圍護(hù)結(jié)構(gòu)試驗(yàn)報(bào)告

1、第3頁(yè)丿共9頁(yè)廣東汕頭拉飛逸時(shí)裝有限公司生產(chǎn)廠房圍護(hù)結(jié)構(gòu)加載試驗(yàn)報(bào)告2006 年 12 月 28 2007 年 1 月 7 日一、工程概述廣東省汕頭市拉飛逸服裝公司的廠房位于汕頭市高新技術(shù)開發(fā)區(qū)內(nèi)，占地面積 88.45 X26m2，高43.3m。為達(dá)到節(jié)能的目的，采用美國(guó)建筑師方面的建筑效果設(shè)計(jì)， 外墻維護(hù)結(jié)構(gòu)采用了特殊的混凝土旋轉(zhuǎn)板結(jié)構(gòu)型式，與常規(guī)的梁、柱、板設(shè)計(jì)有較大 區(qū)別，受力、施工均較復(fù)雜，在通過有限元仿真計(jì)算及足尺現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的方法對(duì)其 設(shè)計(jì)、施工可行性進(jìn)行研究，具體驗(yàn)算了其廠房混凝土曲板的施工的安全性及合理性， 以及在正常使用階段的安全適用等內(nèi)容?？尚行匝芯繄?bào)告建議采用厚度為80m

2、m的混凝土預(yù)制板，板與柱之間采用焊接，板與板及板與柱之間采用混凝土后澆帶從而形成 整體的施工方法。施工方為確保施工及使用階段的安全，決定選取中間板和角板各一 塊進(jìn)行足尺的加載試驗(yàn)工作。重點(diǎn)檢測(cè)施工及使用階段荷載作用下板的變形，并觀察 板柱連接處的情況。中間的預(yù)制鋼筋混凝土曲板，由單跨 2000mm，寬1000mm，厚80mm的平行四 邊形板（左角傾角為75度）沿縱向A-A軸扭轉(zhuǎn)18度而成。鋼筋混凝土柱為150mm X 400mm的柱，板的軸線A-A與柱的外表面重合。清水混凝土板內(nèi)開有兩種尺寸的孔 洞若干，直徑分別為75mm和200mm，中間預(yù)制板見圖1。預(yù)制的混凝土角板為L(zhǎng)型，厚度為80mm，

3、清水混凝土板內(nèi)開有兩種尺寸的孔若 干，直徑分別為75mm，200mm，見圖2。L型板的平面尺寸見圖3。圖1中間板圖2角板二、測(cè)試內(nèi)容及測(cè)點(diǎn)布置根據(jù)委托方的要求，主要檢測(cè)在施工及使用階段荷載作用下板的變形，并觀察混 凝土板表面的裂縫情況以及板柱連接處的情況。根據(jù)可行性研究報(bào)告中的計(jì)算可知在 施工及使用階段荷載作用下板混凝土的應(yīng)變均較小，混凝土板本身是安全的。本次試 驗(yàn)為了解重點(diǎn)區(qū)域混凝土的應(yīng)變情況布置了若干測(cè)點(diǎn)，需要指出的是由于混凝土板的 受力情況比較復(fù)雜，測(cè)點(diǎn)的混凝土應(yīng)變與彈性模量的乘積并不是該點(diǎn)真正意義上的應(yīng) 力值，因此可用名義應(yīng)力來表示，具有相對(duì)意義。角板共布置了 4個(gè)位移測(cè)點(diǎn)和12個(gè)應(yīng)變

