預(yù)制裝配式鋼筋混凝土組裝房承載力試驗(yàn)研究

代平國(guó)，魏海燕

（嘉峪關(guān)市產(chǎn)品質(zhì)量計(jì)量和特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)中心，甘肅 嘉峪關(guān) 735100）

0 引言

預(yù)制裝配式鋼筋混凝土組裝房（以下簡(jiǎn)稱組裝房）是標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工、一體化裝修的一種新型盒式建筑，利用房子墻壁、頂板內(nèi)配置有單層或多層鋼筋骨架的預(yù)制房屋，并根據(jù)需要裝配組合成多層或不同形狀及尺寸允許偏差的預(yù)制房屋。主要用于農(nóng)村自建房屋、城市簡(jiǎn)易房屋、各類基礎(chǔ)設(shè)施功能性用房和企業(yè)廠礦辦公及生活設(shè)施用房，以及可用于二次或多次拆解裝配使用的預(yù)制裝配式鋼筋混凝土組裝房。

預(yù)制裝配式鋼筋混凝土組裝房承載力是指組裝房屋面抵抗承受重力產(chǎn)生裂紋或破壞的能力，其原理是通過(guò)重力傳遞，檢查屋頂裂紋大小，獲取單位面積上承受的荷載力，計(jì)算試驗(yàn)荷載值（壓強(qiáng)）的過(guò)程，用于評(píng)價(jià)組裝房結(jié)構(gòu)性能強(qiáng)度的重要參數(shù)，是衡量組裝房質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)。預(yù)制裝配式鋼筋混凝土組裝房因目前沒有相關(guān)的國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，雖有部分企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，但對(duì)其屋面承載力的試驗(yàn)方法各有不同。根據(jù)GB/T 51129—2015《工業(yè)化建筑評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》和檢驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，提出組裝房的承載力（荷載值）的試驗(yàn)方法，該方法可有效對(duì)組裝房屋面承載力進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)，方法簡(jiǎn)單，易于控制，操作性強(qiáng)，易于進(jìn)行，企業(yè)可根據(jù)該方法制定企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，用于產(chǎn)品的型式檢驗(yàn)，亦可根據(jù)該方法進(jìn)行自檢或出廠檢驗(yàn)。該方法在應(yīng)用過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)各種問(wèn)題，可行性仍需各方討論。

1 試驗(yàn)過(guò)程

1.1 原理

采用均布荷載法，重力試塊（水泥標(biāo)磚）進(jìn)行加壓試驗(yàn)，通過(guò)加壓試塊重力的均勻傳遞，檢查組裝房屋頂?shù)牧鸭y大小，檢驗(yàn)其承載力，采用裂縫荷載和破壞荷載值來(lái)表示。試驗(yàn)安裝見圖1。

圖1 承載力試驗(yàn)加載型式

1.2 試件選取

（1）組裝房試件1個(gè)。

（2）自然養(yǎng)護(hù)齡期不少于28 d。

（3）蒸汽養(yǎng)護(hù)的組裝房齡期不少于14 d。

1.3 儀器設(shè)備要求

1.3.1 試驗(yàn)儀器設(shè)備

試驗(yàn)用主要儀器設(shè)備見表1。

表1 試驗(yàn)用主要儀器設(shè)備和量具

1.3.2 設(shè)備要求

（1）木質(zhì)底板邊長(zhǎng)為1m×1 m，面積為1.0 m2，表面應(yīng)平整。

（2）橡膠墊在組裝房與地面接觸面部分放置。

（3）木質(zhì)底板與組裝房房頂接觸面應(yīng)平整（小于3 mm的不平整現(xiàn)象，可鋪墊細(xì)黃沙，用尺桿刮平處理）。

1.4 試驗(yàn)準(zhǔn)備

（1）檢查設(shè)備狀況，設(shè)備無(wú)故障時(shí)方可試驗(yàn)。

（2）在平整的混凝土地坪上放置好橡膠墊（橡膠墊寬度200 mm、厚度20 mm）。

（3）組裝房的軸線垂直于地面，然后將3塊邊長(zhǎng)為1 m的木質(zhì)底板如圖所示沿組裝房軸線均勻的放置在組裝房頂面，使木質(zhì)底板與組裝房的軸線垂直。

（4）組裝房室內(nèi)頂部和挑檐采用涂料噴涂至白色，便于裂紋觀察。

1.5 試驗(yàn)步驟

（1）按規(guī)定的裂縫荷載值，計(jì)算理論力值，用臺(tái)秤稱量重力試塊，每個(gè)測(cè)試點(diǎn)準(zhǔn)確稱量理論力值50%重力試塊，均勻分布于1 m2的木質(zhì)底板之上，靜置10 min，觀察組裝房室內(nèi)頂部有無(wú)裂紋；無(wú)裂縫出現(xiàn)時(shí)，再按裂縫荷載30%的荷載值，繼續(xù)加壓，加壓后再靜置10 min，觀察組裝房室內(nèi)頂部有無(wú)裂紋；無(wú)裂縫出現(xiàn)時(shí)，再按裂縫荷載20%的級(jí)差繼續(xù)加荷，每次加荷后靜置10 min，直至屋頂出現(xiàn)的裂縫寬度達(dá)到0.20 mm時(shí)，記錄出現(xiàn)裂紋時(shí)的力值，計(jì)算裂縫荷載值，精確至1 kN/m2。

