原位軸壓法檢測(cè)普通磚砌體抗壓強(qiáng)度

1、螺母承壓板扁式千斤頂加壓桿壓力表鋼拉桿第三章原位軸壓法檢測(cè)普通磚砌體抗壓強(qiáng)度原位軸壓法是通過(guò)原位壓力機(jī)直接在墻體上對(duì)一定圍的砌體進(jìn)行抗壓強(qiáng)度 試驗(yàn)，從而得到砌體的抗壓強(qiáng)度的方法，這種方法與通過(guò)測(cè)試磚和砂漿的強(qiáng)度來(lái) 間接推算砌體的抗壓強(qiáng)度的方法比擬， 更為直觀和可靠，測(cè)試的結(jié)果不僅反映了 磚和砂漿的強(qiáng)度對(duì)砌體抗壓強(qiáng)度造成的影響， 更重要的是，該方法還反映了砌筑 質(zhì)量對(duì)砌體抗壓強(qiáng)度的影響。該方法的局限性在于檢測(cè)和計(jì)算過(guò)程較為繁瑣，會(huì)對(duì)砌體結(jié)構(gòu)造成局部的 損傷，不適于大量采用，同時(shí)只適用于240mn厚的普通磚包括粘土磚、灰砂磚、 頁(yè)巖磚等砌體進(jìn)行。1原位軸壓法檢測(cè)砌體抗壓強(qiáng)度的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)原位軸壓法檢測(cè)

2、砌體抗壓強(qiáng)度依據(jù)的是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)?砌體工程現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)技術(shù) 標(biāo)準(zhǔn)?GB/T 50315-2000。2、原位軸壓法的主要儀器設(shè)備和工作原理原位軸壓法的主要儀器設(shè)備是原位壓力機(jī)，見圖3.1。由扁式千斤頂、承壓板、鋼拉桿、壓力表等組成。圖3.1原位軸壓法的檢測(cè)原理是先在墻體上開鑿上下兩條水平槽孔，安放原位壓 力機(jī)，利用原位壓力機(jī)上的液壓千斤頂按照規(guī)定的速度手動(dòng)分級(jí)加壓，直至槽間砌體破壞，得到槽間砌體的抗壓強(qiáng)度，通過(guò)計(jì)算，將槽間砌體的抗壓強(qiáng)度換算為 標(biāo)準(zhǔn)砌體的抗壓強(qiáng)度。原位壓力機(jī)上的儀表顯示的力值，往往與真實(shí)的力值存在一定的誤差，這 是因?yàn)閴毫C(jī)或壓力表在使用過(guò)一段時(shí)間后其某些性能會(huì)發(fā)生一定的變化，因 此，在

3、檢測(cè)前需要知道壓力機(jī)上的顯示力值與真實(shí)力值的關(guān)系，這就需要有資質(zhì)的計(jì)量部門對(duì)原位壓力機(jī)上的力值進(jìn)行校驗(yàn)， 規(guī)中規(guī)定，原位壓力機(jī)的力值，每 半年應(yīng)校驗(yàn)一次。有些原位壓力機(jī)的儀表顯示的是油壓，經(jīng)過(guò)校驗(yàn)可以得到油壓的變化與壓 力大小的關(guān)系。F表為實(shí)際某臺(tái)原位壓力機(jī)在校驗(yàn)后得到的顯示力值與真實(shí)力值的關(guān)系表3.1試驗(yàn)力kN顯示值kN200206300307400411500505600615700718800825線性方程備注Y=0.971X+2.454丫代表試驗(yàn) 力，也就是實(shí) 際的力值，X 代表儀表顯示 值。線性方程可以利用EXCELS件很方便的得到3、檢測(cè)的技術(shù)要求1檢測(cè)部位宜選擇在墻體的中部距樓、

4、地面 1m左右的高度處，槽間砌 體每側(cè)的墻體寬度不應(yīng)小于1.5m。距地面1m的高度主要是出于儀器安裝和檢測(cè) 方便的角度來(lái)考慮的，對(duì)槽間砌體每側(cè)墻體寬度的規(guī)定是為了保證槽間砌體兩側(cè) 有足夠的約束墻體，防止因約束缺乏而出現(xiàn)剪切破壞，影響試驗(yàn)精度。2同一墻體上，測(cè)點(diǎn)不宜多于1個(gè)，且宜選在沿墻體長(zhǎng)度的中間部位; 多于1個(gè)時(shí)，其水平間距不得小于 2.0m。這項(xiàng)規(guī)定也是為了防止因約束缺乏而 出現(xiàn)剪切破壞以與防止對(duì)原結(jié)構(gòu)形成較大破壞。3測(cè)試部位不得選在挑梁下、應(yīng)力集中部位以與墻梁的墻體計(jì)算高度圍 這些部位受力情況較為特殊，不具備有代表性。墻梁是由托梁與其上部計(jì)算圍的墻體的組合體。在計(jì)算中，墻梁要考慮到 托梁

