原位軸壓法檢測普通磚砌體抗壓強(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普通磚砌體抗壓強(qiáng)度原位軸壓法是通過原位壓力機(jī)直接在墻體上對一定圍的砌體進(jìn)行抗壓強(qiáng)度 試驗，從而得到砌體的抗壓強(qiáng)度的方法，這種方法與通過測試磚和砂漿的強(qiáng)度來 間接推算砌體的抗壓強(qiáng)度的方法比擬， 更為直觀和可靠，測試的結(jié)果不僅反映了 磚和砂漿的強(qiáng)度對砌體抗壓強(qiáng)度造成的影響， 更重要的是，該方法還反映了砌筑 質(zhì)量對砌體抗壓強(qiáng)度的影響。該方法的局限性在于檢測和計算過程較為繁瑣，會對砌體結(jié)構(gòu)造成局部的 損傷，不適于大量采用，同時只適用于240mn厚的普通磚包括粘土磚、灰砂磚、 頁巖磚等砌體進(jìn)行。1原位軸壓法檢測砌體抗壓強(qiáng)度的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)原位軸壓法檢測

2、砌體抗壓強(qiáng)度依據(jù)的是國家標(biāo)準(zhǔn)?砌體工程現(xiàn)場檢測技術(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)定的速度手動分級加壓，直至槽間砌體破壞，得到槽間砌體的抗壓強(qiáng)度，通過計算，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 是因為壓力機(jī)或壓力表在使用過一段時間后其某些性能會發(fā)生一定的變化，因 此，在

3、檢測前需要知道壓力機(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)的計量部門對原位壓力機(jī)上的力值進(jìn)行校驗， 規(guī)中規(guī)定，原位壓力機(jī)的力值，每 半年應(yīng)校驗一次。有些原位壓力機(jī)的儀表顯示的是油壓，經(jīng)過校驗可以得到油壓的變化與壓 力大小的關(guān)系。F表為實(shí)際某臺原位壓力機(jī)在校驗后得到的顯示力值與真實(shí)力值的關(guān)系表3.1試驗力kN顯示值kN200206300307400411500505600615700718800825線性方程備注Y=0.971X+2.454丫代表試驗 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、檢測的技術(shù)要求1檢測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 方便的角度來考慮的，對槽間砌體每側(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，影響試驗精度。2同一墻體上，測點(diǎn)不宜多于1個，且宜選在沿墻體長度的中間部位; 多于1個時，其水平間距不得小于 2.0m。這項規(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原結(jié)構(gòu)形成較大破壞。3測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算圍的墻體的組合體。在計算中，墻梁要考慮到 托梁

5、以上墻體對結(jié)構(gòu)的影響，要計算墻體對托梁剛度的有利影響。所以，在實(shí) 際工程中。按墻梁計算的托梁配筋比沒有考慮墻梁作用的托梁配筋要少。不過 墻梁的計算比擬繁瑣，所用規(guī)比擬復(fù)雜，在現(xiàn)在的設(shè)計里，多不按墻梁計算。 墻梁圍的墻體是當(dāng)做梁來考慮的，因此不具備代表性。4上下水平槽孔應(yīng)對齊，兩槽之間應(yīng)相距 7皮磚。兩槽間距過大，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，這是因為局部受壓區(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。兩槽間距過小時，

6、水平灰縫過少，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，可獲得槽間砌體的最低強(qiáng)度。5開槽時應(yīng)防止擾動四周的砌體；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、檢測的過程1確定檢測數(shù)量和部位原位軸壓法可進(jìn)行單個構(gòu)件的檢測，也可劃分檢測單元來推定檢測單元的 砌體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，GB/T 50315-2000中第6頁對檢測單元的抽檢數(shù)量進(jìn)行了 規(guī)定，即每一檢測單元，應(yīng)隨機(jī)選擇 6個構(gòu)件單片墻體作為6個測區(qū)，當(dāng)一 個檢測單元缺乏6個構(gòu)件時，應(yīng)全部選擇，每個測區(qū)布置一個測點(diǎn)即一個檢測 部位進(jìn)行檢測。檢測部位的選擇應(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試加荷載在正式測試前應(yīng)進(jìn)行試加荷載試驗，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。預(yù)估破壞荷載可根據(jù)設(shè)計或?qū)崪y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)計規(guī)?GB50003-2001中的相關(guān)表格得到砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計值，然后乘 以材料性能分項系數(shù)1.6，得到對應(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。材料性能分項系數(shù)是按承載能力極限狀態(tài)設(shè)計時，考慮材料性能不確定性 并和結(jié)構(gòu)可靠度相關(guān)聯(lián)的分項系數(shù)。荷載設(shè)計值等于荷載標(biāo)準(zhǔn)值乘以相應(yīng)的荷 載分項系數(shù)、材料強(qiáng)度設(shè)計值等于材料強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值除以相應(yīng)材料分項系數(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)行承載力計算時，采用的是材料強(qiáng)度設(shè)計值，它是在標(biāo)準(zhǔn) 值的根底上，除以一個大于 1的材料性能分項系

9、數(shù)得出的，因此，材料強(qiáng)度設(shè) 計值具有更高的保證率。4正式加載正式加載時應(yīng)該分級加載，每級荷載取預(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，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 荷載下的油壓表讀數(shù)、測點(diǎn)位置、裂縫隨荷載變化情況簡圖。5數(shù)值計算A、計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fmj MPa, fmj=fuj/ Z lij 截塔，式 中Z ij 截塔為無量綱的強(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)場檢測值，由于?砌 體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)?GB50003-2001中采用的是無側(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，因此需要將檢測值進(jìn)行換算，才能使用，有關(guān)解釋見 GB/T 50315-2000第55頁中的條文說明。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，位于一層的槽間砌體上方墻體高度為1m,試計算槽間砌體上部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

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)計強(qiáng)度等級為 MU10砌筑砂漿的設(shè)計強(qiáng)度等級為 M7.5, 試驗破壞荷載為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)計要求？答：計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)計強(qiáng)度等級查 GB 50003-2001中的表，得 到砌體抗壓強(qiáng)度設(shè)計值為 1.69MPa,那么對應(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)計要求。(6)