（2）出現(xiàn)裂紋后，按破壞荷載理論力值20%的級(jí)差繼續(xù)加荷，每次加荷載后靜置5 min，加至破壞荷載力值，觀察組裝房屋頂有無(wú)破壞現(xiàn)象或出現(xiàn)大于1.5 mm的裂紋；若未破壞或裂紋小于1.5 mm，可繼續(xù)按破壞荷載10%的級(jí)差繼續(xù)加荷，每次靜置時(shí)間為5 min，直至破壞或出現(xiàn)大于1.5 mm的裂紋，記錄破壞時(shí)的重力值，計(jì)算破壞荷載值，精確至1 kN/m2。

1.6 裂縫荷載和破壞荷載的確定

當(dāng)在加荷過(guò)程中第一次出現(xiàn)裂縫時(shí)，應(yīng)取前一級(jí)荷載值作為裂縫荷載實(shí)測(cè)值；當(dāng)在規(guī)定的荷載持續(xù)時(shí)間內(nèi)第一次出現(xiàn)裂縫時(shí)，應(yīng)取本級(jí)荷載值與前一級(jí)荷載值的平均值作為裂縫荷載實(shí)測(cè)值；當(dāng)在規(guī)定的荷載持續(xù)時(shí)間結(jié)束后第一次出現(xiàn)裂縫時(shí)，應(yīng)取本級(jí)荷載值作為裂縫荷載實(shí)測(cè)值。

組裝房已經(jīng)破壞不能繼續(xù)承受荷載時(shí)的荷載值為破壞荷載，當(dāng)在加載過(guò)程中出現(xiàn)破壞現(xiàn)象或出現(xiàn)大于1.5 mm的裂紋時(shí)，應(yīng)取前一級(jí)荷載值作為破壞荷載的實(shí)測(cè)值；當(dāng)在規(guī)定的荷載持續(xù)時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)上述情況時(shí)，應(yīng)取本級(jí)荷載值與前一級(jí)荷載值的平均值作為破壞荷載實(shí)測(cè)值；當(dāng)在荷載持續(xù)時(shí)間結(jié)束后出現(xiàn)上述情況時(shí)，應(yīng)取本級(jí)荷載值作為破壞荷載實(shí)測(cè)值。

1.7 挑檐承載力荷載試驗(yàn)

試驗(yàn)安裝見圖2。

圖2 挑檐荷載試驗(yàn)加載型式

挑檐承載力試驗(yàn)采用兩點(diǎn)均布加荷法，其分布在每個(gè)荷載點(diǎn)的荷載值不應(yīng)大于整個(gè)挑檐面積總荷載值的1/2。

挑檐承載力試驗(yàn)步驟：

（1）按挑檐承載力荷載值的80%加載，并持荷30 min，不得有裂縫出現(xiàn)。

（2）繼續(xù)加荷至總荷載值，并持荷30 min，不應(yīng)出現(xiàn)裂縫或裂縫寬度＜0.2 mm，判定為挑檐承載力合格。

挑檐承載力試驗(yàn)不宜與屋頂荷載試驗(yàn)同時(shí)進(jìn)行。

1.8 結(jié)果計(jì)算

裂縫、破壞荷載試驗(yàn)值按式（1）計(jì)算。

式中：F-裂縫總重力值，kN；M-每個(gè)點(diǎn)受壓面積，m2；P-裂縫荷載值，kN/m2。

2 承載力結(jié)果

裂縫荷載試驗(yàn)、破壞荷載試驗(yàn)、挑檐荷載試驗(yàn)均符合預(yù)先設(shè)定值時(shí)，可判定組裝房承載力試驗(yàn)合格。如裂縫荷載試驗(yàn)和挑檐荷載試驗(yàn)結(jié)果不符合預(yù)先設(shè)定值時(shí)，允許從同批產(chǎn)品中抽取2件再次進(jìn)行裂縫和挑檐荷載試驗(yàn)試驗(yàn)，復(fù)檢結(jié)果如全部符合預(yù)先設(shè)定值時(shí)，則判定承載力試驗(yàn)合格；破壞荷載試驗(yàn)不允許復(fù)檢。

3 結(jié)語(yǔ)

采用重力均勻荷載對(duì)預(yù)制裝配式鋼筋混凝土組裝房承載力進(jìn)行試驗(yàn)的方法，具有適用性普遍、現(xiàn)場(chǎng)操作性強(qiáng)、方法簡(jiǎn)單、指導(dǎo)性強(qiáng)等特點(diǎn)，適合生產(chǎn)企業(yè)制定企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，指導(dǎo)生產(chǎn)，控制質(zhì)量，可作為型式檢驗(yàn)和出廠檢驗(yàn)的依據(jù)。