非金屬面保溫夾芯板設計規程目次總則 1術語和符號 2術語 2符號 2材料 5非屬板 5芯材 5粘劑 6緊件 7加件 7基本規定 8夾芯板計算 91 夾板力變算 9夾板力算 12夾板載計算 136 連接 17緊件 17連計算 17附錄A 試驗方法和要求 20般求 20料能驗法 21本規程用詞說明 34引用標準名錄 35條文說明 36PAGEPAGE1總則1.0.11.0.2本規程適用于工業與民用房屋屋面板(非上人屋面)、墻面板、天花板、內隔墻、聲屏障等非金屬面保溫夾芯板的設計。0.3術語1.1Insulatingsandwichpanels由上、下二層板材為面板，中間填充保溫輕質芯材，采用一定的成型工藝將二者組合成整體的復合板材。根據面板的材料可以分為金屬面保溫夾芯板和非金屬面保溫夾芯板，本規程針對非金屬面保溫夾芯板，根據其受力性能可以分為結構保溫夾芯板和圍護保溫夾芯板。2.1.2非金屬面保溫夾芯板Non-metalfaceinsulatingsandwichpanels上、下二層面板是非金屬的保溫夾芯板，可分為非金屬面結構保溫夾芯板和非金屬面圍護保溫夾芯板。2.1.3非金屬面結構保溫夾芯板StructuralInsulatedsandwichPanels，簡稱SIPs在建筑中兼有圍護與承重作用的非金屬面保溫夾芯板，能獨立承受自重荷載、風等橫向荷載和上部圍護板傳來的自重等軸向荷載。2.1.4非金屬面圍護保溫夾芯板EnclosureInsulatedSandwichPanels在建筑中僅具有圍護作用的保溫夾芯板，只能承受自重荷載，需要同其它輔助受力構件如檁條、龍骨等共同承擔圍護荷載。2.1.5面板Facing夾芯板上下表面的板狀材料。2.1.6保溫芯材InsulatingCore2.1.7Bondingmaterial粘結上下面板和中間保溫芯材并使之成為一個整體的材料。1.8緊固件 Fastener連接夾芯板和支撐框架的構件，是夾芯板連接的重要部分。符號2.2.1符號本規程會用到下列符號：Ac——Ac=be；Af——AS=e；B——BD——上、下面板的彎曲剛度的和，BD=E1I1+E2I2；BS——夾芯部分的抗彎剛度；BF——面板的彎曲剛度；E——面板彈性模量；Ce——偏心荷載系數；F——單位寬度夾芯板支撐效應力；GC——芯材的剪切模量；GCe——等效芯材剪切模量；GCt——考慮徐變時芯材剪變模量；I ——Ls——夾芯板與支撐間的支撐寬度；MF——面板單獨承擔的彎矩；MS——Ncr——Pe——軸向偏心荷載設計值；VF——面板剪力；VS——夾芯部分的剪力；T——溫度(℃)；R——濕度；Rd——構件承載力設計值；Sd——作用組合的效應設計值；b——夾芯板寬度；d——荷載偏心，從截面中心到荷載作用線之間的距離；e——上下面板中和軸之間距離；h ————t——相同面板厚度夾芯板的面板厚度；——參數；t——徐變系數；——橫向荷載引起的總變形；b——s——0——邊緣荷載與橫向荷載共同作用時的強度或變形；c——f——F——上下面板中剪應力；F11——F12————材料分項系數；0——結構重要性系數。材料非金屬面板1.11JC/T412.1中的有關規定。3.1.2JC/T4323.1.3JC/T10573.1.4JC/T6713.1.5非金屬面板各種力學性能指標應按本規程附錄A中的試驗方法確定。芯材2.1模塑/擠塑聚苯乙烯泡沫塑料(EPS/XPS)GB/T23932中的有關規定，且EPS密度不應小于20kg/m3，XPS密度不應小于25kg/m3。(PU)GB/T23932中2.2GB/T23932GB/T239323.2.3芯材板各種力學性能指標應按本規程附錄A中的試驗方法確定。3.2.4A.2.4表3.2.4芯材的剪變模量GC取值表芯材剪變模量(MPa)芯材剪變模量(MPa)聚苯乙烯082酚醛052聚氨酯582多異氰脲酸酯582普通巖棉1.700100結構巖棉2.000100玻璃棉2.682100注：為芯材密度(kg/m3)。——GC——芯材初始剪變模量；

GC1t

(3.2.5)t——A.2.72000t=2.4；100000t=7.0。2000t=1.0；100000t=2.0。fCtfCtDA.2.2A.1.4fCtDf f ftCtD Ct

(3.2.6-1)式中：t——時間(h)；fCt——芯材初始抗拉強度(MPa)；n——T——溫度(℃)；

MneT

NRC

(3.2.6-2)M、N、C——老化常數，按表3.2.6的規定取值。表3.2.6芯材老化常數芯材MNC巖棉-55000.0579.00玻璃棉-57000.0549.76環戊烷聚氨酯-25000.0263.00粘結劑規程附錄第A.2.14GB18580E11.5mg/L。緊固件3.4.1GB/T5282GB/T15856.1GB/T15856.2GB/T15856.3GB/T15856.4CGB/T5780GB/T3098.11等中加勁件3.5.1為提高非金屬面板保溫夾芯板受力性能，夾芯板內可以設置增強抵抗外載的加勁件，宜采用槽鋼或工字鋼。3.5.2內置加勁件采用彩色涂層鋼板時，應符合現行國家標準《彩色涂層鋼板及鋼帶》GB/T12754中的有關規定。5.3GB/T12755PAGEPAGE104基本規定0.1GB50009確定。4.0.23.2.93.2.64.0.3A.2.174.0.4夾芯板設計，應按承載能力極限狀態和正常使用極限狀態進行設計，計算基于彈性范圍內。4.0.5夾芯板的承載力應按下式驗算：SR

