741.13L(2-3)3.750.3910.508.9413.650.851.301-13.680.386.856.267.580.911.101-23.680.386.716.267.580.921.131-33.680.386.606.267.580.941.152-13.680.388.148.2210.141.011.252-23.680.389.108.2210.140.911.112-33.680.389.608.2210.140.861.063-13.680.3811.50 11.0112.430.961.083-23.680.3810.80 11.0112.431.021.153-33.680.3812.10 11.0112.430.911.03ftk为蒸压加气混凝土抗拉强度标准值，取值为0.105fck3;V 为试验值;V1为 JGJ/T 172020 计算值;V2为 EN 126022016 计算值。图 8斜截面承载力对比Fig8Comparisons of bearing capacity of oblique sections理论值比试验值高，JGJ/T 172020 计算值比试验值低，且误差均在 15%以内。所以，蒸压加气混凝土板抗剪承载力主要与材料自身强度有关。2.3短期挠度对比结果短期挠度进行了 15 块板的数据对比分析，将试验参数1012 和材料标准值代入公式(9)和公式(11d)，计算结果见表 3。JGJ/T 172020 基于有效惯性矩法进行抗弯刚度计算，挠度理论值与试验值比值为 0.60.94，平均误差达到 23%，计算结果偏向保守。由图 9 可知，EN 126022016 理论值整体高于 JGJ/T 172020，这是因为 EN 12602 2016 考虑了钢筋滑移、材料蠕变收缩等因素引起的附加挠度。此外，EN 12602 2016 计算值与试验值吻合程度较高，比值在 0.711.02 之间，平均误差降低到14%，能够较为准确地反映工程中蒸压加气混凝土板的变形情况。2.4开裂荷载对比结果开裂荷载进行了 19 块试件的试验数据分析，将试验参数3，1314 和材料标准值代入公式(18)和公式中欧规范蒸压加气混凝土板设计对比研究 张国伟，等209表 3短期挠度计算Table 3Short-term deflection calculation分组编号fck/MPafyk/MPa/mm1/mm2/mm1/2/第一组11 第二组12 第三组10 1-13.6834021.00 16.74 16.890.790.801-23.6834017.62 16.74 16.890.940.961-33.6834019.18 16.74 16.890.870.881-13.6834021.00 16.74 16.890.800.801-23.6834017.62 16.74 16.890.950.961-33.6834019.18 16.74 19.520.871.023-13.683407.495.246.090.700.813-23.683407.655.246.090.680.803-33.683408.665.246.090.610.72A-14.5336719.54 12.99 15.290.660.78A-24.5336721.61 12.99 15.290.600.71B-14.5336714.12 10.28 12.930.730.92B-24.5336714.90 10.28 12.930.700.876#3.8141716.44 10.81 15.350.660.937#3.8141714.74 12.63 12.910.860.88fck为蒸压加气混凝土抗压强度标准值;fyk为钢筋抗拉强度标准值;为试验值;1为中国规范计算值;2为欧洲标准计算值。图 9挠度计算对比Fig9Comparisons of deflection calculation(13a)，计算结果见表 4。由图 10 可知，JGJ/T 172020 的理论计算值最小，采用 GB 500102010 计算的理论值与试验值有较大偏差，实际使用存在 2倍的安全储备，自应力以及蒸压加气混凝土材料的收缩蠕变提高了蒸压加气混凝土板的开裂荷载。EN 126022016 结合加气混凝土材料的自身特性，考虑蠕变、收缩以及钢筋自应力对开裂荷载的影响，理论值与试验值拟合较好，比值范围为 0.781.06，能够作为该板材开裂荷载的计算方法。