某中學(xué)預(yù)應(yīng)力混凝土空心板結(jié)構(gòu)性能試驗(yàn)

金志剛

(揚(yáng)州市建筑工程質(zhì)量檢測(cè)中心有限公司,江蘇 揚(yáng)州 225127)

在工程質(zhì)量檢測(cè)過程中,材料強(qiáng)度檢測(cè)可以提供給檢測(cè)人員結(jié)構(gòu)構(gòu)件基本的信息,為理論計(jì)算提供依據(jù),但是構(gòu)件材料的不均勻性造成理論計(jì)算與其實(shí)際承載力存在一定的誤差?，F(xiàn)場(chǎng)的結(jié)構(gòu)性能檢驗(yàn)[1]則可以更為直觀的反應(yīng)某一構(gòu)件的受力性能。

現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)性能試驗(yàn)根據(jù)試驗(yàn)荷載作用特征主要可以分為靜載試驗(yàn)和動(dòng)載試驗(yàn)兩種,除此外根據(jù)試驗(yàn)荷載作用時(shí)間的長(zhǎng)短可以分為長(zhǎng)期荷載試驗(yàn)和短期荷載試驗(yàn)。就目前而言,在工程實(shí)際運(yùn)用過程中,短期靜荷載試驗(yàn)的使用頻率較高。本文所述的預(yù)應(yīng)力混凝土空心板性能試驗(yàn)就是一次較為典型的短期靜荷載試驗(yàn)。

1 項(xiàng)目概況

本項(xiàng)目所設(shè)計(jì)宿舍樓加固改造工程位于揚(yáng)州市某中學(xué)校園內(nèi),大樓始建于上個(gè)世紀(jì)八十年代,主體結(jié)構(gòu)為四層磚混結(jié)構(gòu),建筑面積約為2000m2。學(xué)生宿舍樓需進(jìn)行靜載試驗(yàn)的樓板位置示意圖如圖1所示,為二層樓面6～7×B～C軸南4板及三層樓面9～10×B～C軸南4板(預(yù)制樓板由南向北自然編號(hào)),預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土多孔板均為YKB36-63型(截面如下圖2所示),東西兩側(cè)擱置長(zhǎng)度均為90mm。

圖1 學(xué)生宿舍樓靜載試驗(yàn)預(yù)應(yīng)力多孔板位置示意圖

圖2 YKB60-63型預(yù)應(yīng)力混凝土多孔板斷面圖

2 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)[2]

2.1 試驗(yàn)加載

2.1.1 荷載設(shè)計(jì)

根據(jù)江蘇省結(jié)構(gòu)構(gòu)件通用圖集《預(yù)應(yīng)力混凝土多孔板圖集》DBJT09-1-83、《混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》[3]及《混凝土構(gòu)件結(jié)構(gòu)性能檢驗(yàn)手冊(cè)》[4],本次試驗(yàn)最大檢驗(yàn)荷載取9.3kN/m2,分級(jí)加載,具體加載制度為0kN/m2→1.4kN/m2→2.8kN/m2→4.1kN/m2→

5.6kN/m2→6.9kN/m2→8.3kN/m2→9.3kN/m2→4.15kN/m2→0kN/m2

2.1.2 加載方式

本次預(yù)應(yīng)力空心板結(jié)構(gòu)性能檢驗(yàn)采用現(xiàn)場(chǎng)原位檢驗(yàn)方法,按簡(jiǎn)支梁式加載,試驗(yàn)時(shí)為確保荷載盡量均勻分布使用粉煤灰砌塊堆載,加載前鑿除預(yù)制板兩端上部一皮磚墻及地面面層(加載裝置示意圖及現(xiàn)場(chǎng)堆載圖如圖3所示)

圖3 現(xiàn)場(chǎng)加載示意圖及加載實(shí)物圖

2.2 測(cè)試內(nèi)容

本次試驗(yàn)主要測(cè)量?jī)?nèi)容為各級(jí)荷載下預(yù)制空心板的撓度以及跨中截面混凝土應(yīng)力及裂縫情況。具體測(cè)點(diǎn)布置為在測(cè)試板上下表面跨中截面位置各布置2個(gè)千分表測(cè)點(diǎn)測(cè)量表面應(yīng)變,在上表面左右支座各布置1個(gè)百分表截面測(cè)量支座沉降,在下表面跨中位置布置2個(gè)百分表測(cè)量跨中撓度(上下表面測(cè)點(diǎn)布置如圖4所示)。

圖4 空心板上下表面測(cè)點(diǎn)布置示意圖

3 試驗(yàn)結(jié)果及理論分析

本節(jié)針對(duì)三層樓面9～10×B～C軸南4板數(shù)據(jù)進(jìn)行闡述。

3.1 預(yù)制板跨中撓度值

各級(jí)荷載作用下?lián)隙葴y(cè)量記錄及理論分析值如下表1所示

表1 三層樓面9～10×B～C軸南4板撓度值

說(shuō)明：定義撓度差值=跨中截面平均撓度實(shí)測(cè)值-跨中截面平均撓度理論值

3.2 預(yù)制板表面混凝土應(yīng)變值

各級(jí)荷載作用空心板下表面應(yīng)變、應(yīng)力實(shí)測(cè)值及理論分析值如下表2所示

表2 三層樓面9～10×B～C軸南4板下表面應(yīng)力應(yīng)變值

說(shuō)明：定義應(yīng)力差值=跨中截面應(yīng)力實(shí)測(cè)值-跨中截面應(yīng)力理論值

3.3 預(yù)制板表面混凝土撓度及應(yīng)變圖像

各級(jí)荷載作用空心板撓度、下表面應(yīng)變實(shí)測(cè)值及理論分析值如下圖5、6所示。

圖5 撓度實(shí)測(cè)值與理論值對(duì)比圖

圖6 應(yīng)變實(shí)測(cè)值與理論值對(duì)比圖

從表1、2及圖5、6可以明顯看出在試驗(yàn)加載的各級(jí)荷載作用下空心板的跨中撓度以及混凝土表面應(yīng)變均小于理論計(jì)算值,在卸載過程中存在有少量的殘余變形,綜合考慮可能是支座位置空心板與花籃梁間存在有空隙,在試驗(yàn)開始前未進(jìn)行預(yù)加載而造成的。

3.4 裂縫觀測(cè)情況

在試驗(yàn)加載過程中未發(fā)現(xiàn)下表面有明顯的裂縫產(chǎn)生。

4 結(jié)論

(1)空心板在試驗(yàn)加載過程實(shí)測(cè)撓度小于理論值,且未超過規(guī)范現(xiàn)值要求；

(2)空心板表面混凝土在各級(jí)試驗(yàn)荷載作用下實(shí)測(cè)應(yīng)變小于理論值；

(3)空心板未出現(xiàn)影響正常使用的裂縫。