大型仓库预应力混凝土双T 板结构性能试验分析

李旭，田伟，孙赞

（95338 部队，广州 510000）

1 引言

随着我国经济水平的持续提高，越来越多的资源涌入基础建设领域，建筑结构和质量受到了广泛关注，如何通过使用新的工艺和材料提升建筑物的结构强度，从而提高建筑物的质量水平并保证其使用寿命，受到越来越多的关注。在当今高强度建筑结构中，普遍使用预应力混凝土双T 板结构件提升建筑结构强度是一种很高效的做法。

预应力混凝土双T 板，是一种板梁结合的预制钢筋混凝土承载构件，由宽大的面板和2 根窄而高的肋组成。其面板既是横向承重结构，又是纵向承重肋的受压区。受压区截面较大，中和轴接近或进入面板，受拉主钢筋有较大的力臂。所以，双T 板具有良好的结构力学性能、明确的传力层次、简洁的几何形状，可实现在大跨度与大覆盖面积下的施工作业。在当前的施工建筑行业，超大型工程项目的数量日益增多，这也为预应力混凝土双T 板提供了广泛的应用空间。本文重点针对双T 板的结构性能进行试验分析，对大型仓库类工程项目的顺利施工具有重要意义。

2 混凝土双T 板的特征

混凝土双T 板在应用中具备高效、整体性良好以及成本低等优势。首先，在高效的预应力技术方面，双T 板采用高强度钢绞线制作而成，而且混凝土强度可以达到C50，这样可以同时达到省料、省时、省工等特点，并且可以保证混凝土双T板的外观满足施工要求。其次，在混凝土双T 板的整体性能方面，由于可以将受力分散到多块，从而可以避免预制构件的实际应用中的劣势，更好地提升应用质量。最后，在成本方面，混凝土双T 板主要用于当代的工程建筑，并且多用于大型工程项目中，例如，将双T 板应用到仓库厂房的屋面板中，其综合造价与轻钢结构相似，并且在耐久性、防火能力以及抗腐蚀能力等方面都具备良好的应用效果[1]。

3 预应力混凝土双T 板结构性能测试

3.1 准备环节

由于混凝土双T 板的尺寸较大，因此，进行性能测试时需要注意以下事项：

1）保证测试场地的平整性，还要对场地的承载力与面积等参数进行分析，保证加载试验中不会产生较大的沉降，尤其是在混凝土双T 板试件纵向滚动时，需要保证场地综合质量[2]。对于不平整的测试场地，需要利用机械装备进行清理，待其水平度达标之后再开展相关的试验测试工作。

2）提前准备足够刚度与承载力的支柱，在混凝土双T 板变形或开裂过程中保证支柱不会产生变化。有条件的单位需要对支柱的强度和承载力开展测试，确保其指标数值符合要求，这也可以作为材料进场前或使用前检查的一部分内容。

3）保证支座质量，因角钢刚度不足，不应作为承载支座，这里可以利用限位器对钢筋进行绑定处理，并且保证滚动设备具备一定的刚度。

4）滚动支座与底座的高度要符合标准范围，如果存在较大的高度差，将会影响到整体应用效果，因此，需要保证纵向滚动的稳定性，这样才能避免混凝土双T 板性能测试中的安全程度。

5）由于混凝土双T 板自身质量较大，因此，要保证足够重量的起吊设备。以长24 m，宽3 m 的混凝土双T 板为例，为保证吊装作业的平整度，需要保证设备的最大吊装重量在30 t（300 kN）以上。

6）要准备足够的荷载块，推荐使用实心砖。以普通烧结砖为例，每块砖质量约为2.3 kg，因此，进行混凝土双T 板性能测试时需要准备约40 000 块。

7）保证相关操作人员与辅助人员的充足性，由于混凝土双T 板的性能检验需要1 d 时间，因此，要为检验工作预留出充足的时间[3]。

8）混凝土双T 板在试验前应测量其实际尺寸，检查双T 板的实际尺寸，并检查构件表面，所有的缺陷和裂缝应全部标出。

9）试验用加荷设备及量测仪表应预先进行标定或校准。

10）混凝土双T 板强度应达到设计强度的100%以上方能进行试验。

3.2 试验过程

在对混凝土双T 板进行试验时，首先要对吊装支座进行安装，并且装置测量仪表，将支点调整到混凝土双T 板边缘约100 mm，因此，需要在试件中布置2 个挠度测点，采用钢板与砂浆进行黏结处理，同时，还要在双T 板两端架设百分表，针对不同位置的测试仪表进行编号。