3中欧规范理论值适用性选择经过上述规范计算值与大量试验数据的对比分析，可以看出，JGJ/T 172020 中的公式计算的极限状态下，正截面受弯和斜截面受剪承载力准确度较高，而计算短期挠度和开裂荷载时的结果误差较大;在与 EN 12602 2016 计算数据对比分析后发现，蒸压加气混凝土的特性是导致其短期挠度和开裂荷表 4开裂荷载计算Table 4Calculation of cracking loads分组编号fck/MPafyk/MPaFcr/kNFcr1/kNFcr2/kNFcr1FcrFcr2Fcr第一组3 第二组13 第三组14 S-A47-12.8236719.648.7617.130.450.87S-A66-12.8236717.267.9515.780.470.91S-A55-12.8236715.987.7814.370.490.90S-A44-12.8236712.747.1311.420.560.90L-A47-12.8236715.786.8912.370.440.78L-A66-12.8236714.776.2112.720.430.86L-A55-12.8236712.695.9810.890.470.86L-A44-12.8236710.905.159.560.480.88B014.8647012.616.4210.640.510.84B024.8647012.626.4210.640.520.84B034.8647013.156.4210.640.490.81B054.8647010.066.4210.640.641.06B064.8647012.436.4210.640.520.86B074.8647012.246.4210.640.520.87B084.8647011.966.4210.640.540.89B1-25.2441515.077.2312.840.480.85B1-35.2441513.927.2312.840.520.92B2-15.2441513.536.2111.330.460.84B2-25.2441512.776.2111.330.490.89fck为蒸压加气混凝土抗压强度标准值;fyk为钢筋抗拉强度标准值;Fcr为试验值;Fcr1为 JGJ/T 172020 计算值;Fcr2为 EN 12602 2016 计算值。图 10开裂荷载计算对比Fig10Comparisons of cracking load calculation载预测结果不准确的重要原因之一。中欧规范的公式在设计蒸压加气混凝土板时存在的差异主要体现在设计构造和考虑因素两个方面，表 5 对这两种规范进行了设计评价和公式推荐。在设计构造方面，中欧规范都以极限状态为依据，但在蒸压加气混凝土板内部的配筋方面存在差异。相比 JGJ/T 172016，EN 12602 2016 更加关注板材的开裂，EN 12602 2016 除了配置受拉钢筋以外，还增设箍筋和弯起钢筋来限制板材裂缝的发展，而 JGJ/T 172016 仅配置受拉钢筋。在考虑因素方面，蒸压加气混凝土的强度对极限承载力起到了关键作用，JGJ/T 172016 采用轴心抗210工业建筑2023 年第 53 卷第 2 期拉强度反映蒸压加气混凝土抗拉强度指标，具有 95%保证率，EN 126022016 在采用轴心抗拉强度反映蒸压加气混凝土抗拉强度指标基础上，又提出 fctk，0.05和fctk，0.95两个抗拉强度特征值来适应不同情况的受力状态，前者取蒸压加气混凝土抗拉强度概率分布的0.05 分位，用于蒸压加气混凝土抗拉强度起重要作用的情况，如抗裂验算、梁的抗剪验算等;后者取蒸压加气混凝土抗拉强度概率分布的 0.95 分位，主要用于抗拉强度不起主要作用的情况。在斜截面承载力计算时，EN 12602 2016 考虑箍筋和弯起钢筋的作用，而 JGJ/T 172020 忽略钢筋的受拉作用。另外，EN126022016 认为，在长期荷载下，蒸压加气混凝土的蠕变、收缩以及钢筋黏结滑移对板材的挠度和开裂荷载有影响。表 5中欧规范蒸压加气混凝土板设计评价Table 5Design evaluation of aerated concrete slab in JGJ/T 172020 and EN 126022016类别规范名称计算思路考虑因素误差分析公式推荐正截面抗弯承载力斜截面抗剪承载力抗弯刚度开裂荷载JGJ/T 172020等效矩形应力法1取 0.75、钢筋混凝土强度EN 126022016实际应力分布积分合力系数 0.64、钢筋混凝土强度JGJ/T 172020忽略钢筋的作用混凝土的抗拉强度EN 126022016加气混凝土和钢筋共同承担混凝土的抗拉强度和抗剪钢筋JGJ/T 172020直接计算刚度混凝土开裂前EN 126022016曲率计算刚度蠕变收缩、开裂截面数量JGJ/T 172020混凝土规范计算加气混凝土的抗拉强度、配筋EN 126022016抵抗矩计算蠕变收缩、混凝土的抗弯强度中规欧规;中规与试验值拟合好欧规中规;中规与试验值拟合好欧规中规;欧规与试验值拟合好欧规中规;欧规与试验值拟合好4结束语1)在承载能力极限状态下，抗弯承载力采用欧洲标准 EN 126022016 和中国规范 JGJ/T 172020公式，计算结果平均误差在 10%以内，证明采用欧洲蒸压加气混凝土本构关系推导承载力方法的可行性。