第7章预制抅件试验.docx
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第7章预制抅件试验
第7章
预制构件试验(修订内容)
(刘刚、翟彬、徐有邻、构件厂)
(1)检验类型;型式检验、首件检验、产品检验的作用;
(2)构件检验批及抽验数量;
(3)检验内容:
挠度、裂缝控制、承载力及相应的检验指标;
(4)合格验收条件及重复再检方案;
(5)试验设备、支承方式及试验条件;
(6)加载方法及荷载等效原则及挠度修正;
(7)加载程序、持荷时间及临界值的确定;
(8)挠度、裂缝控制、承载力检验的判断;
(9)试验检验结论及试验报告;
(10)其它构件(桩、柱等)的间接结构性能检验原则;
(11)叠合--预制构件的结构性能检验原则;
(12)个性化构件的结构性能检验办法;
(13)减免、简化结构性能检验的规定。
第7章预制构件试验(框架条文)
7.1试验方式
7.1.1型式检验目的,按科研试验进行(标准图设计依据)
7.1.2批量抅件按标准图进行产品首件检验及合格性检验
7.1.3检验项目的选择(减免内容及条件)
7.1.4叠合预制件的检验(包括双向板)
7.1.5竖向抅件的间接检验方法(柱、桩等)
7.1.6特殊抅件的专门检验方法的规定
7.2检验指标
7.2.1挠度检验指标
7.2.2裂缝宽度检验指标
7.2.3抗裂检验指标
7.2.4承载力检验指标
7.3试验方法
7.3.1短期静力加载试验
7.3.2
7.3.3
7.3.4
7.3.5
试验龄期及混凝土强度构件支承方式加载方法及荷载布置荷载等效原则及影响
7.3.6
7.3.7
荷载分级
持荷时间
7.4观测与判断
7.4.1
7.4.2
挠度测定裂缝宽度测定
7.4.3
7.4.4
抗裂测定
承载力测定
7.5检验结论
7.5.1
7.5.2
结构性能合格条件结构性能复式抽样检验的规定
7.5.3
7.5.4
7.5.5
结构性能的降级检验
试验纪录
存档要求
7预制构件试验检验(条文草案)
7.1试验方式
7.1.1
按标准图生产的预制构件产品,相应的标准设计应进行型式检验。
型式检验根据本标准第6章按科研性试验的方式进行。
7.1.2构件厂(场)按批量生产的预制构件,应按标准图的要求进行下列两种形式的结构性能检验:
1.首件检验:
第一次生产的预制构件类型或工艺、设备、原材料有重大调整时,应通过首件检验确定相应的工艺参数;
2.产品的合格性检验:
大量生产的预制构件成品,应按检验批抽样进行试验检验,检验合格后,该批构件方能作为合格产品出厂
7.1.3混凝土预制构件应按下列规定进行结构性能试验检验:
1.钢筋混凝土构件和允许出现裂缝的预应力混凝土构件,应进行承载力、挠度和裂缝宽度检验;
2.要求不出现裂缝的预应力混凝土构件应进行承载力、挠度和抗裂检验;
3.预应力混凝土构件中的非预应力杆件按钢筋混凝土构件的要求进行检验;
4.对设计成熟、生产数量较少的大型构件(如桁架、吊车梁等)或异形构件,当采取加强材料和制作质量检验的措施时,可仅作挠度、抗裂或裂缝宽度检验;当采取上述措施并有可靠的实践经验时,亦可不作结构性能检验。
7.1.4叠合结构的预制部分构件,可按设计的要求在完成叠合层配筋並浇筑混凝土后进行结构性能试验检验。
检验指标及试验方法应由标准图计算确定。
双向叠合板的预制构件部分,在型式检验阶段完或双向受弯试验后,在产品检验阶段可只进行单向受弯结构性能试验。