4、測(cè)點(diǎn)，其中16號(hào)應(yīng)變測(cè)點(diǎn)位于板的上 表面，1116號(hào)應(yīng)變測(cè)點(diǎn)位于板的下表面，1號(hào)點(diǎn)與11號(hào)點(diǎn)在平面上位置相同，依此類推，直到6號(hào)點(diǎn)與16號(hào)點(diǎn)平面位置也相同。測(cè)點(diǎn)布置的示意圖見圖 應(yīng)變測(cè)點(diǎn)為計(jì)算中應(yīng)力較大的區(qū)域；3。2，3 號(hào)6號(hào)測(cè)點(diǎn)應(yīng)力較小，可作為試驗(yàn)校核用。5,連接鋼板連接鋼板3圖3角板測(cè)點(diǎn)布置示意圖注：位移測(cè)點(diǎn);_應(yīng)變測(cè)點(diǎn)中間板共布置了 4個(gè)位移測(cè)點(diǎn)和8個(gè)應(yīng)變測(cè)點(diǎn)，其中14號(hào)應(yīng)變測(cè)點(diǎn)位于板的上 表面，1114號(hào)應(yīng)變測(cè)點(diǎn)位于板的下表面，1號(hào)點(diǎn)與11號(hào)點(diǎn)在平面上位置相同，依 此類推，直到4號(hào)點(diǎn)與14號(hào)點(diǎn)平面位置也相同，測(cè)點(diǎn)布置的示意圖見圖4。2，4號(hào)J工1圖4中間板測(cè)點(diǎn)布置示意圖連接鋼筋注：位

5、移測(cè)點(diǎn)應(yīng)變測(cè)點(diǎn)測(cè)點(diǎn)為板跨中部位。三、加載量測(cè)方案1、角板1）板與柱焊接時(shí)，對(duì)板設(shè)置臨時(shí)支撐，使連接處沒有荷載作用。此時(shí)應(yīng)變儀預(yù)調(diào)平衡, 位移進(jìn)行初讀數(shù)。2）去除臨時(shí)支撐，測(cè)定在自重作用下的應(yīng)變和位移；3）板上加0.5kN/m2的均布荷載，測(cè)定應(yīng)變和位移；靜置 30分鐘再次讀數(shù)；4）板上加1.0kN/m2的均布荷載，測(cè)定應(yīng)變和位移；靜置 30分鐘再次讀數(shù)；5）將全部均布荷載卸去，讀殘余應(yīng)變和位移。6）按順序分4次，在圖5中的14號(hào)點(diǎn)施加1kN的集中力。每次加載后測(cè)定應(yīng)變和位移；靜置10分鐘再次讀數(shù)。7）按逆順序分4次，在圖5中的41號(hào)點(diǎn)卸載，每次卸載后測(cè)定應(yīng)變和位移連接鋼板4 圖5角板集中力位置

6、示意圖2、中間板1）板與柱焊接時(shí)，對(duì)板設(shè)置臨時(shí)支撐，使連接處沒有荷載作用。此時(shí)應(yīng)變儀預(yù)調(diào)平衡, 位移進(jìn)行初讀數(shù)。2）去除臨時(shí)支撐，測(cè)定在自重作用下的應(yīng)變和位移；靜置10分鐘再次讀數(shù)；3）板上加0.5kN/m2的均布荷載，測(cè)定應(yīng)變和位移；靜置 10分鐘再次讀數(shù)；4）板上加1.0kN/m2的均布荷載，測(cè)定應(yīng)變和位移；靜置 10分鐘再次讀數(shù)；5）在圖6的板跨中1號(hào)點(diǎn)加1kN的集中力，測(cè)定應(yīng)變和位移；靜置10分鐘再次讀數(shù)6）卸去1號(hào)點(diǎn)的集中力，測(cè)定應(yīng)變和位移。7）卸去部分均布荷載，保持板上 0.5kN/m2的均布荷載，測(cè)定應(yīng)變和位移。8）將全部均布荷載卸去，讀殘余應(yīng)變和位移。9）按順序分2次，在圖6中

7、的2, 3點(diǎn)施加1kN的集中力，每次加載后測(cè)定應(yīng)變和位 移；靜置10分鐘再次讀數(shù)。10）按逆順序分2次，在圖6中的3, 2號(hào)點(diǎn)卸載，每次卸載后測(cè)定應(yīng)變和位移。圖6中間板集中力位置示意圖3、加載說明 1）集中荷載按建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范（GB50009-2001）計(jì)算挑檐板承載力每隔1m取一個(gè)第5頁(yè)丿共9頁(yè)2）均布荷載按不上人屋面考慮，并適當(dāng)放大。3）全部荷載采用砂包實(shí)現(xiàn)。4）卸載后，再加載的讀數(shù)均不包括卸載的殘余數(shù)據(jù)。四、試驗(yàn)結(jié)果1位移表1為角板在自重及荷載作用下各測(cè)點(diǎn)的位移。表1角板的位移加載情況測(cè)點(diǎn)位移（單位mm）1234自重作用約251.355.960.210.5kN/m 2的何載作用8.44

