大型倉庫預應力混凝土雙T 板結構性能試驗分析

李旭，田偉，孫贊

（95338 部隊，廣州 510000）

1 引言

隨著我國經濟水平的持續(xù)提高，越來越多的資源涌入基礎建設領域，建筑結構和質量受到了廣泛關注，如何通過使用新的工藝和材料提升建筑物的結構強度，從而提高建筑物的質量水平并保證其使用壽命，受到越來越多的關注。在當今高強度建筑結構中，普遍使用預應力混凝土雙T 板結構件提升建筑結構強度是一種很高效的做法。

預應力混凝土雙T 板，是一種板梁結合的預制鋼筋混凝土承載構件，由寬大的面板和2 根窄而高的肋組成。其面板既是橫向承重結構，又是縱向承重肋的受壓區(qū)。受壓區(qū)截面較大，中和軸接近或進入面板，受拉主鋼筋有較大的力臂。所以，雙T 板具有良好的結構力學性能、明確的傳力層次、簡潔的幾何形狀，可實現在大跨度與大覆蓋面積下的施工作業(yè)。在當前的施工建筑行業(yè)，超大型工程項目的數量日益增多，這也為預應力混凝土雙T 板提供了廣泛的應用空間。本文重點針對雙T 板的結構性能進行試驗分析，對大型倉庫類工程項目的順利施工具有重要意義。

2 混凝土雙T 板的特征

混凝土雙T 板在應用中具備高效、整體性良好以及成本低等優(yōu)勢。首先，在高效的預應力技術方面，雙T 板采用高強度鋼絞線制作而成，而且混凝土強度可以達到C50，這樣可以同時達到省料、省時、省工等特點，并且可以保證混凝土雙T板的外觀滿足施工要求。其次，在混凝土雙T 板的整體性能方面，由于可以將受力分散到多塊，從而可以避免預制構件的實際應用中的劣勢，更好地提升應用質量。最后，在成本方面，混凝土雙T 板主要用于當代的工程建筑，并且多用于大型工程項目中，例如，將雙T 板應用到倉庫廠房的屋面板中，其綜合造價與輕鋼結構相似，并且在耐久性、防火能力以及抗腐蝕能力等方面都具備良好的應用效果[1]。

3 預應力混凝土雙T 板結構性能測試

3.1 準備環(huán)節(jié)

由于混凝土雙T 板的尺寸較大，因此，進行性能測試時需要注意以下事項：

1）保證測試場地的平整性，還要對場地的承載力與面積等參數進行分析，保證加載試驗中不會產生較大的沉降，尤其是在混凝土雙T 板試件縱向滾動時，需要保證場地綜合質量[2]。對于不平整的測試場地，需要利用機械裝備進行清理，待其水平度達標之后再開展相關的試驗測試工作。

2）提前準備足夠剛度與承載力的支柱，在混凝土雙T 板變形或開裂過程中保證支柱不會產生變化。有條件的單位需要對支柱的強度和承載力開展測試，確保其指標數值符合要求，這也可以作為材料進場前或使用前檢查的一部分內容。

3）保證支座質量，因角鋼剛度不足，不應作為承載支座，這里可以利用限位器對鋼筋進行綁定處理，并且保證滾動設備具備一定的剛度。

4）滾動支座與底座的高度要符合標準范圍，如果存在較大的高度差，將會影響到整體應用效果，因此，需要保證縱向滾動的穩(wěn)定性，這樣才能避免混凝土雙T 板性能測試中的安全程度。

5）由于混凝土雙T 板自身質量較大，因此，要保證足夠重量的起吊設備。以長24 m，寬3 m 的混凝土雙T 板為例，為保證吊裝作業(yè)的平整度，需要保證設備的最大吊裝重量在30 t（300 kN）以上。

6）要準備足夠的荷載塊，推薦使用實心磚。以普通燒結磚為例，每塊磚質量約為2.3 kg，因此，進行混凝土雙T 板性能測試時需要準備約40 000 塊。

7）保證相關操作人員與輔助人員的充足性，由于混凝土雙T 板的性能檢驗需要1 d 時間，因此，要為檢驗工作預留出充足的時間[3]。

8）混凝土雙T 板在試驗前應測量其實際尺寸，檢查雙T 板的實際尺寸，并檢查構件表面，所有的缺陷和裂縫應全部標出。

9）試驗用加荷設備及量測儀表應預先進行標定或校準。

10）混凝土雙T 板強度應達到設計強度的100%以上方能進行試驗。

3.2 試驗過程

在對混凝土雙T 板進行試驗時，首先要對吊裝支座進行安裝，并且裝置測量儀表，將支點調整到混凝土雙T 板邊緣約100 mm，因此，需要在試件中布置2 個撓度測點，采用鋼板與砂漿進行黏結處理，同時，還要在雙T 板兩端架設百分表，針對不同位置的測試儀表進行編號。