7.1.5竖向的预制构件(柱、牆、桩等),可按受弯构件加载试验,间接地进行构件的结构性能检验。
标准图应根据设计要求的形状、尺寸参数及材料强度,计算其在受弯条件下的效应,並给出相应的检验指标。
7.1.6预制构件的标准图应明确给出以下必要的试验检验内容。
1.结构性能检验的试验方案试件的支承方式、跨度、加载形式选择、加载点位置和量测方法等。
2.结构性能检验所需的荷载代表值试件自重标准值、荷载标准值、荷载设计值;当采用集中加载时,还须给出加载设备的重力值。
3.结构性能检验指标
试件在达到不同检验状态时的荷载检验值、短期挠度允许值、抗裂检验系数允许值或最大裂缝宽度允许值。
4•荷载检验值是指在不同的检验状态下,根据试件在设计控制截面上的荷载效应值与试件试验的加载方式,经换算后确定的荷载值。
7.1.7对于有特殊要求的预制构件,由标准图规定专门的结构性能检验指标及相应的试验方法。
7.2检验指标
7.2.1试验构件(试件)按如下方式进行挠度检验。
a° 1•当按混凝土结构设计规范规定的挠度允许值进行检验时,应符合下式的要求: (7.2.1-1) 式中aO—在标准荷载检验值下,试件跨中短期挠度实测值(mr) Iasi—短期挠度允许值,按本标准第7.2.2条的有关规定计算(mn) aO<1.2aC 2•当设计要求按实配钢筋确定的构件挠度计算值进行检验,或仅检验构件的挠度、抗裂或裂缝宽度时,应符合下式的要求: (7.2.1-2) 同时,还应符合公式(7.2.1-1)的要求。 式中a: —在标准荷载检验值下,按实配钢筋确定的试件短期挠度计算值(mr) 注: 直接承受重复荷载的混凝土受弯构件,当进行短期静力加荷试验时,a: 值应按标准荷 载下静力荷载短期效应组合相应的刚度值确定。 7.2.2试件的短期挠度允许值应按下式计算: (7.2.2) 式中las】一试件的短期挠度允许值(m); Ms—按标准荷载计算所得的弯矩值(kNm); M•—按荷载的长期效应组合计算所得的弯矩值(kNm); 二一考虑荷载长期效应组合对挠度增大的影响系数,按现行国家标准 《混凝土结构设计规范》的有关规定取用;桁架可按2.0取用; Is]—试件挠度的允许值(mrj),应按现行国家标准《混凝土结构设计规范》的有关规定取用。 723 试件的裂缝宽度检验应符合下式的要求: 时0<层 s,max—■-masJ (723) 式中-S,max—在标准荷载检验值下,受拉主筋处的最大裂缝宽度实测值(mF); femas—试件检验的最大裂缝宽度允许值(mm,按表7.2.3取用。 试件的最大裂缝宽度允许值(mm表7.2.3 设计限值 检验允许值tomax] 0.2 0.15 0.3 0.20 0.4 0.25 7.2.4试件的抗裂检验应符合下式的要求: (724) : 丄r1 式中Or—试件的抗裂检验系数实测值,即试件的开裂荷载实测值与标准 荷载检验值(均包括自重)的比值; Icr—试件的抗裂检验系数允许值,按本标准第7.2.5条的有关规定计算 7.2.5试件的抗裂检验系数允许值应按下式计算: IcJ-0.95 (725) 式中[? cr]—试件抗裂检验系数允许值; ■: 「sc—标准荷载下抗裂验算边缘混凝土的法向应力(N/mm2); ■—受拉区混凝土塑性影响系数,按现行国家标准《混凝土结构设计规范》的有关规定取用; ftk—检验时的混凝土抗拉强度标准值(N/mm2),根据设计的混凝土立 方体抗压强度值,按现行国家标准《混凝土结构设计规范》的规定 取用; —检验时在抗裂验算边缘的混凝土预压应力计算值(N/mm2),按现 行国家标准《混凝土结构设计规范》的有关规定确定。 