5、以上墻體對(duì)結(jié)構(gòu)的影響，要計(jì)算墻體對(duì)托梁剛度的有利影響。所以，在實(shí) 際工程中。按墻梁計(jì)算的托梁配筋比沒(méi)有考慮墻梁作用的托梁配筋要少。不過(guò) 墻梁的計(jì)算比擬繁瑣，所用規(guī)比擬復(fù)雜，在現(xiàn)在的設(shè)計(jì)里，多不按墻梁計(jì)算。 墻梁圍的墻體是當(dāng)做梁來(lái)考慮的，因此不具備代表性。4上下水平槽孔應(yīng)對(duì)齊，兩槽之間應(yīng)相距 7皮磚。兩槽間距過(guò)大，槽間 砌體的抗壓強(qiáng)度將趨近于砌體的局部受壓強(qiáng)度，局部受壓砌體的抗壓強(qiáng)度高于砌體抗壓強(qiáng)度，這是因?yàn)榫植渴軌簠^(qū)砌體的橫向變形受到周圍未直接承受壓力 局部砌體的約束，使該處的砌體處于三向或雙向受壓應(yīng)力狀態(tài)，其局部抗壓強(qiáng) 度比一般情況下的抗壓強(qiáng)度有所提高， 即“套箍強(qiáng)化作用。兩槽間距過(guò)小時(shí)，

6、水平灰縫過(guò)少，砌體強(qiáng)度將接近塊體強(qiáng)度，在一般情況下，相隔7皮磚時(shí)，可獲得槽間砌體的最低強(qiáng)度。5開槽時(shí)應(yīng)防止擾動(dòng)四周的砌體；槽間砌體的承壓面應(yīng)修平整，防止出 現(xiàn)局部受壓或偏心受壓的情況。4、檢測(cè)的過(guò)程1確定檢測(cè)數(shù)量和部位原位軸壓法可進(jìn)行單個(gè)構(gòu)件的檢測(cè)，也可劃分檢測(cè)單元來(lái)推定檢測(cè)單元的 砌體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，GB/T 50315-2000中第6頁(yè)對(duì)檢測(cè)單元的抽檢數(shù)量進(jìn)行了 規(guī)定，即每一檢測(cè)單元，應(yīng)隨機(jī)選擇 6個(gè)構(gòu)件單片墻體作為6個(gè)測(cè)區(qū)，當(dāng)一 個(gè)檢測(cè)單元缺乏6個(gè)構(gòu)件時(shí)，應(yīng)全部選擇，每個(gè)測(cè)區(qū)布置一個(gè)測(cè)點(diǎn)即一個(gè)檢測(cè) 部位進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)部位的選擇應(yīng)滿足本章第3大點(diǎn)的要求。2安裝原位壓力機(jī)首先在上槽的下外表和

7、扁式千斤頂?shù)捻斆?，分別均勻鋪設(shè)濕細(xì)砂或石膏等 材料的墊層，墊層厚度可取 10mm這樣做的目的是使槽間砌體的承壓面平整， 使槽間砌體均勻受壓。然后將上承壓板置于上槽孔，扁式千斤頂置于下槽孔，安放四根鋼拉桿， 使上下承壓板對(duì)齊后，擰緊螺母并調(diào)節(jié)平行度，四根鋼拉桿的上下螺母間的凈距 誤差不應(yīng)大于2mm3試加荷載在正式測(cè)試前應(yīng)進(jìn)行試加荷載試驗(yàn)，試加荷載值可取預(yù)估破壞荷載的10% 試加的目的是檢查測(cè)試系統(tǒng)的靈活性和可靠性， 以與上下承壓板和砌體受壓面接 觸是否均勻密實(shí)，防止出現(xiàn)局部受壓或偏心受壓的情況，經(jīng)試加荷載正常后卸荷， 準(zhǔn)備正式加荷試驗(yàn)。預(yù)估破壞荷載可根據(jù)設(shè)計(jì)或?qū)崪y(cè)磚抗壓強(qiáng)度、砌筑砂漿抗壓強(qiáng)度，查

8、?砌 體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)?GB50003-2001中的相關(guān)表格得到砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，然后乘 以材料性能分項(xiàng)系數(shù)1.6，得到對(duì)應(yīng)的砌體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，然后再乘以槽間砌 體的受壓面積一般是240mrK240mri得到。材料性能分項(xiàng)系數(shù)是按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)時(shí)，考慮材料性能不確定性 并和結(jié)構(gòu)可靠度相關(guān)聯(lián)的分項(xiàng)系數(shù)。荷載設(shè)計(jì)值等于荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以相應(yīng)的荷 載分項(xiàng)系數(shù)、材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值等于材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值除以相應(yīng)材料分項(xiàng)系數(shù)。材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值是材料強(qiáng)度的代表值，一般取概率分布的0.05分位值，具 有95%勺保證率。在進(jìn)行承載力計(jì)算時(shí)，采用的是材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值，它是在標(biāo)準(zhǔn) 值的根底上，除以一個(gè)大于 1的材料性能分項(xiàng)系

