围护结构试验报告

1、第3页丿共9页广东汕头拉飞逸时装有限公司生产厂房围护结构加载试验报告2006 年 12 月 28 2007 年 1 月 7 日一、工程概述广东省汕头市拉飞逸服装公司的厂房位于汕头市高新技术开发区内，占地面积 88.45 X26m2，高43.3m。为达到节能的目的，采用美国建筑师方面的建筑效果设计， 外墙维护结构采用了特殊的混凝土旋转板结构型式，与常规的梁、柱、板设计有较大 区别，受力、施工均较复杂，在通过有限元仿真计算及足尺现浇结构试验的方法对其 设计、施工可行性进行研究，具体验算了其厂房混凝土曲板的施工的安全性及合理性， 以及在正常使用阶段的安全适用等内容。可行性研究报告建议采用厚度为80m

2、m的混凝土预制板，板与柱之间采用焊接，板与板及板与柱之间采用混凝土后浇带从而形成 整体的施工方法。施工方为确保施工及使用阶段的安全，决定选取中间板和角板各一 块进行足尺的加载试验工作。重点检测施工及使用阶段荷载作用下板的变形，并观察 板柱连接处的情况。中间的预制钢筋混凝土曲板，由单跨 2000mm，宽1000mm，厚80mm的平行四 边形板（左角倾角为75度）沿纵向A-A轴扭转18度而成。钢筋混凝土柱为150mm X 400mm的柱，板的轴线A-A与柱的外表面重合。清水混凝土板内开有两种尺寸的孔 洞若干，直径分别为75mm和200mm，中间预制板见图1。预制的混凝土角板为L型，厚度为80mm，

3、清水混凝土板内开有两种尺寸的孔若 干，直径分别为75mm，200mm，见图2。L型板的平面尺寸见图3。图1中间板图2角板二、测试内容及测点布置根据委托方的要求，主要检测在施工及使用阶段荷载作用下板的变形，并观察混 凝土板表面的裂缝情况以及板柱连接处的情况。根据可行性研究报告中的计算可知在 施工及使用阶段荷载作用下板混凝土的应变均较小，混凝土板本身是安全的。本次试 验为了解重点区域混凝土的应变情况布置了若干测点，需要指出的是由于混凝土板的 受力情况比较复杂，测点的混凝土应变与弹性模量的乘积并不是该点真正意义上的应 力值，因此可用名义应力来表示，具有相对意义。角板共布置了 4个位移测点和12个应变

4、测点，其中16号应变测点位于板的上 表面，1116号应变测点位于板的下表面，1号点与11号点在平面上位置相同，依此类推，直到6号点与16号点平面位置也相同。测点布置的示意图见图 应变测点为计算中应力较大的区域；3。2，3 号6号测点应力较小，可作为试验校核用。5,连接钢板连接钢板3图3角板测点布置示意图注：位移测点;_应变测点中间板共布置了 4个位移测点和8个应变测点，其中14号应变测点位于板的上 表面，1114号应变测点位于板的下表面，1号点与11号点在平面上位置相同，依 此类推，直到4号点与14号点平面位置也相同，测点布置的示意图见图4。2，4号J工1图4中间板测点布置示意图连接钢筋注：位

5、移测点应变测点测点为板跨中部位。三、加载量测方案1、角板1）板与柱焊接时，对板设置临时支撑，使连接处没有荷载作用。此时应变仪预调平衡, 位移进行初读数。2）去除临时支撑，测定在自重作用下的应变和位移；3）板上加0.5kN/m2的均布荷载，测定应变和位移；静置 30分钟再次读数；4）板上加1.0kN/m2的均布荷载，测定应变和位移；静置 30分钟再次读数；5）将全部均布荷载卸去，读残余应变和位移。6）按顺序分4次，在图5中的14号点施加1kN的集中力。每次加载后测定应变和位移；静置10分钟再次读数。7）按逆顺序分4次，在图5中的41号点卸载，每次卸载后测定应变和位移连接钢板4 图5角板集中力位置

6、示意图2、中间板1）板与柱焊接时，对板设置临时支撑，使连接处没有荷载作用。此时应变仪预调平衡, 位移进行初读数。2）去除临时支撑，测定在自重作用下的应变和位移；静置10分钟再次读数；3）板上加0.5kN/m2的均布荷载，测定应变和位移；静置 10分钟再次读数；4）板上加1.0kN/m2的均布荷载，测定应变和位移；静置 10分钟再次读数；5）在图6的板跨中1号点加1kN的集中力，测定应变和位移；静置10分钟再次读数6）卸去1号点的集中力，测定应变和位移。7）卸去部分均布荷载，保持板上 0.5kN/m2的均布荷载，测定应变和位移。8）将全部均布荷载卸去，读残余应变和位移。9）按顺序分2次，在图6中

7、的2, 3点施加1kN的集中力，每次加载后测定应变和位 移；静置10分钟再次读数。10）按逆顺序分2次，在图6中的3, 2号点卸载，每次卸载后测定应变和位移。图6中间板集中力位置示意图3、加载说明 1）集中荷载按建筑结构荷载规范（GB50009-2001）计算挑檐板承载力每隔1m取一个第5页丿共9页2）均布荷载按不上人屋面考虑，并适当放大。3）全部荷载采用砂包实现。4）卸载后，再加载的读数均不包括卸载的残余数据。四、试验结果1位移表1为角板在自重及荷载作用下各测点的位移。表1角板的位移加载情况测点位移（单位mm）1234自重作用约251.355.960.210.5kN/m 2的何载作用8.44