计算预压应 力值时,混凝土的收缩、徐变引起的预应力损失值应考虑时间因素的影响。 对一般预应力预制混凝土构件,可按龄期为28d或其它规定的检验龄期,给出试件的抗裂检验系数允许值。 7.2.6试件应按如下方式进行承载力检验。 1•当按混凝土结构设计规范的规定进行检验时,应符合下式的要求: (726-1) 式中: 一试件的承载力检验系数实测值,即试件的承载力检验荷载实测值与荷载设计值(均包括自重)的比值; 0—结构重要性系数,按本标准第7.2.7条第1项的规定取用; I.u1—试件的承载力检验系数允许值,按表7.2.6取用 表726 承载力检验系数 (GBJ321-90表) 2•当设计要求按试件实配钢筋的承载力进行检验时,应符合下式的要求: (726-2) 式中一试件承载力检验修正系数,按本标准第7.2.7条第2项的有关规定 计算。 7.2.7构件按以下方法确定承载力检验指标。 1.结构重要性系数 根据现行国家标准《混凝土结构设计规范》的有关规定,构件的重要性系数应根据结构的安全等级按表7.2.7选用。 当设计有专门规定时,应予以注明。 构件的重要性系数°表7.2.7 结构安全等级 化 一级 1.1 二级 1.0 三级 0.9 2.试件承载力检验修正系数 当设计要求按试件实配钢筋的承载力进行检验时,试件承载力检验的修正系 数应按下式计算: Rfc,fs'Q (7.2.7) 式中一试件承载力检验修正系数; R(、)一根据实配钢筋面积A确定的试件承载力计算值,应按现行国家标准《混 凝土结构设计规范》中有关承载力计算公式的右边项计算; S—内力(弯矩、剪力、轴向力、扭矩等)组合设计值。 7.3试验方法 7.3.1混凝土预制试件应采用短期静力加载试验的方式进行结构性能检验。 有特殊要求的预制构件,由标准图专门规定相应的试验方式进行结构性能检 验。 7.3.2试件的各项结构性能检验指标均应根据构件设计的混凝土强度等级确定。 试件应在达到设计的混凝土强度等级时进行结构性能检验。 当试件在混凝土尚未达到设计的强度等级,或在超过规定的龄期后进行结构 性能检验时,检验所需的结构性能试验参数和检验指标应作相应的调整。 733试件应在0C以上的温度中进行试验。 蒸汽养护后的试件,应在出池冷却至常温后进行试验。 试件在试验前应量测其实际尺寸,并检查试件的表面,在试件上标出所有的裂缝和缺陷。 试验用的加荷设备及仪表应预先进行标定或校准。 7.3.4试验试件的支承方式应符合下列要求。 1.板、梁和桁架等简支试件,试验时应一端采用铰支承,另一端采用滚动支承。 铰支承可采用角钢、半圆型钢或焊于钢板上的圆钢;滚动支承可采用圆钢(图7.3.4-1)。 (GBJ321-90附录二) 图7.3.4-1 2.四边简支或四角简支的双向板,其支承方式应保证支承处构件能自由转 动,支承面可以相对水平移动(图7.3.4-2)。 (GBJ321-90附录二) 图7.3.4-2 3.试件支承的中心线位置应符合设计图纸的规定。 4.为保证支承面紧密接触,钢垫板与试件、钢垫板与支墩间,宜铺砂浆垫平。 当试验的试件承受较大集中力或支座反力时,应对其支承部分进行局部承压验算。 7.3.5试件加载的方法应根据设计图纸规定的加荷要求、试件类型及设备条件等进行选择。 1.荷重块加荷荷重块加荷适用于均布加荷试验。 