其次，需要对荷载测试场景进行布置，根据规范要求将混凝土双T 板平均分为8 个区块，保证每个区块之间存在200 mm的缝隙，不仅对双T 板的检验跨度进行测试，还要根据相关图集进行分析，以此明确加载程序。按照构件划分的等级来测量荷载数值，混凝土双T 板应分级加载，根据GB 50204—2015《混凝土结构工程施工质量验收规范》附录B 的要求，当荷载小于标准荷载时，每级荷载不应大于标准荷载的20%；当荷载大于标准荷载时，每级荷载不应大于标准荷载值的10%；当荷载接近承载力检验荷载时，每级荷载不应大于荷载设计值的5%。保证每级荷载数值的检测标准约为20%，同时，还要不大于检验荷载标准值的10%[4]。试验设备重量及预制构件自重应作为第一次加载的一部分。

试验前，应对混凝土双T 板进行预压处理，以检查试验装置的工作是否正常。但应防止混凝土双T 板因预压而开裂。在不同压力系数情况下对双T 板的性能变化情况进行记录，每级加载测试进行时，应持续10~15 min，在标准荷载作用下，应持续30 min。并且重点关注持续加压时混凝土双T 板的变化情况、开裂情况，以及钢筋有无滑移现象，当发现双T 板裂缝时，需要及时拆除百分表，停止观测构件跨中位移，结合承载力检验结果进行分析，针对裂缝宽度进行测量时，需要使用精度为0.05 mm 的放大镜，也可以采用满足精度要求的裂缝检验卡进行观测，以此准确判定双T 板腹部裂缝的实际宽度。

试验荷载布置应符合设计要求，当荷载布置不能完全与设计的要求相符时，应按荷载效应等效原则换算，并应计入荷载布置改变后对构件其他部位的不利影响。在进行承载力检验时，应加载至预制构件出现GB 50204—2015 附录B 所列承载能力极限状态的检验标志之一后结束试验。

挠度量测采用百分表，接近破坏荷载阶段的挠度可采用水平仪或直尺等测量，测量跨中位移和支座沉陷，在每一量测截面的两边布置测点，取量测结果的平均值作为该处的位移。

3.3 数据处理

在对混凝土双T 板进行性能测试时，需要全程对相关参数进行记录，例如，实际荷载数值、抗剪数值以及抗裂荷载数值等。首先是实际荷载数值，根据GB 50204—2015 附录B 中的公式进行计算，也就是跨中挠度等于外加试验荷载作用下构建的综合变化情况，这时针对实际荷载数值与标准荷载数值进行分析，能够得到一端支座的沉陷值，并且结合一端数值计算另一端支座的对应数值，最后通过对中间连接肋条进行调试，从而使两端的沉陷数值相同。其次是抗荷载数值，当混凝土双T 板在荷载作用力下产生裂缝时，需要将一级荷载数值与实际数值进行对比分析，如果试验中没能及时对截面裂缝进行统计，将会影响最终分析结果的准确程度。因此，需要时刻关注荷载作用力下混凝土双T 板截面的变化情况，并且分时段准确记录双T 板构件开裂区域的荷载实测值[5]。有条件的单位还可以对试验或者施工现场采集的数据进行储存和整理及分析，发现其中规律性的变化，利用这些变化找到混凝土双T 板截面的变化规律，并且预测其下一步的变化趋势，根据变化趋势提前采取措施进行预防，提高危及预处理能力，促进施工水平的提高。

4 预应力混凝土双T 板结构性能测试结果分析

通过对混凝土双T 板的试验数据进行分析可知，首先，在性能系数加载过程中需要与施工标准相契合；其次，还要明确检验系数的允许值，也就是混凝土双T 板的承载力检验系数的实际数值，一方面试件承载力对其有直接影响，另一方面与混凝土双T 板自身的抗剪系数存在一定的关联。例如，当试件的开裂荷载系数与荷载标准值相同时，混凝土双T 板的实际承载值可以满足极限状态下的检验标志。此外，当规定的荷载持续时间结束后，双T 板的承载能力与极限状态之间的差距可以作为实际荷载值的测试参考标准。

5 结语

综上所述，在当前城市建筑高速发展的背景下，建筑行业需要不断对施工技术与设备进行优化革新，同时还要积极开发先进的施工材料，这样才能保证整体施工质量与效率。预应力混凝土双T 板的诞生可以有效解决大型工程项目的施工要求，并且在成本控制方面也具备良好的应用效果，因此，应在强度要求比较高的工程项目中大力推荐使用，尤其是应进一步提升其在大型仓库中的应用规模。

本文对预应力混凝土双T 板的结构性能进行试验分析，首先，介绍了混凝土双T 板的应用特征；其次，重点阐述双T板性能试验中的准备环节、试验过程以及数据处理环节；最后，对预应力混凝土双T 板结构性能的测试结果做出分析，在理论上拓展了预应力混凝土双T 板结构强度的试验分析方法，也扩大了大型仓库建设可选措施的范围，既可以为建筑行业提供良好的材料参数支撑，也可以为预应力混凝土双T 板的高效应用提供稳定保障。