Rc

(4.0.8)0d d 0——1.11.0；Sd——作用組合的效應設計值；Rd——————材料分項系數，取2.0。0.65.1節計算：1/200(包)1/100；1/100。4.0.70.85夾芯板計算1 1.1(5.1.1)：圖5.1.1非金屬夾芯板內力圖MM=MFMSMSNF1eNF2e式中：MF——面板單獨承擔的彎矩，按本規程第5.2節的規定取值；MS——夾芯板上下面板軸力形成的彎矩，按本規程第5.2節的規定取值；NF1、NF2——上下面板軸力，大小相等方向相反；e——上下面板中和軸之間距離。剪力V

(5.1.1-1)(5.1.1-2)式中：VF——面板剪力；

V=

(5.1.1-3)VS——夾芯部分的剪力，按本規程第5.2節的規定取值。5.1.2非金屬夾芯板在橫向均布荷載作用下的內力應按下列公式計算：圖5.1.2均布荷載作用下的夾芯板MF1=1qMF2=2q

qL2828

(5.1.2-2)

(5.1.2-1)MS=qV=qL

28

(5.1.2-3)S 21=

BF1+B

(5.1.2-4)F1 =

(5.1.2-5)2 B+BF1 =

(5.1.2-6)qB+B

+BSkq=

F1 9.6BSCSL2GACS

1+kq

(5.1.2-7)(5.1.2-8)BBF1BF2BS

(5.1.2-9)SB= e2S

(5.1.2-10)1F1 21F1 2BF1=E1IF1

(5.1.2-11)式中：B——夾芯板的整體的抗彎剛度；——E1E2——GC——芯材的剪切模量；L——夾芯板跨度；——e；IF2——2q——

BF2=E2IF2

(5.1.2-12)5.1.3在橫向均布荷載作用下，跨中撓度應按下列公式計算：e e h ct圖5.1.3-1截面尺寸及符號含義bs

384B

qL24(h

(5.1.3-1)BE3E

EtEte2/E

E

(5.1.3-2)式中：——橫向荷載引起的總變形；b——s——t1——t2——

11 22

1122 11 22當上下面板材料、厚度相同時，上面公式簡化為：e e ct圖5.1.3-2截面尺寸及符號含義bs

5qL4384B8(t

(5.1.3-3)E

B

6Ete2/2

(5.1.3-4)5.1.4內配加勁件非金屬夾芯板在橫向均布荷載作用下，跨中撓度和非金屬夾芯板的內力應乘以下列分配系數c：c

c 212

(5.1.4-1)1——橫向均布荷載作用下，無加勁件非金屬夾芯板跨中撓度，按被規程公式（5.1.3-1）2GB500175.1.5非金屬夾芯板在軸向荷載和橫向荷載共同作用下變形應乘以下列放大系數： 11Ncr

(5.1.5-1)式中：——軸向荷載與橫向荷載共同作用時的變形放大系數；N——軸向壓縮荷載；Ncr——整體軸向屈曲荷載，按本規程公式（5.3.1-3）計算。夾芯板應力計算5.2.1夾芯板在橫向荷載下應力應按下列公式計算：圖5.2.1非金屬面夾芯板內力分布圖

M

(5.2.1-1)II

11F1

M

(5.2.1-2)II

12F1F21

MF2IF221IMF2d21I

(5.2.1-3)(5.2.1-4)F22 F2VS

22F2

(5.2.1-5)C

(5.2.1-6)tF1t1 VF2

(5.2.1-7)tF2t2式中：F11、F12——上面板的拉壓應力；F1、F2——上下面板中剪應力；VF1、VF2——上下面板承擔的剪力。5.2.2非金屬夾芯板在軸向荷載和橫向荷載共同作用下應力應乘以放大系數，按本規程公式(5.1.5-1)取值。2.35.2.2）Ccd

Bs

F

(5.2.3-1)5.2.2） F (5.2.3-2)Ccd

Bs

keA.2.10k=0.5k=0；Ls——支承寬度；e——上下面層中心線間的距離。當e>100mm時，取e=100mm。圖5.2.3支座處抗力圖夾芯板承載力計算3.1FfF式中：F——5.3

（5.3.1-1）fF——面板抗拉或抗壓強度設計值，應按本規程附錄第A.2.1條中的試驗進行確定。整體屈曲承載力應按本規程附錄ANNcr

（5.3.1-2）NNN2NNNcrSF F SCNSNFNC2B

（5.3.1-3）NSL2

（5.3.1-4）式中：N——軸向荷載；NS——NF——NC——GCe——等效芯材剪切模量；GC——核心剪切模量。

2BNFDL2NcACGCeBDEF1IF1EF2IF2ACbeGCeGCe/c

（5.3.1-5）（5.3.1-6）（5.3.1-7）（5.3.1-8）（5.3.1-9）5.3.2非金屬夾芯板偏心受壓作用下承載力計算1非金屬夾芯板壓縮強度應該滿足以下要求：NeCefFAF

（5.3.2-1）Ce

11dy1dycsec[12Lr22r AE 2AGI3Ne]3NedycFF vCNe————————

Av6(h+c)

（5.3.2-3）d——荷載偏心，從截面中心到荷載作用線之間的距離；EF——夾芯板面板彈性模量；I——夾芯板的慣性矩；L——夾芯板的跨度；r——夾芯板的回轉半徑；yc——夾芯板的中心到最外端壓縮邊緣的距離。3.3（a）跨中 （b）中支處圖5.3.3-1面板拉伸或壓縮破壞Ff式中：F——面板拉或壓應力，應按本規程第5.2節計算；