9、數(shù)得出的，因此，材料強(qiáng)度設(shè) 計(jì)值具有更高的保證率。4正式加載正式加載時(shí)應(yīng)該分級(jí)加載，每級(jí)荷載取預(yù)估破壞荷載的 10%在1min 1.5min均勻加完，然后恒載2min。在加荷至預(yù)估破壞荷載的 80%后，按原定速 度連續(xù)加荷，直至槽間砌體破壞。槽間砌體到達(dá)極限狀態(tài)的標(biāo)識(shí)是：裂縫急劇擴(kuò) 展和增多，油壓表的指針明顯回退。在正式加載時(shí)，應(yīng)仔細(xì)觀察槽間砌體初裂裂縫與裂縫開展情況，記錄逐級(jí) 荷載下的油壓表讀數(shù)、測(cè)點(diǎn)位置、裂縫隨荷載變化情況簡(jiǎn)圖。5數(shù)值計(jì)算A、計(jì)算槽間砌體的抗壓強(qiáng)度 5 MPa, fuj=Nj/Aij，式中Mj為槽間砌體 的受壓破壞荷載值N, Aj為槽間砌體的受壓面積m, 般為240mrX

10、240mmB將fuj換算為標(biāo)準(zhǔn)砌體的抗壓強(qiáng)度f(wàn)mj MPa, fmj=fuj/ Z lij 截塔，式 中Z ij 截塔為無(wú)量綱的強(qiáng)度換算系數(shù)，Zij 截塔=1.36+0.54 S oj 德爾塔, 式中S oj 德爾塔為該測(cè)點(diǎn)上部墻體的壓應(yīng)力MPa,其值按墻體實(shí)際承受的 荷載標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算。槽間砌體的抗壓強(qiáng)度，是在有側(cè)向約束的條件下的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)值，由于?砌 體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)?GB50003-2001中采用的是無(wú)側(cè)向約束條件下的標(biāo)準(zhǔn)值既標(biāo)準(zhǔn) 砌體的抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，因此需要將檢測(cè)值進(jìn)行換算，才能使用，有關(guān)解釋見 GB/T 50315-2000第55頁(yè)中的條文說(shuō)明。例題一：某六層砌體結(jié)構(gòu)房屋，屋面板和樓板均為1

11、20mn厚現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，屋面的活載標(biāo)準(zhǔn)值為0.7kN/m2，樓面的活載標(biāo)準(zhǔn)值為2.0 kN/m 2，墻體為240mm 厚燒結(jié)普通磚墻，層高2.8m,局部尺寸見圖3.2 ,現(xiàn)擬在一層某墻體中部進(jìn)行原 位軸壓法檢測(cè)，位于一層的槽間砌體上方墻體高度為1m,試計(jì)算槽間砌體上部33003300樓板相關(guān)荷載作用范圍 LtL LL tLLLLLt t -ULU tLLUUUt LLLI-LLLLL-LL-LLLLLLLLL-LLLLLLLLLLL-L_u卜LLttLLUtLL L_L LLLLLb.-tL LL 11LLL t L-L LLL LL LL LLLLL LL LL-44/1!-/-擬檢測(cè)

12、墻體 墻體的壓應(yīng)力S Oj。圖3.2答：屋面荷載標(biāo)準(zhǔn)值：0.12 X 25+0.7=3.7 kN/m 2;樓面荷載標(biāo)準(zhǔn)值：0.12 X 25+2.0=5.0 kN/m 2; 每平方米墻體自重標(biāo)準(zhǔn)值：19X 0.24=4.56 kN/m 2;槽間砌體上方墻體總高：1+2.8 X 5=15m槽間砌體上方1m長(zhǎng)的墻體自重標(biāo)準(zhǔn)值：4.56 X 15=68.40 kN/m ;樓屋蓋板荷載作用圍的面積：0.9+4.2 X 3.3/2 /2 X 2=8.42 m2; 作用圍樓屋面荷載總重：3.7 X 8.42+5.0 X 8.42 X 5=241.65 kN作用圍墻體總重：68.40 X 4.2=287.2

13、8 kN 作用圍荷載總重：241.65+287.28=528.93 kN壓應(yīng)力 S Oj =528930/ (4200X 240) =0.525MPa注：本例題在計(jì)算中未考慮裝修荷載、圈梁自重、門窗洞口。例題二：假設(shè)上題中磚的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為 MU10砌筑砂漿的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)為 M7.5, 試驗(yàn)破壞荷載為245kN,槽間砌體的受壓面積為240mX 240mm被檢砌體的實(shí)際 抗壓強(qiáng)度是否滿足設(shè)計(jì)要求？答：計(jì)算槽間砌體的抗壓強(qiáng)度 血,5 =245000/ (240X 240) =4.25MPa 將 仏 換算為標(biāo)準(zhǔn)砌體的抗壓強(qiáng)度 fmj, fmj=4.25/ (1.36+0.54 X 0.525 ) =2.60 MPa；根據(jù)磚和砌筑砂漿的設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)查 GB 50003-2001中的表，得 到砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計(jì)值為 1.69MPa,那么對(duì)應(yīng)的砌體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為 1.69 X 1.6=2.70MPa2.60MPa,故被檢砌體的實(shí)際抗壓強(qiáng)度未到達(dá)設(shè)計(jì)要求。(6)