钢骨架轻型板挠度和承载力检测初探

　　摘要:本文探讨了钢骨架轻型板挠度和承载力检测的加载方法，并对检测用的四个数显百分表和四个显示器进行了组合，形成了整体设备挠度检测仪，方便出现场检测。

　　关键词:钢骨架轻型板;挠度;承载力;裂缝

　　0概述

　　钢骨架轻型板具有重量轻、承载力强、节能、防火、隔声、防爆、抗震等优点，不仅保持了传统钢筋混凝土构件的高可靠性和使用寿命，又吸收了其他轻质板材的长处，实现了轻质和多功能一体，突出了构造的安全性和耐久性。目前钢骨架轻型板广泛用于钢结构工业厂房的屋面，大型钢网架屋面板，体育馆钢骨架屋面板，煤厂栈桥楼板、屋面板和墙板。

　　作为楼板和屋面板使用时，承载力和挠度是两个重要指标，在国家建筑标准设计图集09CJ20《钢骨架轻型板》[1]中，明确规定了不同规格型号的钢骨架轻型板的承载力和挠度技术指标要求，并规定了用GB/T50152-2012《混凝土结构试验方法标准》[2]进行检测其承载力和挠度。

　　笔者在钢结构工程检测中，遇到了客户委托对钢骨架轻型屋面板的挠度和承载力的检测。接到检测委托后，对GB/T50152-2012《混凝土结构试验方法标准》进行了研究和探讨，针对钢骨架轻型板的规格和特性，选用了混凝土试块加载和围堰装水的加载方式，制作了铰支座和滚动支座，选用探头和显示器分体的裂缝宽度测定仪观测裂缝宽度，并将数显百分表和显示器进行组合制成挠度检测仪，方便携带到现场检测。

　　1钢骨架轻型板承载力和挠度检测的准备工作

　　检测时将钢骨架轻型板试件安放在固定铰支座和滚动支座上(见图1)，试件宽度一般为1500mm，固定铰支座和滚动支座的长度需1500mm，到现场检测时携带很不方便，制作两个长度750mm的支座，将其拼接长度到1500mm，在垫板为整体。

　　承载力和挠度的检测设备选择，检测时两端的变形小，中部变形大，故选用两个量程(0～50)mm的数显百分表用于试件两端，两个量程(0～150)mm数显百分表用于试件中部即可满足检测;检测时数显百分表安装在检测试件的背面，读取数据不方便，故选择将四个显示器与四个数显百分表连接，并将四个显示器组合在一起(见图2)，命名为挠度检测仪，将数显百分表和显示器装入一个工具箱(见图3)携带方便;选用探头和显示器分离的数显裂缝宽度测试仪(见图4、图5)观测裂缝宽度。

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　　承载能力和挠度检测时加载方式的选择:根据GB/T50152-2012《混凝土结构试验方法标准》承载力和挠度加载时均布加载，在实验室检测时，选择150mm立方体混凝土试块，加载应均匀一致。板长4500mm，板宽1500mm钢骨架轻型板加载分布(见图6);现场检测检测时，按试件尺寸大小制作一个围堰，内放一整块防水膜，用水深换算每一级的加载质量(见图7)。试件的分级加载:当荷载小于荷载标准值时，每级荷载不应大于荷载标准值的20%;当荷载接近抗裂检验荷载值时，每级荷载不应大于荷载标准值的10%;当荷载接近承载力检验荷载值时，每级荷载不应大于承载力检验荷载设计值的5%。分级加载质量均匀分布混凝土试块(150mm立方体)和加载点布置:

　　第一级:(1～27)点位上各加1块;2，8，14，20，26点位各加一块(5块);

　　第二级:(1～27)点位上各加2块;2，8，10，12，14，16，18，20，26点位各加一块(9块);

　　第三级:(1～27)点位上各加3块;2，8，12，16，20，26点位各加一块(6块);

　　第四级:(1～27)点位上各加4块;2，8，10，12，14，16，18，20，26点位各加一块(9块);

　　第五级:(1～27)点位上各加6块;

　　第六级:(1～27)点位上各加7块;5，23点位各加一块(2块);

　　第七级:(1～27)点位上各加7块;除1，9，19，27位外，其他点位各加一块(23块);

　　第八级:(1～27)点位上各加8块;1，3，7，9，10，12，16，18，19，21，25，27点位各加一块，5，14，23点位各加二块(18块);

　　第九级:(1～27)点位上各加9块;2，4，6，8，10，12，14，16，18，20，22，24，26点位各加一块(13块);

　　第十级:(1～27)点位上各加10块;除1，9，19，27位外，其他点位各加一块(23块);

　　第十一级:(1～27)点位上各加10块;2，8，12，16，20，26点位各加一块(6块);

　　第十二级:(1～27)点位上各加10块;1，3，7，9，10，12，16，18，19，21，25，27点位各加一块，5，14，23点位各加二块(18块);

　　第十三级:(1～27)点位上各加11块。

　　2钢骨架轻型板挠度和承载力的检测

　　钢骨架轻型板进行挠度和承载力检测时芯板受力不允许出现超过规定的裂缝。挠度检测时变形及裂缝控制:主肋最大挠度，当L0<7m时为L0/200;当7m

　　钢骨架轻型板破坏时不能出现以下现象:冷拔低碳钢丝严重扭曲变形、芯板发生斜压破坏以及钢骨架主肋发生脆性破坏。

　　当在规定的荷载持续时间内出现上述检测标志之一时，应取本级荷载值前一级荷载值的平均值作为其承载力检测荷载实测值;当在规定的荷载持续时间结束后出现上述标志之一时，应取本级荷载值作为其承载力检测荷载实测值。构件抗裂检测中，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，应取本级荷载值作为其开裂荷载实测值。

　　每级加载完成后，在持续时间内，应观察裂缝的出现和开展;在持续时间结束时，应观察并记录各项数据。

　　钢骨架轻型屋面板、楼板荷载等级见表1(源自图集09CJ20《钢骨架轻型板》)，以板长4500mm，板宽1480mm为例的挠度和承载力检测记录见表2。

　　3、结束语

　　随着钢骨架轻型板的使用越来越广，需要对其承载力和挠度的检测需求将大幅增加。钢骨架轻型板规格多，长度有4.5m，6.0m，7.5m，9m，对于4.5m×1.2m板可以送实验室检测，对于7.5m和9m的大型板，到现场检测应更方便可行。笔者探讨的组合设备挠度检测仪和拼接支座，乘坐交通工具到现场检测时携带方便，施工现场只需准备自制支架和围堰内布防水膜盛水进行加载，利用施工现场的起吊设备安放试件即可顺利完成钢骨架轻型板挠度和承载力的检测。运用该方法方进行检测，可以降低检测的成本取得较好的经济效益。——论文作者：李晗李飞