8、0.572.390.080.5kN/m的何載，靜置30分鐘9.630.652.720.111.0kN/m2的何載作用15.331.104.450.191.0kN/m的何載，靜置30分鐘17.261.254.970.23卸載9.370.702.900.191點(diǎn)加集中力1.0kN7.140.321.200.001點(diǎn)加集中力1.0kN靜置10分鐘7.340.331.220.002點(diǎn)加集中力1.0kN10.890.582.230.022點(diǎn)加集中力1.0kN靜置10分鐘11.570.622.370.033點(diǎn)加集中力1.0kN14.870.843.360.083點(diǎn)加集中力1.0kN靜置10分鐘16.630

9、.943.800.114點(diǎn)加集中力1.0kN20.331.184.750.124點(diǎn)加集中力1.0kN靜置10分鐘22.541.315.120.15卸4點(diǎn)集中力20.921.224.860.16卸3點(diǎn)集中力19.131.134.380.15卸2點(diǎn)集中力15.500.943.380.13卸去全部集中力9.000.531.740.11注：自重作用下1號(hào)測(cè)點(diǎn)位移較大，超量程，因此位移數(shù)據(jù)為估測(cè)第11頁(yè)丿共9頁(yè)角板在持載期間， 位移繼續(xù)發(fā)展。在均布 荷載作用下位移曲線見 圖7,其中外角點(diǎn)的最 大位移為17.26mm,卸 載后殘余位移9.37mm。/廠T/甲1:1一上/Z/2m0.750.50.25101

10、520.一測(cè)點(diǎn)1測(cè)點(diǎn)2測(cè)點(diǎn)3一測(cè)點(diǎn)4mm圖7角板均布荷載作用下位移曲線角板在集中荷載作 用下位移曲線見圖8, 其中外角點(diǎn)的最大位移 為22.54mm,卸載后殘 余位移9.00mm。測(cè)點(diǎn)1測(cè)點(diǎn)2 測(cè)點(diǎn)3 測(cè)點(diǎn)4mm圖8角板集中荷載作用下位移曲線1.0kN/m2的均布荷載作用下，外角點(diǎn)的最大位移約在自重及板上作用自重及板上作用4個(gè)1kN集中荷載作用下，外角點(diǎn)的最大位移約為 47mm 大，尤其需要注意的是加載，再卸載后的殘余變形較大。表2為中間板在自重及荷載作用下各測(cè)點(diǎn)的位移。42m m,在位移均較加載情況測(cè)點(diǎn)位移（單位mm）1234自重作用0.061.440.200.06自重作用下靜置10分鐘0.

11、061.480.200.050.5kN/m 2的何載作用0.030.420.050.070.5kN/m的何載，靜置10分鐘0.040.520.060.081.0kN/m2的何載作用0.060.970.120.131.0kN/m 的何載，靜置10分鐘0.061.100.140.141點(diǎn)加集中力1.0kN0.091.550.190.25表2中間板的位移靜置10分鐘0.101.690.210.27卸1點(diǎn)集中力0.081.370.180.17卸0.5kN/m2的荷載0.070.960.140.10全部卸載0.050.600.100.022點(diǎn)加集中力1.0kN0.010.460.050.042點(diǎn)加集中力

12、1.0kN靜置10分鐘0.010.470.050.043點(diǎn)加集中力1.0kN0.020.920.080.083點(diǎn)加集中力1.0kN靜置10分鐘0.020.970.080.09卸3點(diǎn)集中力0.010.540.100.06卸去全部集中力-0.010.060.020.01中間板在持載期間，位移 發(fā)展較慢。在均布荷載作用下 位移曲線見圖9,其中板跨中 最外點(diǎn)的最大位移為1.69mm， 卸載后殘余位移0.6mm。上述 荷載及自重共同作用下最大位 移為 3.17mm。圖9中間板均布荷載作用下位移曲線 中間板在集中荷載作用下N11II112 位移曲線見圖8,其中板跨中 最外點(diǎn)的最大位移為0.97mm，1.5

