预制预应力夹心墙板国外应用
国际上，以美国为代表的发达国家已逐步淘汰
传统意义上的外墙板板制作工艺，开始对预制预应
力夹心墙板的技术进行系统研究。由于预制预应力
夹心墙板具有预制夹心墙板所有的一切优点，包括
经济，防火，大跨度安装，制作时的高效节能性，以及
其施工时的快速性和使用时的舒适性，目前已备受
建筑工程师的青睐。图9～图11所示工程均采用
预制预应力夹心墙板。
图9 整体安装的夹心墙板
图l0 正在施工的
夹心墙板
图11 正在安装的
柱间的夹心墙板
3 夹心墙板设计
预制预应力夹心墙板与其它预制预应力构件的
加工制作基本相同，但由于保温层的存在，夹心墙板
的工作效应特点区别于其它预应力构件。
对于夹心墙板的设计，最为关心的是连接件的
大小以及在夹心墙板中的分布距离、夹心墙板预应
力值的大小、耐火时间、保温性能、由于连接件而产
生的热桥效应所损耗的热量等。
3．1 夹心墙板间连接件尺寸以及在夹心墙板中分
布距离的计算
3．1．1 根据澳大利亚试件试验结论
连接件所受的剪力大小：F=
式中：
G：连接件的剪切模量。
连接件在重力荷载下的变形： = 番，d ：
志]
式中：
G ：作用在外叶夹心墙板的荷载与外叶夹心墙
板的重力之和；
E：连接件弯曲模量的0．95倍；
， ：连接件的转动惯量；
d ：连接件长度；
d ：保温层厚度；
h ：混凝土中连接件的长度。
3．1．2 根据美国试件试验结论
假设1板是外叶墙板(图12)：
图12 叶墙板示意
外叶墙板的转动惯量：， =
内叶墙板的转动惯量： =
(bt )
12
(bti)
12
、
内叶墙板上的弯矩M =
两墙板间的相对错移：8= ( 。z )／(E。，。)
则两墙板之间的剪力，即连接构件所受的剪力
大小：F：∞ ，G为连接构件的剪切模量。
根据上式即可选定连接件的尺寸以及连接件在
夹心墙板中的合理分布尺寸。
3．2 夹心墙板预应力值的计算
通常为了保证夹心墙板的运输，吊装以及承受荷
载，通常施加的平均预压应力在1．55～4．14 MPa之间。
对于夹心墙板的延性设计与普通的}昆凝土墙体
一样，不同的地方在于：
1)必须充分重视横截面的剪应力。
2)截面参数必须考虑由于夹心层的存在而缺
失混凝土的那一部分而产生的变化。
由于不均匀收缩以及在荷载情形下产生的裂
缝，所以需对墙体施加预应力。预应力较适于整个
面的长方向上施加，这样利于墙体不产生裂缝。墙
体的抗拉强度设计不得低于5以，以保证其在运输
与安装等中的可靠性。
3
第lO期 李晨光，等：预制预应力混凝土夹心墙板设计、施工及质量检测控制研究 第38卷
3．3 保温性能的计算
尽管目前市场上有形形色色的保温层材料，但用
于夹心墙板的还是传统上的材料(挤塑板保温材料，
目前已在推广聚氨酯材料)。因为这种材料的各种参
数与混凝土的工作能够相协调。这些参数包括：吸湿
性、尺寸的稳定性，受到压、拉、弯后与混凝土的协调
T作性。墙体保温性能可以根据下式计算：
，， ： 1_：
R Rn+ 【eri。l + R + f0
。、尺 、R 分别为面层装饰材料的阻热
值、各种夹心墙板材料的阻热值之和、空气的阻热
值、截面的阻热值。
Heating lo ad，
Btu／(hr)( )
AI】wa1Ishave
U-values=0．091
，一 、 ： c( InCrt tein ner ytIIt
， ／ r 4， ＼
_
6-
一 1 ＼
，
一／ ／ 。
-
，
、 ／
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，， ，
～ ～ ＼ ／ ／
l 0 2 、! 8
、
、 、 ＼ ．
、 ，
、 ，
、 ，
Coolinglo ad，
BtW(hr)( 1
图13 不同墙厚温度传递时间
由图13可知，随着夹心墙板的厚度增加，保温
层的分布均匀化对于墙体的保温隔热都具有非常大
的意义。
3．4 耐火时间
理论上夹心墙板耐火时间由内叶墙板决定。因
为连接件虽耐火但不耐热，当火灾情形下当高温传
递至连接件时，连接件强度会降低很多使结构偏于
不安全。
3．5 由于连接件而产生的热桥效应所损耗热量的
计算
首先计算热桥效应所影响的面积：
A ：1．4—0．It Ot+[0．4t f+0．1(t b—t f)]卢
其中t t t 分别为保温层、外叶墙、内叶墙的厚度。
为隔热系数： ：1+2．25f＼ 0_ 1
． 26 ／
为导热系数： =1+4．58( )
4
m ⋯ 有统一的单位： )
因此由于热桥效应而具有阻热的能力：
= R R会 + Ao
A 为无热桥效应的墙体面积。
4 夹心墙板加工制作
夹心墙板施工现主要几方面技术包括：墙体混
凝土的浇筑，预应力筋的制作，夹心墙板与主体结构
相连的构造，防水处理等。
4．1 预应力筋的张拉
预应力筋的张拉力应符合设计要求，张拉要保
证同一构件中各根预应力筋的力值一致，混凝土强
度应符合要求，且不低于设计强度的75％ 。张拉锚
固后实际预应力值与设计值之间偏差不得超过
5％ 。放张时，宜缓慢放松。
4．2 混凝土浇筑
1)混凝土应振捣密实，并采取养护措施。且需
留置3个以上同条件养护的标准试块。
2)蒸汽养护时，升温速度不应超过25~C／h，恒温
养护阶段最高温度不得大于95℃ ，混凝土试块强度
达到要求时即可停止加热，停止加热后，应让墙板缓
慢降温，避免墙板因温度突变而产生收缩裂缝；
3)混凝土强度必须符合设计要求，吊装运输
时：夹心墙板强度不低于混凝土标准值的75％ 。
5 夹心墙板的运输与吊装
由于混凝土在制作吊运期间的强度较低，且构件
支撑受力点和方向不同于最终混凝土使用状态受力
的位置等原因，因此制作、运输及安装过程中对预制
预应力混凝土构件产生的荷载通常需要单独另行
分析。
大多结构构件的浇筑制作都是在固定截面尺寸
的长线钢模板中进行。建筑预制混凝土的尺寸和外
观是多种多样的。项目建筑师通常设计这些建筑混
凝土的外观，而后将这些构件在特殊的模板中浇筑
制作。
对具体工程而言，最经济构件尺寸通常是越大
越好，但需考虑以下因素：
1)吊装过程中构件稳定及应力。
2)关于运输尺寸，重量的法规规

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