專利名稱：一種建筑外墻外保溫系統風載荷測試方法
技術領域：
本發明涉及一種建筑行業外墻的風載荷測試領域，特別設計一種保溫建筑外墻外 保溫系統風載荷測試方法。
背景技術：
影響風荷載的因素很多，不同地區各類地面條件的差異，結構本身條件的變化，同 一建筑物不同區域內形狀、表面粗糙度等的不同都會導致結構上風荷載的改變。在風荷載 作用下，結構將產生一定的運動，這種運動反過來又會引起結構表面風壓的變化，再加上相 鄰建筑之間的相互影響，都使結構上風荷載的確定變得相當復雜。根據文獻資料，風荷載分析方法主要有以下4種方法。1)頻域分析法由風速譜或通過風洞試驗測得的風壓時程經傅立葉變換為風壓 譜，然后根據動力傳遞系數得到動力反應譜，由隨機理論經反應譜積分得到結構的動力響應。2)時域分析法直接運用風洞試驗測得的風壓時程或計算機模擬計算得到的風壓 時程對工程結構進行風振響應時程分析，然后通過動力計算得到結構的動力響應，統計結 構動力響應可得到結構風振系數。采用時域分析法，可考慮自然風的時間相關性和結構非 線性影響，并能精確地反映結構的耦合風振情況。3)風洞試驗法由于風有紊流、旋渦脫落等效應，不僅引起剪力和傾覆效應，還對 結構整體引起動力波動荷載，因此在復雜結構的設計中，使用風洞試驗方法是目前風荷載 設計的一種高精度方法，但也存在一定的不穩定性。4)數值風洞技術數值風洞技術是利用計算流體力學(CFD)方法通過模擬結構周 圍風場的變化求解結構表面風荷載的一種新技術。該技術是近十幾年發展起來的一種結構 風工程研究方法，并逐漸形成了一門新興的結構風工程分支——計算風工程學(CWE)。目 前，“數值風洞”技術已成為結構風工程研究的重要方向之一。目前分析建筑外墻外保溫系統風荷載的測試方法主要是靜態海棉法，該方法是通 過一個拉力計將液壓裝置產生的拉力以10士 lmm/min的速度施加給鋼夾具，然后經過膠合 板、泡沫塊傳遞到樣品試塊上，其主要測試樣品破壞時所施加的力，此力即為最大風荷載 值。測試過程中，鋼夾具與膠合板固定，膠合板與泡沫塊用雙組分環氧樹脂粘結。該靜態海綿法實驗通過采用柔性材料粘結拉力設備和保溫系統，來模擬實際風力 柔性作用于系統表面造成的影響。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行風荷載試驗；其次該靜態海綿法采用的海綿材料強 度不足(0. IMPa左右)，主要用于強度較低的巖棉外保溫系統的檢測，而普通海綿材料的強 度不足以實施針對強度更高的膨脹聚苯板系統、擠塑聚苯板系統、聚氨酯系統的風荷載模 擬試驗。
發明內容
本發明的目的在于提供一種建筑外墻外保溫系統風載荷測試方法，該測試方法不 僅克服了現有技術中不能水平拉伸進行風荷載測試的弊端，而且能夠測試強度較高的膨脹 聚苯板系統、擠塑聚苯板系統、聚氨酯系統等的風載荷。為解決上述技術問題，所述的建筑外墻外保溫系統風載荷測試方法，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側面分別涂抹膠粘劑，然后將該兩個側 面分別與固定在基墻上的被測保溫系統的表面和一個拉板的表面均勻粘結并壓緊固；所述 拉板的另一表面通過均勻分布的彈簧與一拉力裝置連接；通過拉力裝置拉動彈簧、拉板和 硅膠海綿板方塊對被測保溫系統施加一個向外的拉力，以被測保溫系統破損作為基點測試 其風載荷。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面。其中，在給硅膠海綿板方塊的前后兩個側面涂抹膠粘劑時，先用汽油清洗兩個側 面，然后在一個側面涂抹膠粘劑晾干后再在另一個相對側面涂抹膠粘劑，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還設有多個位移傳感器，上述位移傳感器均勻分 布在所述硅膠海綿板方塊內。與現有技術相比，本發明建筑外墻外保溫系統風載荷測試方法具有如下優點
1、本方法采用水平拉伸的試驗方法替代現有技術中的豎直拉伸；更符合實際檢測需 要，由于外保溫系統需要進行耐候性試驗，采用水平拉伸可以直接對耐候性試驗后的樣板 進行風荷載試驗；
2、本方法采用彈簧和發泡硅橡膠海綿相結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，它具有更高的強度，經試驗論證其拉伸強度可達0. 4MPa以上， 能夠滿足現有外保溫系統拉伸試驗的強度要求。同時由于采用水平拉伸的試驗方式，柔性 中介材料不宜過后，否則存在下墜的問題，故采用彈簧與硅橡膠海綿材料相結合的方式，縮 短了海綿材料的厚度，增加彈簧來保證柔性；
