第２５卷 第３期 山东建筑大学学报 Ｖｏ１．２５ Ｎｏ．３ ２０１０正 ６月 Ｊ０ＵＲＮＡＬ ＯＦ ＳＨＡＮＤＯＮＧ ＪＩＡＮＺＨＵ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ Ｊｕｎｅ ２０１０ 文章编号：１６７３－７６４４（２０１０）０３—０２９０—０３ 新型楼板及墙体堆载试验研究 王欣 ，王琴 ，李莹 ，贾磊 ，李鹤 （１．山东建筑大学土木工程学院，山东济南２５０１０１；２．山东建大工程鉴定加固研究所，山东济南２５００１４） 摘要：通过对采用新型钢丝网夹心苯板建成的楼板及墙体的某别墅进行现场堆载试验研究，得到了其承载能力 及裂缝开展情况，为理论分析建立合理的模型提供了试验依据。试验结果表明：新型楼板的承载能力及抗裂性 能均能满足要求，且节省钢筋，可用于工程实际；新型墙体承载力有限，若用于承重墙，应进一步研究。 关键词：钢丝网夹心苯板；墙体及楼板；承载力；裂缝分布；堆载试验 中图分类号：ＴＵ９４２ 文献标识码：Ａ Ａ ｈｅａｐｅｄ ｌｏａｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ａｎｄ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ ａ ｎｅｗ ｔｙｐｅ ｆｌｏｏｒ ａｎｄ ｗａｌｌｓ ＷＡＮＧ Ｘｉｎ ，ＷＡＮＧ Ｑｉｎ ，ＬＩ Ｙｉｎｇ ，ｅｔ ａ１． （１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｃｉｖｉｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｊｉａｎｚｈｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｎａｎ ２５０１０１，Ｃｈｉｎａ；２．Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ａｐｐｒａｉｓａｌ ａｎｄ Ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｊｉａｎｚｈｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｎａｎ ２５００１４，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ ｈｅａｐｅｄ ｌｏａｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｏｆ ａ ｖｉｌｌａ ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｉｓ ｃａｒｉｒｅｄ ｏｕｔ ｏｎ ｔｈｅ ｓｐｏｒｔ ｂｙ ｎｅｗ ｔｙｐｅ ｆｌｏｏｒ ａｎｄ ｗａｌｌｓ．Ｔｈｅ ｌｏａｄ ｃａｐａｃｉｔｙ ａｎｄ ｃｒａｃｋ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ａｒｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ａｂｏｖｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｍｅｍｂｅｒｓ ｍａｄｅ ｏｆ ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ ＣＯＴｅ ｐａｎｅｌ ｗｉｔｈ ｗｉｒｅ ｍｅｓｈ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｃａｎ ｂｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｄ ｆｏｒ ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ ｍｏｄｅｌｓ．Ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｄａｔａ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｌｏａｄ ｃａｐａｃｉｔｙ ａｎｄ ｔｈｅ ａｎｔｉ—ｃｒａｃｋ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅ ｆｌｏｏｒ ａｒｅ ｓａｔｉｓｆａｃｔｏｒｙ ｔｏ ｍｅｅｔ ｓｏｍｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ．Ｔｈｅ ｓｔｅｅｌ ｂａｒｓ ｃａｎ ｂｅ ｓａｖｅｄ ｔｏ ｓｏｍｅ ｅｘｔｅｎｔ ｉｎ ｅｎ￣ｎｅｅｆｉｎｇ ｐｒａｃｔｉｃｅ．Ｉｔ ｃａｎ ｂｅ ｓｅｅｎ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｌｏａｄ ｃａｐａｃｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｎｅｗ ｔｙｐｅ ｗａｌｌｓ ｉｓ ｌｉｍｉｔｅｄ．Ｓｏ，ｆｕｒｔｈｅｒ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ｉｆ ｔｈｅ ｗａｌｌ ｉｓ ｕｓｅｄ ａｓ ｔｈｅ ｂｅａｒｉｎｇ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ ｃｏｒｅ ｗｉｔｈ ｗｉｒｅ ｍｅｓｈ ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ；ｗａｌｌ ｐａｎｅｌ ａｎｄ ｌｆｏｏｒ ｓｌａｂｓ；ｌｏａｄ ｃａｐａｃｉｔｙ； ｃｒａｃｋ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ；ｈｅａｐｅｄ ｌｏａｄ １ 工程概况 混凝土叠合楼板及陶粒混凝土夹芯楼板的研 究¨ ｊ，但本文所述新型楼板及墙体，尚无相应成熟 传统上的别墅，其楼板一般为现浇混凝土楼板， 的计算理论及研究，因此有必要对该新型楼板及墙 墙体采用烧结砖砌筑。本文所述某二层别墅，其楼 体建成的别墅的承载能力进行研究。本试验采用现 板及墙体皆采用 ３＠５３双层双向钢丝网夹８Ｏ厚 场堆沙袋加载（试验楼板选择在受荷面积最大处）， 苯板外喷砂浆做成，外观见图１，墙体做法见图２，楼 研究新型楼板及墙体的承载能力，希望为理论分析 板做法见图３。国内近期有进行纤维增强石膏板一 建立合理的模型提供试验依据。 收稿日期：２０１０—０４一叭 作者简介：王欣（１９７３一），男，・山东梁山人，副教授，工学硕士，主要从事混凝土与砌体结构加固的研究．Ｅ—ｍａｉｌ：ｗａｎｇｘｉｎ＠ｓｄｊｚｕ．ｅｄｕ．ｃａ 第３期 王欣等：新型楼板及墙体堆载试验研究 图１新型楼板及墙体 图２墙体做法 苯板 ｜堕 鲎 图３楼板做法 ２试验概况 ２．１楼板的承载力检验值的计算 根据委托单位提供的设计图纸，首先对楼板的 承载力检验值进行了计算，《混凝土结构工程施工 质量验收规范》 给出的计算公式为： Ｓ ｌｃ＝ｙ０［Ｙ ］｜ｓ 式中：Ｓ小为承载力检验值；ｙ。为结构构件的重要性 系数，取１．０；［ ］为结构构件承载力检验系数允许 值，取１．２；Ｓ为荷载效应组合的设计值。 依据《建筑结构荷载规范》 ｊ，楼板承担的荷载 包括恒荷载和活荷载： （１）恒荷载标准值 地面地暖：０．０６ Ｘ２５：１．５ ｋＮ／ｍ 小瓷砖地面：０．５５ ｋＮ／ｍ 板底抹灰：０．