（5.3.3-1）f——面板抗拉或抗壓強度設計值，應按本規程附錄第A.2.1條中的試驗進行確定。中 (b)中支處圖5.3.3-2芯材剪切破壞VfCCvAC

（5.3.3-2）Chom式中：V——設計剪力；Cv——剪切尺寸調整系數；fC——

v (h)

（5.3.3-3）圖5.3.3-3支座處芯材破壞CcfCc/C式中：Cc——支座處芯材受壓應力，應按本規程第5.2.3條確定；fCc——芯材承壓強度標準值，應按本規程附錄第A.2.3條的有關試驗確定。3.4（a）中 （b）間座處圖5.3.4局部穩定

(5.3.3-4)3mmFk13ECGCEF

（5.3.4-1）EF——A.2.1——A.2.1條中的試驗進行確定；Gc——3.2.4定取值；k1——常數，一般取值0.65，如果材料制造缺陷可取0.5。連接緊固件1.1圖6.111：(a)自攻螺絲(b)自鉆孔螺絲圖6.1.1-1連接木結構的緊固件6.1.1-2）(a)自攻螺絲(b)自鉆孔螺絲圖6.1.1-2連接混凝土結構的緊固件連接件圖6.113(a)(b)(c)圖6.1.1-3特殊緊固件1.250mm。600mm。6.1.3緊固件宜固定于結構構件上，保證連接可靠。連接計算2.1對承受重復荷載的連接，應按本規程附錄第A.2.16條中的試驗方法考慮其影響。6.2.2夾芯板連接的拉伸強度承載力應按本規程附錄第A.2.16條描述的方法進行試驗獲得。1（圖6.2.212（圖

圖6.2.2-1面板拉壞圖6.2.2-2支撐構件拉穿2.3A.2.162211233dn3dnu23dn鋼材：3.0mmdn8.0mm鋁材：dn5.5mm連接的剪切強度承載力也可按以下方法確定：圖6.31ttt1圖6.2.3-1孔壁破壞或連接件傾斜圖6.232圖6.2.3-2孔壁破壞或連接件傾斜VAnf

(6.2.3-2)——（mm26.2.4所有支座處的支撐寬度不應小于40mm，且應該沿著板端方向連續。6.2.5夾芯板間的連接應采用防水密封膠材料。PAGEPAGE20附錄A 試驗方和要求一般要求A.1.1310%A.1.2試驗特征值xp的確定應按下式計算：式中：x——試驗平均值；k——A.1.2x——標準差。

x

(A.1.2)表A.1.2分位系數試件個數34567891015203060∞k3.152.682.462.342.101.991.931.871.801.76A.1.3所有的試驗宜在實驗室室內環境進行。初次試驗的試件，取樣時間應至少為24小時。質量控制試驗的試件應在生產后立即取樣。并記錄取樣時的日期、時間、溫度及相關濕度。溫度和相對濕度特別重要時，試驗應滿足以下條件：溫度：23℃5℃相對濕度：50%10%所有試樣的芯材密度應與試驗結果一起記錄，芯材密度應從每塊整板不同區域取出3個棱柱形芯材試樣稱重。A.1.4加速老化試驗應按下列要求進行：1試樣準備5個mmA.2.2在23℃5℃的正常實驗室條件下至少24小時。試驗前及試驗后，測量試樣三個方向的尺寸，以確定其尺寸的變化。老化試驗的循環應符合下列第4條的要求。循環過程中，將試樣從一種條件轉移到另一種條件應在5分鐘內，否則的話，應將它們放置在密閉袋中。基準老化循環C1按一天24小時計，基準老化循環C1經歷如下過程：5天：溫度為70℃5℃，相對濕度為90%10%；1天：溫度為20℃5℃；PAGEPAGE211天：溫度為90℃5℃，且相對濕度小于15%。C2試驗試樣保存在65℃3℃，相對濕度為100%的環境里28天。第一組：5個試件，經歷1個基準老化循環C1。取出后，將試驗試樣放入預定的溫度和濕度中。根據本規程第A.2.2條確定平均抗拉強度值記為R1。第二組：同上，5個試件，經歷5個基準老化循環C1，得到平均抗拉強度值記為R5。第三組(需要根據第一、二組試驗所得結果決定是否進行)：同上，5個試件，經歷10個基準老化循環，得到平均抗拉強度值記為R10。C2本規程第A.2.2。(1)(2)(3)(4)RT0.4R0如果第三個條件不滿足，則進行第三組性能老化試驗，并應滿足下列條件：(5)。5%。材料性能試驗方法A.2.1面板材料拉伸壓縮試驗面板材料拉伸、壓縮試驗應符合現行國家標準《夾層結構平拉強度試驗方法》GB/T1452、《夾層結構或芯子平壓性能試驗方法》GB/T1453中的有關規定。A.2.2芯材拉伸試驗包括面板與芯材粘結力試驗(面板粘結后)、芯材的抗拉強度(面板粘結前)。如圖A.2.2-1所示，采用合適的粘結劑，將方形截面試樣粘結于足夠剛度的加載板上。對淺壓型表面，應保證加載板與面板的充分粘結。F312 d1bF圖A.2.2-1芯材拉伸試驗裝置1—面板；2—芯材；3—加載板；dc—試件芯材厚度；b—試件寬度(0.5dcb1.5dc,且b50mm)滿足：1%/3%/fCt為：ECt為：