8、0.572.390.080.5kN/m的何载，静置30分钟9.630.652.720.111.0kN/m2的何载作用15.331.104.450.191.0kN/m的何载，静置30分钟17.261.254.970.23卸载9.370.702.900.191点加集中力1.0kN7.140.321.200.001点加集中力1.0kN静置10分钟7.340.331.220.002点加集中力1.0kN10.890.582.230.022点加集中力1.0kN静置10分钟11.570.622.370.033点加集中力1.0kN14.870.843.360.083点加集中力1.0kN静置10分钟16.630

9、.943.800.114点加集中力1.0kN20.331.184.750.124点加集中力1.0kN静置10分钟22.541.315.120.15卸4点集中力20.921.224.860.16卸3点集中力19.131.134.380.15卸2点集中力15.500.943.380.13卸去全部集中力9.000.531.740.11注：自重作用下1号测点位移较大，超量程，因此位移数据为估测第11页丿共9页角板在持载期间， 位移继续发展。在均布 荷载作用下位移曲线见 图7,其中外角点的最 大位移为17.26mm,卸 载后残余位移9.37mm。/厂T/甲1:1一上/Z/2m0.750.50.25101

10、520.一测点1测点2测点3一测点4mm图7角板均布荷载作用下位移曲线角板在集中荷载作 用下位移曲线见图8, 其中外角点的最大位移 为22.54mm,卸载后残 余位移9.00mm。测点1测点2 测点3 测点4mm图8角板集中荷载作用下位移曲线1.0kN/m2的均布荷载作用下，外角点的最大位移约在自重及板上作用自重及板上作用4个1kN集中荷载作用下，外角点的最大位移约为 47mm 大，尤其需要注意的是加载，再卸载后的残余变形较大。表2为中间板在自重及荷载作用下各测点的位移。42m m,在位移均较加载情况测点位移（单位mm）1234自重作用0.061.440.200.06自重作用下静置10分钟0.

11、061.480.200.050.5kN/m 2的何载作用0.030.420.050.070.5kN/m的何载，静置10分钟0.040.520.060.081.0kN/m2的何载作用0.060.970.120.131.0kN/m 的何载，静置10分钟0.061.100.140.141点加集中力1.0kN0.091.550.190.25表2中间板的位移静置10分钟0.101.690.210.27卸1点集中力0.081.370.180.17卸0.5kN/m2的荷载0.070.960.140.10全部卸载0.050.600.100.022点加集中力1.0kN0.010.460.050.042点加集中力

12、1.0kN静置10分钟0.010.470.050.043点加集中力1.0kN0.020.920.080.083点加集中力1.0kN静置10分钟0.020.970.080.09卸3点集中力0.010.540.100.06卸去全部集中力-0.010.060.020.01中间板在持载期间，位移 发展较慢。在均布荷载作用下 位移曲线见图9,其中板跨中 最外点的最大位移为1.69mm， 卸载后残余位移0.6mm。上述 荷载及自重共同作用下最大位 移为 3.17mm。图9中间板均布荷载作用下位移曲线 中间板在集中荷载作用下N11II112 位移曲线见图8,其中板跨中 最外点的最大位移为0.97mm，1.5

13、卸载后残余位移0.06mm。10.5000.20.40.60.811.2图10中间板集中荷载作用下位移曲线2、应变仅列出有代表性的应变测点的试验结果，角板的结果见表 3。中间板结果见表4 由表3的结果可知角板内最大名义拉应力为 1.83MPa,位于板的内角点，接近抗拉强度；而最大名义压应力为 2.71MPa,位于支座处。由表4的结果可知中间板内最 大名义拉应力为0.91MPa,;而最大名义压应力为1.58MPa,分别位于板跨中最外点的 下表面和上表面。表3角板典型测点的应变加载情况测点2测点12测点4测点14应变名义 应力应变名义 应力应变名义 应力应变名义 应力自重作用-30-0.95561

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

15、力-22-0.69441.39150.47-27-0.85卸3点集中力-9-0.28260.82200.6300.00卸2点集中力110.35180.57200.63290.91卸去全部集中力70.2280.25321.01注：应变单位是 卩戸名义应力单位是 MPa。表4中间板典型测点的应变加载情况测点1测点11测点2测点12应变名义 应力应变名义 应力应变名义 应力应变名义 应力自重作用-6-0.1900.00-16-0.50100.320.5kN/m的何载作用10.0300.00-16-0.50100.321.0kN/m 2的何载作用-4-0.1310.03-29-0.91150.471点

16、加集中力1.0kN-4-0.1340.13-50-1.58290.91卸1点集中力150.4720.06-26-0.82270.85卸0.5kN/m2的荷载120.3800.00-24-0.76150.47全部卸载110.3500.00-15-0.4740.132点加集中力1.0kN10.0300.00-26-0.82110.353点加集中力1.0kN90.2860.19-22-0.69200.63卸3点集中力-16-0.5090.28-48-1.51160.50卸去全部集中力-16-0.50220.69-48-1.5100.00注：应变单位是 卩戸名义应力单位是 MPa。3、裂缝情况角板上施加1.0kN/m2的均布荷载时，板的预埋件处混凝土的上表面及侧面出现多 条裂缝，如图11和图12中箭头所指处，随后裂缝逐渐增长。裂缝多由预埋钢板与混 凝土板的交界处开始。图11角板上表面裂缝图12角板侧面裂缝中间板施加1.0kN/m2的均布荷载时, 板的预埋件处混凝土的上表面出现裂缝， 如图13中箭头所指处，随后裂缝逐渐增 长。裂缝由预埋钢板