某中學預應力混凝土空心板結(jié)構(gòu)性能試驗

金志剛

(揚州市建筑工程質(zhì)量檢測中心有限公司,江蘇 揚州 225127)

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

現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)性能試驗根據(jù)試驗荷載作用特征主要可以分為靜載試驗和動載試驗兩種,除此外根據(jù)試驗荷載作用時間的長短可以分為長期荷載試驗和短期荷載試驗。就目前而言,在工程實際運用過程中,短期靜荷載試驗的使用頻率較高。本文所述的預應力混凝土空心板性能試驗就是一次較為典型的短期靜荷載試驗。

1 項目概況

本項目所設(shè)計宿舍樓加固改造工程位于揚州市某中學校園內(nèi),大樓始建于上個世紀八十年代,主體結(jié)構(gòu)為四層磚混結(jié)構(gòu),建筑面積約為2000m2。學生宿舍樓需進行靜載試驗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(預制樓板由南向北自然編號),預制預應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)擱置長度均為90mm。

圖1 學生宿舍樓靜載試驗預應力多孔板位置示意圖

圖2 YKB60-63型預應力混凝土多孔板斷面圖

2 試驗方案設(shè)計[2]

2.1 試驗加載

2.1.1 荷載設(shè)計

根據(jù)江蘇省結(jié)構(gòu)構(gòu)件通用圖集《預應力混凝土多孔板圖集》DBJT09-1-83、《混凝土結(jié)構(gòu)試驗方法標準》[3]及《混凝土構(gòu)件結(jié)構(gòu)性能檢驗手冊》[4],本次試驗最大檢驗荷載取9.3kN/m2,分級加載,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

本次預應力空心板結(jié)構(gòu)性能檢驗采用現(xiàn)場原位檢驗方法,按簡支梁式加載,試驗時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)場堆載圖如圖3所示)

圖3 現(xiàn)場加載示意圖及加載實物圖

2.2 測試內(nèi)容

本次試驗主要測量內(nèi)容為各級荷載下預制空心板的撓度以及跨中截面混凝土應力及裂縫情況。具體測點布置為在測試板上下表面跨中截面位置各布置2個千分表測點測量表面應變,在上表面左右支座各布置1個百分表截面測量支座沉降,在下表面跨中位置布置2個百分表測量跨中撓度(上下表面測點布置如圖4所示)。

圖4 空心板上下表面測點布置示意圖

3 試驗結(jié)果及理論分析

本節(jié)針對三層樓面9～10×B～C軸南4板數(shù)據(jù)進行闡述。

3.1 預制板跨中撓度值

各級荷載作用下?lián)隙葴y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

說明：定義撓度差值=跨中截面平均撓度實測值-跨中截面平均撓度理論值

3.2 預制板表面混凝土應變值

各級荷載作用空心板下表面應變、應力實測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板下表面應力應變值

說明：定義應力差值=跨中截面應力實測值-跨中截面應力理論值

3.3 預制板表面混凝土撓度及應變圖像

各級荷載作用空心板撓度、下表面應變實測值及理論分析值如下圖5、6所示。

圖5 撓度實測值與理論值對比圖

圖6 應變實測值與理論值對比圖

從表1、2及圖5、6可以明顯看出在試驗加載的各級荷載作用下空心板的跨中撓度以及混凝土表面應變均小于理論計算值,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,在試驗開始前未進行預加載而造成的。

3.4 裂縫觀測情況

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

4 結(jié)論

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

(2)空心板表面混凝土在各級試驗荷載作用下實測應變小于理論值；

(3)空心板未出現(xiàn)影響正常使用的裂縫。