fCt

b2

(A.2.2-1)uECtu

w

(A.2.2-2)圖A.2.2-2拉伸荷載-位移曲線式中參數根據荷載-位移曲線確定。試驗報告中應說明破壞發生在粘結處破壞還是芯材。A.2.3芯材壓縮試驗如圖A.2.3，方形截面，面板可以不用除去。3Fd3FdFb2 1圖A.2.3芯材壓縮試驗裝置1—面板；2—芯材；3—加載板；dC—試件芯材厚度；b—試件寬(0.5db1.5d,且b50mm)將試件放置于加載試驗機的兩塊平行剛性加載板中間，增量加載。應變率滿足：1%/3%/。fCcf f (A.2.3-1)PAGEPAGE23Cc b2芯材的壓縮模量ECc為:4

uu

=FudCwb2

(A.2.3-2)A.2.4FR=15mmFR=15mmWL/3L/3L/3L=1000mm圖A.2.4-1剪切試驗布置抗彎剛度為：

R—半徑；w—位移；LS—金屬墊塊厚度；b—試件寬度(b≥100mm)，B=EF1AF1EF2AF2e2

(A.2.4-1)S EA+EA

F1F1 F2F2FL3Swb56.34BS-cG=L Fc

(A.2.4-2)(A.2.4-3)(A.2.4-4)式中：EF1——(mm2)；AF2——(mm2)；

6bewvΔw——荷載-跨中變形曲線中荷載增量ΔF對應的線性斜率部分的變形；b——試件寬度(mm)。芯材的極限剪切強度fCv按以下公式計算：Fuf(A.2.4-5)Fuf(A.2.4-5)PAGEPAGE24Cv 式中：Fu——試件剪切破壞時的極限荷載。厚礦棉板的剪切試驗采用圖A.2.4-2d/2d/2d/250 d50wwdF/250L/2F/212L45L'L'圖A.2.4-2剪切試驗布置11；22;3422mm；510mm100mm；L四點彎曲試驗法通常用于薄度適當的塑性泡沫夾芯板，對厚礦棉板，試樣可能在傳力點(加載點和支座處)處發生壓碎破壞。加載長度d及試件長度應適當，以避免加載點處發生壓碎破壞。在剪切區域及其附近處，不應有芯材接頭，試驗加載至破壞應在5-10分鐘內。剪變模量為：GCdv

(A.2.4-6)C 2eb(ww）C 2 1C

(A.2.4-7)(w2

(A.2.4-8)v式中：C——C——dv——兩個位移傳感器之間的距離，約為100mm；F——荷載增量；(w2w1)——位移w1、w2差值。在+20n≥100.1≤t≤103()200010000。A.2.5整板剪切強度的試驗PAGEPAGE25如圖A.2.5所示，在1/4處加載，或采用真空槽試驗裝置(或真空袋)進行真空加載。逐步增加至板破壞，并記錄破壞時的荷載。FF/2FF/2L/3L/3L/3L/3圖A.2.5夾芯板剪切試驗芯材的極限剪切強度fcv按下式計算：f

(A.2.5)Cv 2Be——B——夾芯板寬度。6LDA.2.6(表A.2.6板跨選取表板的厚度板的跨度D≤40mmL=3.0m40＜D≤60mmL=4.0m60＜D≤100mmL=5.0mD＞100mmL=6.0m如圖A.2.6-1所示，采用真空加載槽(或真空袋)，或四點，對板施加均布荷載。F/4F/4F/4F/4F/4F/4F/4F/4LL/8 L/4L/4L/4L/8(b)圖A.2.6-1彎曲試驗示意圖整個試驗過程中，保持荷載始終垂直于板面。50mm~100mmA.2.6-3圖A.2.6-2支座試驗中變形速度每分鐘不超過板跨的1/50，控制加載速率使得試件在試驗開始后的5min~10min分鐘內發生破壞，記錄破壞荷載。非金屬夾芯板面板屈曲應力fcr按以下公式計算：fcr

Mu

(A.2.6-1)式中：Mu——試驗中的極限彎矩，包括板自重及加載裝置重量；t1——受壓面板厚度。如果采用真空槽或真空袋加載，則屈曲應力為：式中：FG——板自重；Fu——施加的極限荷載。

fcr

G

(A.2.6-2)如果在板跨1/8、3/8、5/8、7/8處施加四個相等荷載，則屈曲應力為:fcr

G

(A.2.6-3)式中：Fu——施加的極限荷載與加載設備重量之和。對平表面或淺壓型面板夾芯板，彎曲試驗也可確定芯材剪變模量。此時跨中的總變形可分為兩部分：式中：w——板的跨中撓度；wb——面板拉壓軸向變形引起的撓度；wv——芯材剪切變形引起的撓度。如果采用真空槽或真空袋加載，則：

wwbwv

(A.2.6-4)w5b

3BS

(A.2.6-5)B

18EF1AF1EF2AF2e2

(A.2.6-6)(A.2.6-7)S EA+EA芯材的剪變模量按下列公式計算：

F1F1 F2F2CG= CSw）

(A.2.6-8)(A.2.6-9)式中：w——撓度增量，應從荷載-撓度曲線的線性部分截取；F——相應的荷載增量。如果在板跨1/8、3/8、5/8、7/84A.2.7確定徐變系數t的試驗

w41b 3072

BS

(A.2.6-10)對于某一特殊芯材，應通過一單獨的試驗來確定其徐變系數。試驗應對跨度等于彎曲試驗的完整板進行，芯材厚度為應為試驗系列的最大厚度。100030%應施加均布恒荷載進行徐變試驗。在施加荷載的過程中，應在夾芯板底部進行支撐，以便在試驗開始時能平穩迅速的移去支撐物。在完全施加荷載后，開始測量其撓度的變化。A.2.630%1000非金屬夾芯板的芯材徐變系數可按下式計算：wtw0