荷重块应按区格成垛堆放,垛与垛之间间隙不宜小于50mm以免形成拱作用(图735-1)。 (GBJ321-90附录二) 图7.3.5-1 2.千斤顶加荷 千斤顶加荷适用于集中加荷检验(图7.3.5-2)。 有时可用分配梁系统实现多点集中加荷(图7.3.5-3)。 千斤顶的加荷值宜采用荷载传感器量测,也可采用油压表量测。 图7.3.5-2图7.3.5-3 3.其它方法加荷 梁或桁架可采用水平对顶的加荷方法。 此时试件应垫平,且支承不应妨碍试件在水平方向的位移(图7.3.5-4)。 梁亦可采用竖向对顶的加荷方法。 图7.3.5-5 图7.3.5-4 当屋架仅作挠度、抗裂或裂缝宽度检验时,可将三榀屋架并列,安放屋面板后进行加荷试验,检验中间一榀屋架(图7.3.5-5)。 7.3.6当标准图要求按不同形式荷载的组合(包括均布荷载、集中荷载、水平荷载、垂直荷载等)进行试验时,各种荷载应按比例增加。 试件的试验荷载布置应符合设计规定。 当试验荷载的布置不能完全与设计规定相符时,应按荷载效应等效的原则换算。 换算应使试件试验的内力图形与设计的内力图形相似,并使控制截面上的主要内力值相等,但应考虑荷载布置改变后,对试件其它部位的不利影响。 7.3.7试件应按阶段分级加载。 标准荷载前: 每级荷载不大于标准荷载的20%; 标准荷载后: 每级荷载不大于标准荷载的10%,其中插入的抗裂检验及预检级荷载不大于标准荷载的5%; 承载力检验荷载前: 每级荷载不大于设计荷载的10%; 承载力检验阶段: 每级荷载不大于设计荷载的5%; 后期加载: 结构性能检验合格以后的荷载分级,由具体情况确定。 738每级加载完成以后,持荷时间不宜小于10min;在标准荷载及抗裂检验荷载下,持荷时间不宜小于30min。 7.4观测与判断 7.4.1试件挠度可用百分表、位移传感器、水平仪等进行观测,量测精度应符合有关标准的规定。 接近破坏阶段的挠度,可采用水平仪或拉线直尺等方法量测。 试验时,应量测试件的跨中位移和支座沉陷。 对宽度较大的试件,应在每量测截面的两边或两肋布置测点,并取其量测结果的平均值作为该处的位移。 对水平放置的试件,在各级荷载下的跨中挠度 当试验荷载竖直向下作用时, 实测值应按下列公式计算: (741-1) (741-2) 0 Mg M; o ab (741-3) 式中at0—全部试验荷载作用下试件跨中的挠度实测值(mm;a: —外加试验荷载作用下试件跨中的挠度实测值(mm;a;—试件自重和加荷设备重产生的跨中挠度值(mr) >m—外加试验荷载作用下试件跨中的位移实测值(mm; r0—外加试验荷载作用下试件两端支座沉陷位移的实测值(mm; Mg—试件自重与加荷设备重产生的跨中弯矩值(kNm); Mb—从外加试验荷载开始至试件出现裂缝的前一级荷载为止的外加荷载产生的跨中弯矩值(kNm); a0—从外加试验荷载开始至试件出现裂缝的前一级荷载为止的外加荷载 产生的跨中挠度实测值(mm,可按公式(7.4.1-2)计算。 注: 当采用等效集中力加载模拟均布荷载进行试验时,挠度实测值应乘以修正系数。 当采 用三分点加载时,修正系数可按0.98取用;当采用其它形式集中力加载时,应经计算确定。 7.4.2裂缝宽度可采用刻度放大镜或裂缝宽度检验卡进行观测。 对正截面裂缝,应在构件侧面量测受拉主筋处的最大裂缝宽度;对斜截面裂缝,应量测腹部斜裂缝的最大裂缝宽度。 7.4.3对试件进行抗裂检验,当在规定的荷载持续时间内出现裂缝时,应取本级荷载值与前一级荷载值的平均值作为其开裂荷载实测值;当在规定的荷载持续时间结束后出现裂缝时,可取本级荷载值作为其开裂荷载实测值。 