摘要:预制装配建筑技术是目前国际建筑工业化的潮流之一,该技术可以推动建筑产业化,降低建筑用能的消耗,提高建筑产品的质量。预制混凝土结构构件在预制工业化建筑体系中有着极广泛的应用前景和重要意义。但一直以来,由于受场地和检测技术的限制,尤其是对装配式结构构件结构性能的忽视,很多省市和构件企业鲜有对装配式建筑结构构件的结构性能检测案例,为进一步加强装配式混凝土预制构件的质量控制,我中心对预制构件静载荷现场检测试验进行深入研究,制定出一套高效可行的检测方法。
摘要:预制装配建筑技术是目前国际建筑工业化的潮流之一,该技术可以推动建筑产业化,降低建筑用能的消耗,提高建筑产品的质量。预制混凝土结构构件在预制工业化建筑体系中有着极广泛的应用前景和重要意义。但一直以来,由于受场地和检测技术的限制,尤其是对装配式结构构件结构性能的忽视,很多省市和构件企业鲜有对装配式建筑结构构件的结构性能检测案例,为进一步加强装配式混凝土预制构件的质量控制,我中心对预制构件静载荷现场检测试验进行深入研究,制定出一套高效可行的检测方法。
预制混凝土构件性能检测:指构件在静力荷载作用下,通过专门仪器设备测得构件的各种变形、内力变化及承载能力。
关键词:预制混凝土构件、性能检测、变形、内力变化、承载能力
1 试验目的
Part one
对预制混凝构件进行承载力检验、挠度检验、抗裂检验,以检验构件的结构性能是否满足设计要求。
2 结构性能检验的内容
Part two
预制混凝土构件性能检测的内容包括:承载力检验、抗裂检验、挠度检验三项指标。
承载力检验:承载力是构件的承载能力,它包含强度、稳定性等问题,比单纯的强度含义广泛的多。
挠度检验:挠度是构件弯矩作用下因挠曲引起的垂直于轴线的线位移,挠度检验就是对构件的刚度检验,检验其在荷载作用下抵抗变形的能力。
抗裂检验:抗裂是构件在荷载作用下抵抗开裂的能力,是用出现裂缝前一级的荷载值与设计标准荷载值来表示的。
3 试验准备
Part three
1、人员、设备准备
试验现场准备5人进行加载工作(其中包括一名指挥加载人员),1名观测技术人员进行百分表表读数,1名技术人员负责记录现场数据,一名安全人员负责现场安全。
主要检测设备
数显裂缝观测仪 数显回弹仪 楼板测厚仪
2、材料准备
楼板:现场随机抽选一块无缺陷的楼板LB4作为试验材料。
阳台板:现场随机抽选一块无缺陷的阳台板YTB2作为试验材料。
楼梯板:现场随机抽选一块无缺陷的楼梯板LT作为试验材料。
内墙板:现场随机抽选一块无缺陷的内墙板NQ1作为试验材料。
梁:现场随机抽选一块无缺陷的内墙板L1作为试验材料。
试验仪器:百分表10个、堆载重物10吨砝码(单块重量不宜大于25KG)、固定铰支座4个和滚动铰支座4个、试验台三个。
3、现场场地准备
检测地点:湖南某装配式建筑产业园
现场试验场地宜用水准仪抄平,准备两个高度不低于60厘米的试验台,用于放置试验构件,楼梯板必须模拟按实际安置方式斜放置在试验台上。墙板实验必须两侧有侧向支撑,以防止出现安全隐患。
4、试验计算准备:
承载力标志及加载系数
受力 类型 |
标志 类型 |
承载力标志 |
加载 系数 |
受拉、受压、受弯
|
1 |
弯曲挠度达到跨度的1/50或悬臂长度的1/25 |
1.20 |
2 |
受拉主筋处裂缝宽度达到1.50mm |
1.20 |
|
3 |
构件的受拉主筋断裂 |
1.60 |
|
4 |
弯曲受压区混凝土受压开裂、破碎 |
1.30 |
|
5 |
受压构件的混凝土受压破碎、压溃 |
1.60 |
4 检验方案的确定及试验