(A.2.7)t ww0 b式中：wt——時間t時測得的撓度；w0——初始撓度；wb——面板彈性伸長引起的撓度。其它時間條件下的徐變系數，可以通過以上試驗結果用半對數表插值獲得。8FFLL/2L/2LFL/2FL/2L/2LA.2.8中間支撐處的皺曲應力試驗可采用向下加壓荷載或向上加拉荷載兩種方式，如圖A.2.8。板長應大于5m，并保證芯材和緊固件不會提前破壞。平表面或淺壓型表面的夾芯板皺曲應力fcr可按下式計算：9A.2.9

fcr

FuL4eBt1

(A.2.8)LLLF/4 F/4 F/4 F/4 F/4 F/4 F/4 F/4L/8L/8L/8L/8L/4L/8L/4 L/4 L/4L/4 L/4A.2.10支座承載力確定試驗

圖A.2.9兩跨夾芯板彎曲試驗布置支座承載力確定試驗如圖A.2.10。圖A.2.10確定端支座反向承載力的試驗布置當端支座發生壓縮破壞時，支座承載力按下式計算：FR1=

(A.2.10-1)式中：F——試驗中測得的最大荷載和撓度w=0.1e時對應荷載的最小值。當端支座發生加載板F和支撐板LS之間剪切破壞，則支座承載力按下式計算：2fcs） .2.10-2)k=2FR1fCcBLSfCceB式中：fCc——芯材的抗壓強度，應根據本規程第A.2.3條確定。A.2.11可行走性試驗1

(A.2.10-3)對單跨簡支板，取實際中最大跨度，在跨中用100mm×100mm的木塊施加1.2kN的荷載。為了避免應力集中，可在木塊與板金屬面中間放置10mm厚的橡膠或毛氈。(如25%。2A.2.21050%50%0N/mm2~0.08N/mm22501HzA.2.12泡沫芯材熱穩定性試驗試樣截面尺寸為100mm×100mm，厚度為夾芯板厚度但去掉面板，精確測量其厚度。80-2033%1%。13將泡沫和粘結劑混合在一次性容器中，記錄以下反應時間：將試件中取出，確定：3冷熱交攻下的性能(+80℃，-20℃)。結合試件的尺寸和外觀(孔結構)，根據經驗判別。14取兩塊寬20mm、長100mm的條狀面板材料，按圖A.2.16將面板粘結在一起。25mm30.1mm19mm25mm6mm楔狀裂縫試驗尺寸19mm L 圖A.2.14粘結試驗的試樣尺寸和試驗布置L—初始裂縫；?—裂縫增長將楔狀物插入兩面板之間，并測量引起的初始裂縫長度。然后對楔狀物施加大小3N的力，將樣本放至70℃的水中24小時。滿足以下條件合格：20mm；2420mm；15本試驗用于測試可能遭受沖擊荷載的內墻和外墻夾芯板，如與公共場合相鄰的一樓建筑，在遭受偶然沖擊或蓄意沖擊時的性能(如物件對板的砸擊或人為事故)。如圖A.2.17，沖擊荷載試驗試件由至少兩塊豎向板組裝連接于一個合適的剛性支撐框架上。板件寬度不小于2m，高度應接近最大設計高度，且不小于2m。67.5mm10kg400mm的3mm50kg3m3000mm3000mmbHa圖A.215沖擊荷載試驗原理a—撓度最大值；b—沖擊錘試驗中，沖擊器的初始高度H0.30m0.30m凹痕或其他表面損傷是可以接受的。記錄試驗沖擊破壞能量：式中：E沖擊能，單位NM——沖擊器的質量，單位kg；g——gH——下落高度，單位m。16每組至少進行5個試驗。