JGJ/T 172020 中正截面承载力和斜截面承载力计算值与试验值误差均比 EN 12602 2016 的低，JGJ/T 172020 正截面承载力计算值与试验值比值为 0.710.90，斜截面承载力的主要影响因素是蒸压加气混凝土强度。2)蒸压加气混凝土板的抗弯承载力由强度和变形共同控制，挠度按照 JGJ/T 172020 实际存在1.5 倍的安全储备;EN 12602 2016 基于曲率插值法进行抗弯刚度计算，且考虑钢筋滑移、蠕变收缩等因素引起的附加挠度，理论值与试验值比值在0.711.02 之间，计算值与试验值吻合度较好，能够较为准确地反映该板材的变形情况。3)自应力和蒸压加气混凝土材料的收缩蠕变提高了蒸压加气混凝土板的开裂荷载，按照 JGJ/T172020 计算的理论值与试验值平均误差高达51%。EN 12602 2016 考虑蠕变对弹性模量的影响，开裂荷载计算值与试验值的平均误差降低到12%，能够作为该板材开裂荷载的计算方法。参考文献 1过镇海 常温和高温下混凝土材料和构件的力学性能 M 清华大学出版社，2006:93106 2王越 装配式蒸压瓷粉加气混凝土墙板力学性能理论分析与试验研究D 山东:山东建筑大学，2017 3陈博珊 蒸压加气混凝土板力学试验及数值模拟研究D 北京:北京建筑大学，2016 4GUNKLE EDeflectionlimitationofbeam-typereinforcedmasonry constructions-proposals forfuturerequirements JMauerwerk，2018，22(2):5976 5TTL C，SCHELLHON H Examination of the relation betweentensile/flexural strength and compressive strength of autoclavedaerated concrete according to prEN 12602M Berlin:SpringerBerlin Heidelberg，2007 6中华人民共和国国家标准 蒸压加气混凝土制品应用技术标准:JGJ/T 172020 S 北京:中国计划出版社，2020 7BS Prefabricated reinforced components of autoclaved aeratedconcrete:EN 12602 2016 S London:British StandardsInstitution，2016 8王进 蒸压加气混凝土外围护板抗弯力学性能研究D 哈尔滨:哈尔滨工业大学，2019 9张国伟，陈博珊 蒸压加气混凝土外挂墙板受弯性能研究J建筑结构，2016(13):97102 10 胡建军 加气混凝土板抗弯性能分析及节点试验研究D 上海:同济大学，2006 11 周学军，张艺凡，王越 蒸压瓷粉加气混凝土自保温墙板力学性能研究 J 山东建筑大学学报，2020，35(3):16 12 张国伟，陈博珊 加气混凝土墙板抗弯性能研究J 建筑技术，2016，47(1):5660 13 李志龙，程才渊 蒸压加气混凝土楼板抗弯性能试验与有限元理论分析 J 结构工程师，2014，30(1):165170 14 张京街，张兴伟，池海 蒸压加气混凝土楼板抗弯性能试验研究 J 四川建筑科学研究，2019，45(3):5258 15 ZHANG T J，DAI J Z，QIN S H Experimental study on shearbehavior of reinforced autoclaved aerated concrete slabC/20204th InternationalConferenceonElectrical，AutomationandMechanical Engineering Beijing:2020(下转第 168 页)168工业建筑2023 年第 53 卷第 2 期量持续增加，也促使结构面变形向着非线性发展。因此，虽然剪切强度有所提升，但结构面的“门槛值”比率却发生了下降。因此，JC 值越高，或是法向应力越大，结构面的“门槛值”比率也就越低。a12.17;b42.17;c44.35。图 10部分试样剪切破坏后的结构面Fig10ock discontinuities of some specimens after shear failure4结束语采用 Barton 曲线结构面的水泥砂浆试块进行了不同 JC 值及不同法向应力下的低频循环剪切试验。基于试验结果，可以得出以下结论:1)在循环剪切过程中，随着剪切荷载等级的提升，结构面在各级循环加载后的位移量呈现上升趋势。2)“门槛值”对结构面的变形特性影响明显，具体表现为，在剪切应力未达到“门槛值”时，随着荷载等级的提升，结构面的位移量呈现出线性增长的趋势，剪切刚度逐渐降低;当应力达到“门槛值”后，结构面的变形进入非线性发展阶段，剪切刚度急剧下降，结构面抵抗剪切的能力迅速降低。