其次，需要對荷載測試場景進行布置，根據規(guī)范要求將混凝土雙T 板平均分為8 個區(qū)塊，保證每個區(qū)塊之間存在200 mm的縫隙，不僅對雙T 板的檢驗跨度進行測試，還要根據相關圖集進行分析，以此明確加載程序。按照構件劃分的等級來測量荷載數值，混凝土雙T 板應分級加載，根據GB 50204—2015《混凝土結構工程施工質量驗收規(guī)范》附錄B 的要求，當荷載小于標準荷載時，每級荷載不應大于標準荷載的20%；當荷載大于標準荷載時，每級荷載不應大于標準荷載值的10%；當荷載接近承載力檢驗荷載時，每級荷載不應大于荷載設計值的5%。保證每級荷載數值的檢測標準約為20%，同時，還要不大于檢驗荷載標準值的10%[4]。試驗設備重量及預制構件自重應作為第一次加載的一部分。

試驗前，應對混凝土雙T 板進行預壓處理，以檢查試驗裝置的工作是否正常。但應防止混凝土雙T 板因預壓而開裂。在不同壓力系數情況下對雙T 板的性能變化情況進行記錄，每級加載測試進行時，應持續(xù)10~15 min，在標準荷載作用下，應持續(xù)30 min。并且重點關注持續(xù)加壓時混凝土雙T 板的變化情況、開裂情況，以及鋼筋有無滑移現象，當發(fā)現雙T 板裂縫時，需要及時拆除百分表，停止觀測構件跨中位移，結合承載力檢驗結果進行分析，針對裂縫寬度進行測量時，需要使用精度為0.05 mm 的放大鏡，也可以采用滿足精度要求的裂縫檢驗卡進行觀測，以此準確判定雙T 板腹部裂縫的實際寬度。

試驗荷載布置應符合設計要求，當荷載布置不能完全與設計的要求相符時，應按荷載效應等效原則換算，并應計入荷載布置改變后對構件其他部位的不利影響。在進行承載力檢驗時，應加載至預制構件出現GB 50204—2015 附錄B 所列承載能力極限狀態(tài)的檢驗標志之一后結束試驗。

撓度量測采用百分表，接近破壞荷載階段的撓度可采用水平儀或直尺等測量，測量跨中位移和支座沉陷，在每一量測截面的兩邊布置測點，取量測結果的平均值作為該處的位移。

3.3 數據處理

在對混凝土雙T 板進行性能測試時，需要全程對相關參數進行記錄，例如，實際荷載數值、抗剪數值以及抗裂荷載數值等。首先是實際荷載數值，根據GB 50204—2015 附錄B 中的公式進行計算，也就是跨中撓度等于外加試驗荷載作用下構建的綜合變化情況，這時針對實際荷載數值與標準荷載數值進行分析，能夠得到一端支座的沉陷值，并且結合一端數值計算另一端支座的對應數值，最后通過對中間連接肋條進行調試，從而使兩端的沉陷數值相同。其次是抗荷載數值，當混凝土雙T 板在荷載作用力下產生裂縫時，需要將一級荷載數值與實際數值進行對比分析，如果試驗中沒能及時對截面裂縫進行統(tǒng)計，將會影響最終分析結果的準確程度。因此，需要時刻關注荷載作用力下混凝土雙T 板截面的變化情況，并且分時段準確記錄雙T 板構件開裂區(qū)域的荷載實測值[5]。有條件的單位還可以對試驗或者施工現場采集的數據進行儲存和整理及分析，發(fā)現其中規(guī)律性的變化，利用這些變化找到混凝土雙T 板截面的變化規(guī)律，并且預測其下一步的變化趨勢，根據變化趨勢提前采取措施進行預防，提高危及預處理能力，促進施工水平的提高。

4 預應力混凝土雙T 板結構性能測試結果分析

通過對混凝土雙T 板的試驗數據進行分析可知，首先，在性能系數加載過程中需要與施工標準相契合；其次，還要明確檢驗系數的允許值，也就是混凝土雙T 板的承載力檢驗系數的實際數值，一方面試件承載力對其有直接影響，另一方面與混凝土雙T 板自身的抗剪系數存在一定的關聯。例如，當試件的開裂荷載系數與荷載標準值相同時，混凝土雙T 板的實際承載值可以滿足極限狀態(tài)下的檢驗標志。此外，當規(guī)定的荷載持續(xù)時間結束后，雙T 板的承載能力與極限狀態(tài)之間的差距可以作為實際荷載值的測試參考標準。

5 結語

綜上所述，在當前城市建筑高速發(fā)展的背景下，建筑行業(yè)需要不斷對施工技術與設備進行優(yōu)化革新，同時還要積極開發(fā)先進的施工材料，這樣才能保證整體施工質量與效率。預應力混凝土雙T 板的誕生可以有效解決大型工程項目的施工要求，并且在成本控制方面也具備良好的應用效果，因此，應在強度要求比較高的工程項目中大力推薦使用，尤其是應進一步提升其在大型倉庫中的應用規(guī)模。

本文對預應力混凝土雙T 板的結構性能進行試驗分析，首先，介紹了混凝土雙T 板的應用特征；其次，重點闡述雙T板性能試驗中的準備環(huán)節(jié)、試驗過程以及數據處理環(huán)節(jié)；最后，對預應力混凝土雙T 板結構性能的測試結果做出分析，在理論上拓展了預應力混凝土雙T 板結構強度的試驗分析方法，也擴大了大型倉庫建設可選措施的范圍，既可以為建筑行業(yè)提供良好的材料參數支撐，也可以為預應力混凝土雙T 板的高效應用提供穩(wěn)定保障。