E=MgH

(A.2.17)如圖A.2.16-1所示，應使緊固件與板端之間的距離最小，單調增加荷載或位移，使試件在5min~10minw=()。eeF1

eFeF1 2 2 (a)(b)殊緊固件連接FFFFe e(d)圖A.2.16-1連接處的拉伸試驗1—跨度方向；2—中點連接；e1e≥me10；e≥4Be4mxe0m｝如圖A.2.16-2所示，單調增加荷載或位移，使試件在5min~10min內破壞。記錄破環荷載和破壞模式(拔穿，拔出，連接件自身破壞等)，破壞荷載為下列荷載中的最小值：荷載(3)3mmu ue et1 F t1 F 1 1(a)螺絲連接(b)特殊連接體系A.2.16-2連接的剪切試驗1試驗機采用位移控制單邊加載，循環次數如下：(1)4/720000(2)6/72000次；(3)100次。加載頻率不應超過5Hz。位移循環完成后，對連接進行拉伸破壞試驗。圖A.2.16-3連接件重復彎曲試驗布置1—節點A詳圖；2—桿柄直徑；3—節點A；4—子結構17以下性能試驗參見相關的國家規范：A.2.18試驗結果的記錄與分析對試驗結果的分析，應基于測得的試樣尺寸和性能，而不是設計值。3636非金屬面保溫夾芯板設計規程條文說明PAGEPAGE38目次1 總則 392 術語和符號 403 材料 41金面板 413.2413.3結劑 45基本規定 46夾芯板計算 475.1夾板力變算 47芯應計算 51芯承力算 51連接計算 58固件 58接算 58附錄A 試驗方法和要求 61般求 61材性試方法 61PAGEPAGE491總則1.0.1 (OSB板1.0.2 2術語和符號GBJ132GB/T50083材料非金屬面板3.1.1纖維水泥平板，又稱纖維增強水泥板，是以纖維和水泥為主要原材料生產的建筑用水泥平板，以其優越的性能被廣泛應用于建筑行業的各個領域。根據添加纖維的不同分為溫石棉纖維水泥板和無石棉纖維水泥板，根據成型加壓的不同分為纖維水泥無壓板和纖維水泥壓力板。當用于內墻時，應符合相應防火規范；當用于外墻時，應對其耐久性、橫向振動荷載和防火性能進行測試。3.1.23.1.3玻璃纖維增強水泥板是由抗堿玻璃纖維與低堿度水泥組成的一種水硬性的新型復合材料其主要特點是高強、抗裂、耐火、韌性好、不怕凍、易成形。3.1.4或)除以上面板外，本規程設計也可適用于面板為定向木片(刨花)板、刨花板、膠合板、水泥刨花板、竹編膠合板、膨脹蛭石板、秸稈板。由于試驗數量不足，故沒有列入本規程，如果有試驗數據的基礎上，材料符合現行國家行業標準《建筑結構保溫復合板》JG/T432中的有關規定，也可采用本規程的設計。其中：定向木片(刨花)板也稱歐松板(OSB板)，是將長度不小于30mm的薄木片施膠分層定向鋪裝加壓支撐形成的木片板，面板薄木片的定向與板材的長度方向一致。秸稈板將農作物秸稈粉碎、拌膠、熱壓成型而制成的板材。具有較好的保溫隔熱性和抗燃燒性。芯材2.1(PU)(PIR)(PF)(PU)(PS)(PF)(PF)GB/T20974中的有關規定，壓縮強度不得小于100kPa。承受動力和往復荷載的屋面和天花板不宜采用。在生產硬質酚醛泡沫塑料(PF)EuropeanRecommendationsforSandwichPanels》Part?:Design建議在承受動力和往復荷載的屋面和天花板慎重使用。)(PIR)GB/T2393240kg/m30.020W/m.K~0.0225W/m.K92%。多異氰脲酸酯(PIR)是類似于PU的硬質泡沫塑料，并擁有幾乎相同的力學和物理性質。但是兩種主要泡沫成分不同的混合比例導致了更高的抗熱性和更好的防火表現。2.2巖棉的密度和結合強度性質應該足夠高，以穩定承受在生產，安裝，使用過程中產生的內芯應力。將巖棉切成條狀，纖維朝向有平行和垂直面板兩種方式，如下圖所示，二者力學性能相差很大。垂直纖維方向擺放，會提高板承載力。1纖維方向平行于面板2纖維方向垂直于面板(對于以玻璃絲棉或巖棉無機芯材的復合板，根據大量的工程實際經驗，在其企口接頭處輔以硬質阻燃聚氨酯(PU)發泡進行處理有以下優點：因此，此種無機芯材的復合板在企口連接處輔以聚氨酯發泡的處理辦法相對于泡沫芯材的復合板，既體現了無機芯材復合板的防火優勢，又提高解決無機芯材復合板承載力的問題，同時還對無機芯材的復合板的防潮和隔汽等起明顯作用。無機芯材還需注意滿足下列要求，來源于歐洲規范《Europeanrecommendationsforsandwichpanels》Part?:Design：(1)剪切強度通常，相鄰芯材單元間的橫向接縫是無機材料成形板的最薄弱位置。為了彌補接縫的不利影響，可將無機芯材錯縫布置或在橫向接縫處粘結。除非足夠加強，否則，不允許橫向接縫或節縫線延伸穿過板寬的1/3。a圖3不同厚度相鄰芯材單元接縫a—接縫處(2)皺曲應力錄試驗有介紹)。除巖棉、礦渣棉和玻璃棉等無機芯材外，本規程設計也可適用于芯材為膨脹珍珠巖、膨脹蛭石、泡沫混凝土。由于試驗數量不足，故沒有列入本規程，如果有試驗數據的基礎上，材料符合現行國家行業標準《建筑結構保溫復合板》JG/T432中的有關規定，也可采用本規程的設計。3.2.3芯材應具有足夠的強度、剛度和耐久性。對芯材材料要盡可能利用合理分析和試驗來確定芯材的相關性能。3.2.4資料來源《建筑用絕熱夾芯板結構》，2011，科學出版社。2.5EuropeanRecommendationsforSandwichPanelsPart?t壓型面板)的徐變影響可以忽略。t是基于2000小時為一個單位，對于少于或是多于這個單位就要選擇其他的值。2.6夾芯板的耐久性是指在使用過程中，抵抗各種自然因素及其它有害物質長期作用的能力，如果夾芯板滿足本規程附錄第A.2.4條中老化性能循環次數的相關規定，則該夾芯板即可以用于內墻板又可以用于外墻板，也可以用于屋面板，使用不再受限制。未老化的芯材與整個橫截面的粘結拉伸強度的標準值應大于等于0.075N/mm2。附錄中給出了確定夾芯板拉伸試驗的方法。根據國外論文《Long-termDurabilityofAdhesivelyBondedSandwichPanel》中的相關試驗資料，礦棉與聚氨酯芯材相對抗拉強度耐久性如下所示：相對抗拉強度（%相對抗拉強度（%）60402000 500 100015002000250030003500時間（h）圖4巖棉夾芯板相對抗拉強度7070℃/60%50℃/98%70℃/80%50℃/80%70℃/98%50℃/60%相對抗拉強度（%）8060402000 500 100015002000250030003500時間（h）圖5玻璃棉夾芯板相對抗拉強度90℃90℃/60%50℃/90%65℃/100%90℃/15%50℃/80%相對抗拉強度80相對抗拉強度60402000