3、本方法采用多位移傳感器監控整個試驗過程中系統地破壞情況，測試更精確；為更 加清晰的反映系統破壞的過程，在拉力面板上均勻布置有多個位移傳感器，能夠監控試驗 過程中系統地破壞狀況。
圖1為本發明建筑外墻外保溫系統風載荷測試方法的組合結構原理示意圖。圖中1、被測保溫系統，2、膠粘劑，3、硅膠海綿板，4、拉板，5、彈簧，6、拉力裝置。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步說明
如圖1所示的建筑外墻外保溫系統風載荷測試方法，將硅膠海綿板3切割成方體板塊， 在硅膠海綿板3方塊的前后兩個側面分別涂抹膠粘劑2，然后將該兩個側面分別與固定在 地板上的被測保溫系統1的表面和一個拉板4的表面均勻粘結并壓緊固；所述拉板4的另一表面通過均勻分布的彈簧5與一拉力裝置6連接；通過拉力裝置6拉動彈簧5、拉板4和 硅膠海綿板3方塊對被測保溫板1施加一個向外的拉力，以被測保溫系統1破壞作為基點 測試其風載荷。測試過程中，若出現下列現象之一時試樣視為被破壞
1)保溫層斷裂；
2)保溫層中或保溫層與其防護層之間出現分層；
3)防護層本身脫開；
4)保溫層被從固定件上拉出；
5)機械固定件從基底上拔出；
6)保溫層從支撐結構上脫離。拉力裝置6安裝在拉力框架內，由20t蝸輪蝸桿升降機提供拉力，絲桿與拉力板間 裝有20t拉力傳感器。拉力框根據被測保溫板位置在垂直面內可方便調節士6°，以確保兩 者緊密貼合。在所述硅膠海綿板方塊內還設有多個位移傳感器，即時顯示被測保溫系統拉 伸過程中發生的位移。以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特征及其優點。本行業的技術人士應 該了解，本發明不受上述實施條例的限制，上述實施條例和說明書中描述的只是用于說明 本發明的原理，在不脫離本發明原理和范圍的前提下，本發明還可有各種變化和改進，這些 變化和改進都屬于要求保護的本發明范圍內。本發明要求保護范圍同所附的權利要求書及其它等效物界定。
權利要求
一種建筑外墻外保溫系統風載荷測試方法，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側面分別涂抹膠粘劑，然后將該兩個側面分別與固定在基墻上的被測保溫系統的表面和一個拉板的表面均勻粘結并壓緊固；所述拉板的另一表面通過均勻分布的彈簧與一拉力裝置連接；通過拉力裝置拉動彈簧、拉板和硅膠海綿板方塊對被測保溫系統施加一個向外的拉力，以被測保溫系統破損作為基點測試其風載荷。
2.根據權利要求1所述的建筑外墻外保溫系統風載荷測試方法，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面。
3.根據權利要求1所述的建筑外墻外保溫系統風載荷測試方法，其特征在于在給硅 膠海綿板方塊的前后兩個側面涂抹膠粘劑時，先用汽油清洗兩個側面，然后在一個側面涂 抹膠粘劑晾干后再在另一個相對側面涂抹膠粘劑，膠粘劑涂層不宜太厚并加壓固化。
4.根據權利要求1所述的建筑外墻外保溫系統風載荷測試方法，其特征在于在所述 硅膠海綿板方塊內還設有多個位移傳感器，上述位移傳感器均勻分布在所述硅膠海綿板方 塊內。
全文摘要
本發明涉及一種保溫建筑外墻外保溫系統風載荷測試方法。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側面分別涂抹膠粘劑，然后將該兩個側面分別與固定在基墻上的被測保溫系統的表面和一個拉板的表面均勻粘結并壓緊固；所述拉板通過彈簧與一拉力裝置連接；通過拉力裝置拉動彈簧、拉板和硅膠海綿板方塊對被測保溫系統施加拉力，以被測保溫系統破損作為基點測試其風載荷。本方法采用彈簧和發泡硅橡膠海綿相結合的柔性拉伸中介體；硅橡膠海綿材料具有更高的強度，經試驗論證其拉伸強度可達0.4MPa以上，能夠滿足現有外保溫系統拉伸試驗的強度要求。同時本方法采用水平拉伸的試驗方法替代現有技術中的豎直拉伸；更符合實際檢測需要。
文檔編號G01B21/02GK101957289SQ20101027434
公開日2011年1月26日 申請日期2010年9月7日 優先權日2010年9月7日
發明者曹毅然, 李德榮, 王博, 邱童 申請人:上海市建筑科學研究院(集團)有限公司