正交胶合木墙体耐火极限试验及数值模拟

张晋 刘得龙 张强 白羽

(1.东南大学 混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室,江苏 南京 211189;2.中衡设计集团股份有限公司,江苏 苏州 215021)

正交胶合木(CLT)是一种由奇数层(3至9层)实木锯材或结构复合板材正交叠放、胶合挤压而成的预制工程木板材产品[1- 2]。作为现代工程木产品,CLT具有承载力高、面幅大、尺寸稳定性好和符合绿色建筑理念等优势[3]。随着《多高层木结构建筑技术标准》的发布,CLT在多高层木结构建筑的应用也越来越多[4- 5]。由于CLT可燃,在建筑工程的使用过程中其抗火性能的优劣成为了工程设计人员关注的焦点问题[6],因此对CLT抗火性能的研究十分必要。

从20世纪90年代至今,国外学者已经对CLT板材的炭化速度、耐火极限开展了试验和理论研究,并取得诸多研究成果。Frangi等[7]和Schmid等[8]试验研究指出CLT墙体的炭化速度与层板的数量和厚度无关;耐火极限与持荷水平、层板的组成方式以及有无保护措施有关。Menis[9]研究表明未受保护的CLT楼板的炭化速度与EN 1995- 1- 2中规定的一维实木和胶合木的炭化速度(0.65 mm/min)相似。Klippel等[10]通过试验研究指出CLT墙体的炭化速度为0.64～0.74 mm/min,并发现CLT墙体在受火过程中不发生明显的层板脱落。Suzuki等[11]和Wiesner等[12]试验研究指出单面受火的CLT墙体由于不对称炭化而发生失稳破坏,同时发现当炭化层在横纹层中发展时,构件变形保持不变;当炭化层在顺纹层中发展时,构件变形才会增加。

国内对CLT板材的研究尚处于起步阶段,已有学者对CLT板材的力学性能和耐火极限进行了研究。……