40時間（d）

60

100圖6二氧化碳填充聚氨酯夾芯板相對抗拉強度相對抗拉強度相對抗拉強度0

90℃/60%50℃/90%90℃/15%65℃/100%50℃/80%0 20 40 60 80 100 120時間（d）圖7環戊烷填充聚氨酯夾芯板相對抗拉強度EuropeanRecommendationsforSandwichPanelsPart?:粘結劑3.3.1~3.3.2規定來源于歐洲規范《PreliminaryEuropeanRecommendationsforSandwichPanels》PartII:GoodPractice。4基本規定0.1由于冷庫內外溫差在實際使用時往往為恒溫差，所以將由于冷庫造成的溫差荷載變形為永久荷載變形，正常情況使用下溫差造成的變形為可變荷載造成的變形。(1)對屋面板和天花板，應該考慮在建造和維修過程中的行人荷載。(2)在沒有現成的荷載要求的情況下，推薦屋面和天花板的均布=0.25kN/m2。另外，設計天花板時，集中荷載的特征值取=1.2kN。0度低很多。4.0.2長期荷載主要考慮對芯材剪切強度的影響，可以通過考慮芯材的剪切強度的方法考慮長期荷載。失效模式中面板屈曲、芯材的剪切破壞和緊固件處的夾芯板破壞可能受耐久性的影響。4.0.3在可能受沖擊荷載及震動影響的建筑物中，應該在設計時對這些作用給予特殊考慮，在公共場合容易有比如爆炸等場合的地方使用夾芯板時要考慮沖擊荷載，一般情況下可以不考慮沖擊荷載。4.0.4504.0.6短期荷載撓度值代表不包括徐變影響在內的組合值，代表初始撓度。長期荷載引起的撓度包括短期荷載撓度值額外加上剪切徐變引起的撓度。0.85夾芯板計算15.1.1夾芯板受力時可分為兩部分：一部分是面板的自身剛度用來承擔彎矩和剪力；一部分是夾層部分中的面板的軸力對夾芯板中性軸的乘積承擔的彎矩(芯材忽略)以及芯材承擔的剪力。兩部分雖然獨立，但變形協調。5.1.2非金屬夾芯板橫向均布荷載作用下內力計算(芯材忽略)以及芯材承擔的剪力。兩部分雖然獨立，但變形協調。由于面板剛度較大，單跨情況非金屬夾芯板的內力計算公式的推導過程如下：夾芯板在均布荷載作用下圖8所示。qx=ηL圖8夾芯板在均布荷載作用下示意圖式中：x/L，由結構力學可以得到：2M2-

(1)2由力與撓度變形之間的關系可知：2

V

(2)M -Bw'',M -B

(3)V -Bw''',V

-B

(4)MDMF1MF2,,,

MMDVVDVSB

(5)(6)(7)再推導微分方程前，先要知道非金屬夾芯板力與變形之間的關系，截面變形如下圖所示。圖9截面變形示意圖由力與變形之間的關系可知：MB'B'-

S S2 SVSASGC由以上公式整理可以得到以下兩個微分方程：-w'''VSB'MS消去，將Vq代入得到一個關于w

(9)(10)2w''''

2w''

1

(12)L L B B式中1,2,,,

,

(13)1 B 2

1 2 B AGS S S SC2 1 2 B L B

F1

BS 類似的方法，可以消去w，得解(12)、(15)得：

2LL

VB

(15)wDxDsinhxDDw

(16)1 L 2 L 3 4 pLsinhLwp,p

(17)F1m,Fm

(18)1 L 2 2 L 1同時可以得到簡支夾芯板的邊界條件為：0

(19)對于夾芯板在均布荷載作用下，由以上各式可以得到：2 M2-，V21-，x/L

4 3 12 224B

qL3p2B12

將邊界條件代入得整理可以得到的最終解為：4

coshcosh(12)qL1w

122

2 2 2

(23)B24

4

cosh 2 1

2

(24)B 2 cosh 2 12令f1 1 ,12

h/cosh/2位置彎矩及端部剪力為： 8

8 M1 1

1,M2 2

f1

(25)81

2 811 8

2 MS

181

2

(26)qL1 2 qL2 2 VF1

21

f2

21

f2

(27) qL1 2 VS

2

f2

(28) 將=0.5代入式(23)，就可以得到跨中最大撓度：w0.5

5 1 8 2

(29)B4

顯然公式(29)推導過程和公式的參數計算過于復雜，很難在工程中得到實際應用，為此對其oo(qs,面板自身承擔的均布荷載為qD,q對于夾芯部分：可夾層部分在荷載qs作用下的跨中撓度為：

(30)5qKq5q S S S kq

(31)384AS 384對于夾芯板面板自身：由于翼緣為非金屬面板，剪變模量很大，在均布荷載作用下剪切變形很小可以忽略不計，分析方法與夾芯部分不同，翼緣處采取經典的梁理論就可以。對式(31)做變換，去掉剪切變形部分，通過積分可以得到在均布荷載qD作用下跨中的撓度為：5q D