Part four
1、检验方案的确定
在试验开始前,为保证试验结果的准确性及试验过程的连续性,就要按照有关标准的要求制定一个周密的计划,正确确定加荷间隔、加荷时间、加荷数值及加载程序表等。
包含以下几方面内容:
(1)、测量仪表:测量仪表的位置及编号。
(2)、量测试件的实际尺寸和变形情况,并检查试件的表面,在试件上标出已有的裂缝和缺陷;
(3)、根据试验方案安装试件、加载设备和量测仪器仪表,对试件进行预加载,并对测试设备进行调试;
(4)、加荷简图:标示加载的支撑形式、跨距、均布加载的区格长度及加载物的单重、测量仪表的安放。
(4)、加荷数值:每级所加荷载的数值及加载后的累计荷载值。
(5)、加荷时间:每一级荷载等级的编号和测读记录该级荷载效应的时间。
(6)、检验要求:在所有的检验荷载和临界检验荷载等级处注明检验要求或写上检验指标。
2、现场试验
试验试件的支承应满足下列要求:
1 支承装置应保证试验试件的边界约束条件和受力状态符合试验方案的计算简图;
2 支承试件的装置应有足够的刚度、承载力和稳定性;
3 试件的支承装置不应产生影响试件正常受力和测试精度的变形;
4 为保证支承面紧密接触,支承装置上下钢垫板宜预埋在试件或支墩内;也可采用砂浆或干砂将钢垫板与试件、支墩垫平。当试件承受较大支座反力时,应进行局部承压验算。
试验时试件支座下的支墩和地基应符合下列规定:
1 支墩和地基在试验最大荷载作用下的总压缩变形不应超过试件挠度值的1/10;
2 连续梁、四角支承和四边支承双向板等试件需要两个以上的支墩时,各支墩的刚度应相同;
3 单向试件两个铰支座的高差应符合支座设计的要求,其允许偏差为试件跨度的1/200;双向板试件支墩在两个跨度方向的高差和偏差均应满足上述要求;
4 多跨连续试件各中间支墩宜采用可调式支墩,并宜安装力值量测仪表,根据支座反力的要求调节支墩的高度。
(1)、板类构件检测
检验内容:对预制构件双T板进行正常使用极限状态下的承载力、挠度及裂缝宽度检验。
加载示意图:
现场检测图
(2)、预制楼梯现场检测
检验内容:对预制楼梯进行正常使用极限状态下的承载力、挠度及裂缝宽度检验。
楼梯加载示意图:
现场检测图
(3)、梁类构件静载试验:
检验内容:对预制梁进行正常使用极限状态下的承载力、挠度及裂缝宽度检验。
现场检测照片
裂缝观测仪对裂缝的发展进行观测
5 试验结果分析
Part five
1、使用状态试验应按GB/T 50152的规定分级加载至各级临界试验荷载值,观察各种试验现象,并对比各检验指标的实测值、预估值及允许值,判断试件是否满足挠度检验、抗裂或裂缝宽度检验等性能要求。
2、预制构件进行挠度检验时,应在使用状态试验荷载值下持荷结束时量测试件的变形,将扣除支座沉降、试件自重和加载设备重量的影响,并按加载模式进行修正后的挠度作为挠度检验实测值。
3、预制构件进行裂缝宽度检验时,应在使用状态试验荷载值下持荷结束时量测最大裂缝的宽度,并取量测结果的最大值作为最大裂缝宽度实测值。
4、对试件进行承载力检验时,应按GB/T 50152的规定分级进行加载,当试件出现GB/T 50152所列的任一种承载力标志时,即认为该试件已达到承载能力极限状态,应停止加载,并按GB/T 50152的规定取相应的试验荷载值作为承载力检验荷载实测值。如加载至最大的临界试验荷载值,仍未出现任何承载力标志,则应停止加载并判定试件满足承载力要求。
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