可采用放大镜观察判断裂缝的出现。 若试验中未能及时观察到裂缝的出现,可取荷载—挠度曲线上的转折点(曲线第一弯转段两端切线交点)的荷载值,作为构件的开裂荷载实测值(图7.4.3) 图7.4.3 7.4.4对试件进行承载力检验时,应加载至试件出现本标准表7.2.6所列承载力极限状态的检验标志。 当在规定的荷载持续时间内出现上述检验标志之一时,应取本级荷载值与前一级荷载值的平均值作为其承载力检验荷载实测值;当在规定的荷载持续时间结束后出现上述检验标志之一时,应取本级荷载值作为其承载力检验荷载实测值。 注: 当受压构件采用试验机或千斤顶加荷时,承载力检验荷载实测值应取构件直至破坏的整个试验过程中所达到的荷载最大值。 7.5检验结论 7.5.1当试验检验的结果均符合标准图要求的检验指标时,该试件及所代表检验批的预制构件,结构性能判为合格。 7.5.22.当试验检验结果不能全部符合上述要求时,可按下列方式进行复式检验。 1.复式检验的条件为: 对挠度的允许值可取本标准第7.2.1条规定允许值的1.10倍;对抗裂及承载力检验系数的允许值可取本标准第7.2.3条和第7.2.6条规定允许值的0.95倍。 2.当试件的检验结果尚能符合复式检验条件的要求时,可再抽取两个试件进行检验。 3.当再抽取的两个试件的全部检验结果均符合复式检验条件的要求时,该批构件的结构性能可判为合格。 4.当再抽取两个试件中,第一个试件的全部检验结果均已符合本标准第 7.2.1条至第7.2.6条要求时,该批构件的结构性能可评为合格。 7.5.3对于不符合该型号预制构件结构性能检验合格条件的预制构件,可以降级检验。 如该试件试验测定的结果均符合降级后标准图对于相应型号预制构件要求的结构性能检验指标时,该试件及所代表检验批的预制构件,结构性能可按降级后的型号合格验收。 降级使用的预制构件产品应更改构件标志,並在产品合格证中作必要的说明。 7.5.4预制构件结构性能的试验检验纪录应包括以下内容: 1.试验检验背景构件的生产单位、预制构件名称、型号、生产工艺类型、生产日期、所代表的检验批、试验单位、试验人员(主检、校核、记录等)、试验日期、试验检验报告编号等。 2.试验检验方案 构件参数(形状、尺寸、配筋、保护层厚度、混凝土强度…等的设计值及实测值);试验参数(加载简图、加载方式、荷载代表值、仪表位置及编号…等)结构性能检验指标(挠度、裂缝宽度、抗裂、承载力检验指标)……等。 3.试验纪录 加载程序(等级、数值、时间…等);仪表纪录(读数、、量测参数变化…等);裂缝观测(开裂荷载、裂缝发展、宽度变化、裂缝分布图…等);现象描述(临界检验荷载下的现象观察,破坏标志及破坏特征的简单描述…等)。 4.检验结论 各检验分项(挠度、裂缝宽度、抗裂、承载力)的判断及结构性能检验结论。 结论只可能有三个: 合格、不合格、再检。 而最终结论只能有两亇: “合格”或“不合格”。 试验检验纪录表格形式如下。 预制构件结构性能的试验检验纪录表表7.5.4 (GBJ321-90附录二(十一)表) 7.5.5预制构件结构性能检验的试验检验纪录应在试验现场完成。 试验纪录应真实,不得任意涂改,並应有有关责任人的签名。 试验加载过程中宜进行规场计算,並对各检验项目作出初步判断。
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- 预制 试验