13、卸載后殘余位移0.06mm。10.5000.20.40.60.811.2圖10中間板集中荷載作用下位移曲線2、應(yīng)變僅列出有代表性的應(yīng)變測(cè)點(diǎn)的試驗(yàn)結(jié)果，角板的結(jié)果見表 3。中間板結(jié)果見表4 由表3的結(jié)果可知角板內(nèi)最大名義拉應(yīng)力為 1.83MPa,位于板的內(nèi)角點(diǎn)，接近抗拉強(qiáng)度；而最大名義壓應(yīng)力為 2.71MPa,位于支座處。由表4的結(jié)果可知中間板內(nèi)最 大名義拉應(yīng)力為0.91MPa,;而最大名義壓應(yīng)力為1.58MPa,分別位于板跨中最外點(diǎn)的 下表面和上表面。表3角板典型測(cè)點(diǎn)的應(yīng)變加載情況測(cè)點(diǎn)2測(cè)點(diǎn)12測(cè)點(diǎn)4測(cè)點(diǎn)14應(yīng)變名義 應(yīng)力應(yīng)變名義 應(yīng)力應(yīng)變名義 應(yīng)力應(yīng)變名義 應(yīng)力自重作用-30-0.95561

14、.76-26-0.82-50-1.580.5kN/m2的何載作用-13-0.41280.88-34-1.07-50-1.581.0kN/m 2的何載作用-36-1.13581.83-42-1.32-73-2.30卸載-18-0.57270.85-24-0.76-1-0.031點(diǎn)加集中力1.0kN00.0070.22-21-0.66-49-1.542點(diǎn)加集中力1.0kN-10-0.32270.85-27-0.85-78-2.463點(diǎn)加集中力1.0kN-23-0.72441.39-20-0.63-86-2.714點(diǎn)加集中力1.0kN-11-0.35280.88100.32-48-1.51卸4點(diǎn)集中

15、力-22-0.69441.39150.47-27-0.85卸3點(diǎn)集中力-9-0.28260.82200.6300.00卸2點(diǎn)集中力110.35180.57200.63290.91卸去全部集中力70.2280.25321.01注：應(yīng)變單位是 卩戸名義應(yīng)力單位是 MPa。表4中間板典型測(cè)點(diǎn)的應(yīng)變加載情況測(cè)點(diǎn)1測(cè)點(diǎn)11測(cè)點(diǎn)2測(cè)點(diǎn)12應(yīng)變名義 應(yīng)力應(yīng)變名義 應(yīng)力應(yīng)變名義 應(yīng)力應(yīng)變名義 應(yīng)力自重作用-6-0.1900.00-16-0.50100.320.5kN/m的何載作用10.0300.00-16-0.50100.321.0kN/m 2的何載作用-4-0.1310.03-29-0.91150.471點(diǎn)

16、加集中力1.0kN-4-0.1340.13-50-1.58290.91卸1點(diǎn)集中力150.4720.06-26-0.82270.85卸0.5kN/m2的荷載120.3800.00-24-0.76150.47全部卸載110.3500.00-15-0.4740.132點(diǎn)加集中力1.0kN10.0300.00-26-0.82110.353點(diǎn)加集中力1.0kN90.2860.19-22-0.69200.63卸3點(diǎn)集中力-16-0.5090.28-48-1.51160.50卸去全部集中力-16-0.50220.69-48-1.5100.00注：應(yīng)變單位是 卩戸名義應(yīng)力單位是 MPa。3、裂縫情況角板上施加1.0kN/m2的均布荷載時(shí)，板的預(yù)埋件處混凝土的上表面及側(cè)面出現(xiàn)多 條裂縫，如圖11和圖12中箭頭所指處，隨后裂縫逐漸增長(zhǎng)。裂縫多由預(yù)埋鋼板與混 凝土板的交界處開始。圖11角板上表面裂縫圖12角板側(cè)面裂縫中間板施加1.0kN/m2的均布荷載時(shí), 板的預(yù)埋件處混凝土的上表面出現(xiàn)裂縫， 如圖13中箭頭所指處，隨后裂縫逐漸增 長(zhǎng)。裂縫由預(yù)埋鋼板