(32)384BD由翼緣與夾芯部分變形協調可以得出公式wSwD，可得：qSqB

BS1k

(33)S qDDqqD

1kq

(34)B1k BS qD式中

1kqD

(35)S1kqD

B

BS可以得到跨中近似彎矩及剪力：

F1 F2qL2

1kqMS1-8

(36)MF1

82

(37)MF2

(38)式中1,2為上、下面板與翼緣剛度比，即：1B

BF1

,2

BF2

(39)F1 F2 F1 F2kq3.2k

CSCS

(40)5.1.3非金屬夾芯板在橫向均布荷載作用下變形計算非金屬夾芯板在橫向均布荷載作用下變形計算。列出的兩種公式，一種是用于由不同材料和不同厚度的各向均勻面板構成的夾芯板，另一種是用于由相同材料和相同厚度的各向均勻面板構是面板的應力值，可能是壓縮值或者拉伸值。如果用E1t1=E2t2由于面板應力是由彎矩產生的，不僅僅取決于面板的厚度，而且取決于面板之間的距離、芯材的厚度、夾芯板的剛度，因而變形也取決于面板和芯材的厚度。5.1.4橫向均布荷載作用下，內配加勁件的非金屬夾芯板的跨中撓度計算如下：綜上可得：

c1c)2

(41)(42)c 212

(43)夾芯板應力計算5.2.1設計中應該考慮夾芯板與其他的結構形式不同的特點，其中最重要的就是在分析應力和變()。對于非金屬薄表面夾芯板，忽略面板的彎曲剛度。F1 F2 F1 MMNNF1 F2 F1 上力V造成切力勻分于材厚內力VV在上面引剪力 、S cF2假定為常數。

F1 F2 F1假定在撓度控制的設計范圍內，芯材和面板的材料保持線彈性，同時也可假設芯材的拉伸剛度相對于面板很小，為此忽略水平方向上的芯材的法向應力。5.2.3分配參數k考慮了面層剛度對芯材壓應力的影響。kfke/2間支座為kfke，其中kf1。夾芯板承載力計算3.1非金屬面保溫板夾芯板在軸向荷載作用下面板中產生壓應力導致面板屈服或者斷裂破壞性。

圖10面板的屈服或斷裂.q，撓度M1剪力Q1，剪力Q1由下述得出：Q

DwE(II

)wEIw

wdw1

(44)1 1 f 1 f1，1 dxEI（If是t3I62

，If

t36

(45)11在(45)E(IIf)w表示的是由整個夾芯板承擔荷載所產生的剪力，假設面板均布拉伸或E(IIf)w可以用代替，e11應力，因此：

111EIfwQ，M，M111

1 11 1

(46)由于核心剪應力的存在，芯材會產生一個剪應變/GC,由此產生一個橫向變形w2，而面板也必須承擔這個額外的變形，因此由此而產生一個分布荷載q2，以及建立Q2，彎矩M2：q2Q，QM，MEIw

(47)2 2 2 2 f11q，Q，MM1M2，w

(48)q,Q,M,w分別為表示總荷載，總剪力，總彎矩，總變形。q代表了彎曲變形以及一個由面板和芯材共同承擔的剪力w2w2M2，并附帶產生一個剪力Q2。與Q2的和是作用于構件上的總剪力。核心剪應變與變形w2之間的關系可以得出為：ew

(49)c 2故剪應力為：

eGw

(50)c C2將代入表達式：2 fbew2 f

(51)得：QAGw，

be，G eG

(52)1 CCe f1

Ce c C整理等式，并將(44)代入得到：w DIf If） (53)2 AG I 1 AG ICCe CCe因此總剪力為：將(53)代入上式得到：

QQ1Q2Q1EIfw2QIf2

(54)QEIf 1

） (55)a2

EI(1If

得到：

If I1 Qa21

(56)N作N()Q6）Qa2Qa2N(w

(57)式中a2

EI(1If

2,w2

1a2I

1 1 1 21，且QDw因此上式可以改寫為：1fff Iwv

2N

a2N 1 (a

EIf

EI

(58)1兩端鉸接，則邊界條件為w1w0，當x0及xL時。這四個邊界條件的位移可以由1正弦函數w

asin(x將此正弦位移代入wv

2N

a2N1 1 L xcos(L L,

1 (

EIf

)

EI

0,并通過消去最終可以得到:

24424[4 (a

N )2

a2N

]a10

(59)L L EIf

L EI對于此種表達式，要么a1夾芯支撐保持未受力直線狀態，或者a1前的系數為0，因此到臨界應力:

4EI[EI(1If)42fACGCe]fNcr

I 2

(60)最終得到：

ACGCeL2

EI(1f)INNN2NNNcrSF F SCNSNFNC

(61)EI2 EI2NS ，NFf ，NC

(62)NS表示夾芯支撐在忽略芯材抗彎剛度時的歐拉荷載，NF表示夾芯支撐兩面板作為獨立構件失穩時的歐拉荷載的和。NC可以認為是剪切失穩荷載，在數值上等于剪切剛度ACGCe。5.3.2夾芯板在偏心荷載作用下，如同軸心受壓作用類似，會發生整體屈曲、面板強度破壞。一般而言，夾芯板發生整體屈曲破壞時，面板應力處于彈性范圍內。1/6（dh/61dyc1dycsec[12Lr22r AE 2AGI3Ne]3NedycFF vC1

(63)3.345非金屬面保溫板夾芯板由于橫向荷載作用導致芯材剪切破壞，如圖4所示。圖11芯材的剪切破壞支座處芯材剪切強度應按（5.3.3-2）計算，其中的系數取值如下：支撐調整系數CvCv（12）剪切調整系數Cv12）；盡管Cv小于1.0，如果楔條或緊固件結合撤出或拔出強度的大于CvCv結合之間的差值。

圖12支撐條件v0h（Cv＜1.0V圖13設計剪力3.4非金屬面保溫板夾芯板由于軸向荷載或彎曲作用在面板中產生軸向壓應力導致面板的局部圖14面板的局部皺曲確定他們的皺曲應力w。kk=0.65k=0.5~0.65EcEct3Efc kE

(64)cr 2fk2連接計算緊固件1.1隱蔽式緊固件必須確保金屬面板內表面不發生分層，要加強金屬面板內表面要在支撐區