浅谈非模数预制构件的结构性能检验

浅论非模数预制构件的结构性能检验随着建筑业的蓬勃发展，预制构析在建筑领域中得到了广泛的应用，而用户的多需求，使得非模数预制构件的使用占有一定的比例，这给从事建筑活动的一些质检、技术人员对预制构件的检测带来了一定的难度。本文从预制构件结构性能检验的原则和方法出发，谈一点这方面的体会，以供参考。一、关于非模数预制构件结构性能检验的一些概念。1、关于非模数预制构件非模数预制构件是指外型标志尺寸相对标准图集模数有所变化的预制构件，它属于非标准预制构件中的一类。一般情况下，预制构件厂按有关标准图集生产常规预制构件，如我国预制构件行业大量生产的120厚预应力混凝土空心板，标准图集规定的模数一般为300mm，如模数制轴线跨度2400mm、3300mm、4200mm等，计算宽度（标志宽度）一般为600mm、900mm、1200mm等（目前还大量使用500mm宽度非模数制空心板）。由于建筑设计的需要，针对标准图集生产的轴线跨度增加或减少而采用非模数尺寸的预制构件，并非少见，况且现有的生产工艺设备很容易办到。2、关于结构性能检验结构性能是指构件抵抗破坏（承载力）、抵抗变形（挠度）、抵抗裂逢（抗裂度）的能力。对于建筑物所使用的预制构件，必须进行结构性能检验，这是保证建筑物安全所采取的必要措施之一。但结构性能检验是一种破坏性检验，因此，只能采用抽样检验的方式。为使检验具有代表性，预制混凝土构件质量检验评定标准（GBJ32190）明确规定对同类型产品（指同一钢种、同一混凝土等级、同一工艺和同一结构形式）按1000件（连续10批合格可改为2000件）且不超过三个月的产品作为一个检验批，随机抽取一个构件作为试件进行检验。结构性能除满足使用安全外，还是对原材料性能和工艺质量的检验。二、关于非模数制构件的检验实际使用的非模数制构件主要是对通过标准图集中构件跨度尺寸进行调整，当然，对于很少出现的非模数宽度构件可按跨度相同的构件进行结构性能检验，即按挠度、抗裂度指标不变，承载力检验平方值不变进行检验，只是嵌缝宽度相对有些影响，但影响很小，这里 主要讨论的是非模数跨度预制构件的结构性能检验。非模数跨度构件的配筋原则上应按跨度较长的一级选择配筋，如要生产轴线跨度为3500mm的空心板，配筋和截面条件按轴线跨度为3600mm空心板（YKB365191EG401图集编号板，下同）的要求（当然，也有按跨度较短一级选择配筋的情况，这里不多赘述），这是出于安全考虑的原因，因为在同样的使用荷载作用下，配筋和构造工艺完全相同的构件，跨度较小时相对更安全一些。当板型选择后，怎样确定其结构性能检验指标，现行有几种方法，各有优劣，分析如下：第一种方法是全部采用较大跨度同荷载等级标准构件的全部结构性能检验指标，如上例中，非标准构件YKB3351采用YKB3651的指标检验。这种做法简便易行，但放松了检验尺度，因为同材料强度或生产工艺，短跨度构件具有更好的结构性能，更高的检验指标。第二种方法是全部采用较小跨度同荷载等级标准构件的全部结构性能检验指标，同第一种方法反相对应的是严格了检验尺度，如YKB2852全部采用了YKB2752的结构性能检验指标，人为造成不合格品的增多。第三种方法是用统一的修正系数调整检验荷载而保留全部检验指标不变，设修正系数为k，取非模数检验跨度与较长标准检验跨度lo的比例，即：klo/ （1）相应的调整后的荷载由较长标准构件检验荷载Q来修正，即QnkQ （2）第四种方法同样是调整检验荷载，考虑到一般受弯简支内构件主要内力弯矩与跨度的关系（M=1/8gl2，其中g为线载）成平方比，结构性能既是检验荷载效应（内力），则按等效原则，修正系数应乘平方倍的增加，即Qn=k2Q （3）当然，在实际检验过程中，可以适当简化处理k值，但对检验等效原理应该有清醒的认识。第五种方法为线性内插法，即把结构性能指标在极差300mm范围内的变化曲线近似看作直线变化，偏差忽略不计，这种方法原理简单，一目了然，操作性较好。如求检验荷载Qn，则：（l21）/（Q2Q1）（ln1）/（QnQ1） （4）l2、1较长、短一级构件检验跨度。Q2、Q1较长、短一级构件检验荷载。ln、Qn分别为非数构件的检验跨度和检验荷载。其它检验指标依此类推。三、案例分析例某移民小学教学楼工程，教室设计轴线跨度为2800mm，采用型号规格为YKB2852预应力混凝土空心板，构件厂按照湖北省标图集91EG401组织生产（使用甲级级b4钢筋），由标准图集可知，检验跨度均为标志长度（轴线跨度）减100mm，查YKB3052板的各检验荷载值如表1所示。（1）求检验荷载的修正系数及YKB2852的检验荷载值并将其分别填入表1空格中;（2）该工程另设有3.5m开间的办公室，需用一级预制板，已知YKB3651及YKB3351的相关结构性能检验指标如表2所示，请用插入法求YKB3551的相应指标并填入表2空格中。非模数构件的检验荷载（kN/m2） 表1构件型号承载力荷载检验值Qd短期荷载检验值QsYKB305210.8718.777修正系数1.1531.330YKB285212.5311.68非模数构件的检验指标 表2构件型号配筋承载力检验荷载Qd（kN/m2）短期荷载检验值Qs（kN/m2）短期挠度计算值acs（mm）抗裂检验系数允许值crYKB365110b47.4646.0513.721.188YKB355110b47.9526.4423.511.188YKB335110b48.9297.2233.101.188解1、检验跨度比，K3000-100/2800-1001.074抗裂和承载力检验荷载修正系数k21.153挠度检验荷载修正系数k41.330非模数构件检验荷载如表（1）所示。2、3.6m、3.5m、3.3m跨度板的检验跨度分别为3.5m、3.4m、3.2m。求3.5m跨度板短期荷载检验值，根据公式（4）有：3.5-3.2/6.051-7.2233.4-3.2/Qs-7.223解方程，得Qs6.442（kN/m2）同理计算得Qd7.952（kN/m2）acs3.51（mm）cr1.188非模数构件检验指标如表（2）所示。需要说明的是插入法对同筋板较为适用，对非同筋板是有一定的缺陷的，如果我们能深入领会检验标准的精神和标准图集的设计原理，对构件结构性能的检验无疑是有指导意义的。四、结束语。非模数预制混凝土构件的结