０２ Ｘ１７＝０．３４ ｋＮ／ｍ 合计：２．３９ ｋＮ／ｍ （２）活荷载标准值：２．０ ｋＮ／ｍ 恒、活荷载的分项系数分别取 。＝１．２、Ｙｏ＝ １．４。则： Ｓ ｙＧ Ｘ ＧＫ＋ ｏ×ＱＫ ：１．２×２．３９＋１．４ Ｘ２：５．６７ ｋＮ／ｍ Ｓ ｌｃ＝ ｏ［Ｙ ］Ｓ：１．０×１．２ Ｘ５．６７ ：６．８ ｋＮ／ｍ 试验时结构已承担荷载标准值为地面地暖自重 １．５ｋＮ／ｍ ，扣除已作用在结构上的该恒荷载，则实 际应加的荷载为： 承载力极限状态时， 试验荷载＝６．８—１．５＝５．３ ｋＮ／ｍ 达到设计承载力时， 试验荷载＝５．６７—１．５＝４．１７ ｋＮ／ｍ ２．２试验加载方法 试验采用堆沙袋的方法加载，每个沙袋重量为 ０．４ｋＮ，加载前严格称重。堆载应分区格按垛堆放， 垛与垛之间的间隙不宜小于５０ｍｍ。加载过程中， 每加一级荷载，停留１０ｍｉｎ后读数，达到使用状态荷 载后，停留３０ｍｉｎ读数。 ２．３楼板挠度量测法 为了了解楼板的跨中挠度，本次试验在堆载部位 的板底布置了ｌ８个百分表，百分表的布置见图４。 —旱＿— 择 ／，］ 量 ｎ ｌ １ ７ ８撑９拌 圆 圆 ● １０撑 ｌ１Ｉｆ １２撑 １３＃ １４＃ １５ 【 ｎ １６＃ １７＃ １群 ０ 圆 １ 图４百分表布置 ２．４准备工作 在进行静载试验的板下搭设双排脚手架，脚手 架必须按相应规范要求进行。脚手架立杆距楼板底 山东建筑大学学报 部距离为５０ｒａｍ，最上层水平杆距楼板底２５０ｒａｍ。 并准备３个可以上人进行仪表观察的马凳，高度 ｌ２００ｍｍ左右。 ２．５加载制度 试验采用分级加载，荷载小于设计承载力时，每 级取设计承载力时的试验荷载值的２０％，即２０％× ４．１７ｋＮ／ｍ ＝０．８３４ｋＮ／ｍ ；荷载大于设计承载力时， 每级不超过设计承载力时的试验荷载值的１０％，即 １０％×４．１７ｋＮ／ｍ ＝０．４１７ｋＮ／ｍ ，实际分２级加载， 每级加载值为０．３ｋＮ／ｍ ；当荷载接近承载力检验荷 载值时，每级荷载值取承载力检验荷载值的５％，实 际分２级加载，每级加载值为０．２６５ｋＮ／ｍ 。 ３试验结果与分析 ３．１楼板挠度及开裂情况 达到承载力极限状态的试验荷载值时，堆载楼 板未出现裂缝，挠度亦很小，在规范允许范围之内， 详见表ｌ。跨中荷载位移曲线见图５、图６。 表１跨中挠度试验结果 结论：满足《混凝土结构工程施工质量验收规 范》的要求。 ３．２墙体开裂情况 进行堆载试验的楼板下的Ｅ轴墙体６－８轴段， 在加载进行到第二级荷载时即在门洞位置出现裂 缝，裂缝宽度０．０６ｍｍ，随着加载的进行，又陆续在 墙面上出现横向和纵向裂缝；加载结束后，发现一层 ８轴墙体Ｃ轴－Ｈ轴段、Ｇ轴墙体１／５轴．８轴段出现 大量裂缝，最大裂缝宽度达到１．１ｍｍ。裂缝分布详 见图７一图１０。 图７ 东立面墙体裂缝分布图（未注明裂缝宽度均约０．１ｍｍ） 图８北立面墙体裂缝分布图 （下转第３０７页） ３ 岳庆霞等：多点人工地震动合 ｉａｎ ｓｔｏｃｈａｓｔｉｃ ｉｆｅｌｄｓ ｂｙ ｓｐｅｃｔｒｌａ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ａｐｐｌｉｅｄ Ｍｅ— ｃｈａｎｉｃｓ Ｒｅｖｉｅｗ，１９９６，４９（１）：２９—５３． ａｔｉｏｎ ｄａｔａ ｆｏｒ ｄｙｎａｍｉｃ ｓｏｉｌ—ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ［Ｊ］．Ｓｏｉｌ Ｄｙｎａｍｉｃｓ ａｎｄ Ｅａｒｔｈｑｕａｋｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２００６，２６（８）：７２５— ７３４． ［８］ 欧进萍。牛荻涛，杜修力．设计用随机地震动的模型及其参数 确定［Ｊ］．地震工程与工程振动，１９９１，ｌ１（３）：４５—５４． 