装配式混凝土结构的设计、制作与施工方法

1.拉结件简介

夹芯保温板即“三明治”板，是两层钢筋混凝土板中间夹着保温材料的PC外墙构件。两层钢筋混凝土板（内叶板和外叶板）靠拉结件连接，如图3.2-18所示。

拉结件是涉及建筑安全和正常使用的连接件，须具备以下性能：

（1）在内叶板和外叶板中锚固牢固，在荷载的作用下不能被拉出。

（2）有足够的强度，在荷载的作用下不能被拉断、剪断。

（3）有足够的刚度，在荷载的作用下不能变形过大，导致外叶板位移。

（4）导热系数尽可能小，减少热桥。

（5）具有耐久性。

（6）具有防锈蚀性。

（7）具有防火性能。

（8）埋设方便。

拉结件有非金属和金属两类，如图3.2-19所示。

图3.2-18 夹芯保温板构造示意图

2.非金属拉结件

非金属拉结件材质由高强玻璃纤维和树脂制成（FRP），导热系数低，应用方便，在美国应用较多。美国Thermomass公司的产品较为著名，国内南京斯贝尔公司也有类似的产品。

Thermomass拉结件分为MS和MC型两种。MS型有效嵌入混凝土中38mm；MC型有效嵌入混凝土中51mm。Thermomass拉结件的物理力学性能见表3.2-12，在混凝土中的承载力见表3.2-13。

图3.2-19 金属和非金属拉结件

表3.2-12 Thermomass拉结件的物理力学性能

表3.2-13 Thermomass拉结件在混凝土中的承载力

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注：1.单只拉结件允许剪切力和允许锚固抗拉力已经包括了安全系数4.0，内外叶墙的混凝土强度均不宜低于C30，否则允许承载力应按照混凝土强度折减。

2.设计时应进行验算，单只拉结件的剪切荷载V_s不允许超过V_t，拉力荷载P_s不允许超过P_t，当同时承受拉力和剪力时，要求（V_s/V_t）+（P_s/P_t）≤1。

南京斯贝尔FRP墙体拉结件（图3.2-20）由FRP拉结板（杆）和ABS定位套环组成。其中，FRP拉结板（杆）为拉结件的主要受力部分，采用高性能玻璃纤维（GFRP）无捻粗纱和特种树脂经拉挤工艺成型，并经后期切割形成设计所需的形状；ABS定位套环主要用于拉结件施工定位，其长度一般与保温层厚度相同，采用热塑工艺成型。

图3.2-20 南京斯贝尔公司的FRP拉结件

0FRP材料最突出的优点在于它有很高的比强度（极限强度/相对容重），即通常所说的轻质高强。FRP的比强度是钢材的20～50倍。另外，FRP还有良好的耐腐蚀性、良好的隔热性能和优良的抗疲劳性能。

南京斯贝尔公司FRP拉结件材料力学性能指标见表3.2-14，物理力学性能指标见表3.2-15。

表3.2-14 南京斯贝尔公司FRP拉结件材料力学性能指标

表3.2-15 南京斯贝尔公司FRP拉结件物理力学性能指标

3.金属拉结件

欧洲三明治板较多使用金属拉结件，德国“哈芬”公司的产品，材质是不锈钢，包括不锈钢杆、不锈钢板和不锈钢圆筒。

哈芬的金属拉结件在力学性能、耐久性和确保安全性方面有优势，但导热系数比较高，埋置麻烦，价格也比较贵。

4.拉结件选用注意事项

技术成熟的拉结件厂家会向使用者提供拉结件抗拉强度、抗剪强度、弹性模量、导热系数、耐久性、防火性等力学物理性能指标，并提供布置原则、锚固方法、力学和热工计算资料等。

由于拉结件成本较高，特别是进口拉结件。为了降低成本，一些PC工厂自制或采购价格便宜的拉结件，有的工厂用钢筋做拉结件，还有的工厂用煨成扭“Z”字形塑料钢筋做拉结件。对此，提出以下注意事项：

（1）鉴于拉结件在建筑安全和正常使用的重要性，宜向专业厂家选购拉结件。

（2）拉结件在混凝土中的锚固方式应当有充分可靠的试验结果支持；外叶板厚度较薄，一般只有60mm厚，最薄的板只有50mm，对锚固的不利影响要充分考虑。

（3）连接件位于保温层温度变化区，也是水蒸气结露区，用钢筋做连接件时，表面涂刷防锈漆的防锈蚀方式耐久性不可靠；镀锌方式要保证使用50年，也必须保证一定的镀层厚度。应根据当地的环境条件计算，且不应小于70μm。

（4）塑料钢筋制作的拉结件，应当进行耐碱性能试验和模拟气候条件的耐久性试验。塑料钢筋一般用普通玻璃纤维制作，而不是耐碱玻璃纤维。普通玻璃纤维在混凝土中的耐久性得不到保证，所以，塑料钢筋目前只是作为临时项目使用的钢筋。对此，拉结件使用者应当注意。