王君杰，王前信．空间变化的地震动功率谱的实用模 ［９］ 屈铁军，型［Ｊ］．地震学报，１９９６，１８（１）：５５—６２． ［１０］ 倪永军，朱唏．考虑时间一空间变化的人工随机场模拟［Ｊ］． 地震学报，２００２，２４（４）：４０７—４１２． ［４］ 张杰，盛兴旺．多点人工地震动合成及其修正［Ｊ］．贵州工业 大学学报（自然科学版），２００８，３７（５）：２２９—２３２． ［５］ Ｓｈｉｎｏｚｕｋａ Ｍ，Ｄｅｏｄａｔｉｓ Ｇ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｔｏｃｈａｓｔｉｃ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ｂｙ ｓｐｅｃｔｒａｌ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ［Ｊ］．Ａｐｐｌｉｅｄ Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ Ｒｅｖｉｅｗｓ，１９９１， ４４（４）：１９１—２０４． ［６］ Ｄｅｏｄａｔｉｓ Ｇ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ａｒｇｏｔｉｅ ｍｕｌｔｉｖａｒｉａｔｅ ｓｔｏｃｈａｓｔｉｃ ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ 周雍年，章文波，于海英．数字强震记录的长周期误差分析 ［Ｊ］．地震工程与工程振动，１９９７，１７（２）：１—９． ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ，１９９６，１２２（８）：７７８— ７８７． ［１２］ 柯世堂，张令心，赵林，等．多点输入下球面网壳结构地震响 应研究［Ｊ］．山东建筑大学学报，２００９，２４（３）：１９８—２０２． ［７］ Ｓｈｉｎｏｚｕｋａ Ｍ。Ｄｅｏｄａｔｉｓ Ｇ．Ｓｉｍｕｌ￣ｉｏｎ ｏｆ ｍｕｌｔｉ—ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ Ｇａｕｓｓ． （上接第２９２页） １） 【 Ｉ 【 一一 ● 图９ Ｅ轴６－８墙段裂缝分布 图１０ Ｅ轴门洞处裂缝分布 ４结论 （１）进行堆载试验的楼板跨中实测挠度小于挠 度允许值，并且未发现裂缝，试验结果表明钢丝网夹 心苯板建成的新型楼板的承载能力及抗裂性能均能 满足要求，可用于工程实际。此新型楼板每平方米 “钢筋网砂浆面层法”的方法加固处理 ：即在原墙 体外双面敷设 ３＠５３双层双向钢丝网，用 ６＠ ２１２的ｓ形筋穿墙拉结，然后外抹３０厚１：２水泥砂 浆。该别墅墙体按上述加固方法处理后已经投入使 用，未出现任何异常情况，加固效果良好。 参考文献： ［１］姜忻良，郇筱林，谷岩，等．纤维增强石膏板一混凝土叠合楼板 性能试验研究［Ｊ］．建筑结构，２００４，３４（１０）：４９—５１． ［２］ 郝勇，苗吉军，刘延春，等．一类新型陶粒混凝土夹芯楼板力学 性能试验研究［Ｊ］．建筑结构，２００８，３８（５）：２５—２７，３７． ［３］ＧＢ ５０２０４－－２００２，混凝土结构工程施工质量验收规范［Ｓ］． 可比传统的现浇混凝土楼板节省钢筋约４０ｋｇ，经济 效果显著，具有较好的应用前景。 （２）进行堆载试验楼板周围的墙体在施加到二 级荷载时即出现裂缝，到加载结束时裂缝大量出现， 且裂缝较宽（达到１．１ｍｍ），此结果表明钢丝网夹 心苯板建成的新型墙体承载力有限，若用于承重墙， 应做进一步研究。对该别墅已开裂墙体，可采取 ［４］ＧＢ ５０００９－－２００１，建筑结构荷载规范［ｓ］． ［５］ＪＧＪ１ １６－－２００９，建筑抗震加固技术规程［ｓ］．
