预制预应力混凝土叠合楼板耐火试验研究.pdf

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1、预制预应力混凝土叠合楼板耐火试验研究庞涛1,叶思伟1.周彬彬21南京大地建设集团有限责任公司，江苏南京210029；2东南大学,江苏南京210096[摘要]随着近年国家大力推广装配整体式结构体系，这种新型的结构体系正广泛地应用于各类工业与民用建筑，装配整体式结构体系的各项结构性能正受到越来越多的关注，其中，预制预应力混凝土叠合楼板的耐火性能更是大家关注的焦点之一。文章通过介绍南京大地建设集团“世构体系”叠合楼板耐火试验情况，检验了预制预应力混凝土叠合楼板的耐火性能。预制预应力；叠合楼板；耐火试验

2、；升温曲线；变形量；变形速率TU317.2A1005-6270(2015)03-0040-03FireTestResearchonCompositeFloorSlabofPrecastPrestressedConcretePANGTaoYESi-weiZHOUBin-bin2015-01-12[作者简介]庞涛，南京大地建设集团有限责任公司，高级工程师，一级注册建造师。硬宣力铜丝分布镇蓐图1预制预应力楼板配筋示意图严-斡一h—目—_—JⅡ一蕾0—————————，垃—————————一皇罐图2楼板

3、荷载布置图1．2耐火试验测试内容1．2．1加热方式根据《建筑构件耐火试验方法)(GB／T9978．1—2008)的规定．本次试验采用IS0834标准升温曲线进行升温，并取初始温度为20℃。表达式如下：／'=34519(St+1)+20式中：r——￡时刻的炉内平均温度(℃)；卜_升温时间(win)。1．2．2量测内容及测点布置(1)温度测量试验过程中需要热电偶对炉内升温情况以及构件内部温度进行量测并记录。此次试验采用K型热电偶对板的选定部位进行温度测量。沿受火板两个方向的1／2跨度和1／4跨度处共

4、设置了6个测点，每个测点沿板厚方向布置5个热电偶，每2个相邻热电偶的间距为20mm。板底温度由靠近板底的炉内热电偶测得．板顶温度由2个热电偶置于乃及T4点位的板面上进行测量。为了确保热电偶能够准确固定在板内部相应高度，本次试验前先将热电偶绑定在绘有刻度的防火隔热FRP筋材上．然后在浇筑混凝土时将其置于板内。(图3～图5)}。葡．J图3板平面热电偶测点布置图堂梁架结构比较m图4板厚方向测点布置示意图图5热电偶(2)位移测量试验过程中需要对板中心及支座的位移进行测量。记录变形情况．最终判定其耐火极限

5、。测量位移采用的拉线式位移计。平面外位移测点为3个，分别布置在受火板顶面中心及板的两短边中点处。(图6，图7)图6拉线式位移计馘⋯—一～⋯一一一bd图7位移测点布置2试验结果及分析2．1试验现象及板的破坏特征试验中炉温从室温(20℃)开始，0．5h内升温到900％。随后炉内温度保持在950℃～10500C直至试验结束．整个试验持续时间为2h。试验初期有少许水雾。大约试验进行约1．6h．1．7h时有听到低微的爆裂声．因试验过程存在一定危险性。无法实时近距离观测试验板裂缝发展情况。试验结束后观察．在

6、板顶2条嵌固边位置．各有平行于嵌固边的2条贯通裂缝。以V3侧边为例，1号裂缝距离板边有200mm左右，2号裂缝在1号裂缝左侧lOOmm左右。这2条裂缝都深达50mm．60mm。在1／4跨处出现1条贯通裂缝。并在这条裂缝的中部有1条与之相垂直长约400mm。500ram的裂缝。由这条贯通裂缝分离出1条弧状裂缝。与固支边相交。试验叠合板未检测到背火面出现贯通至试验炉内的裂缝。在板V2侧底部．从1／2跨至V2侧边这一区域内的混凝土剥落．预应力筋露出但未出现断裂。横向分布钢筋成弯曲i-L未出现断裂。由此

7、判定此构件满足规范规定的完整性要求。(图8、图9)。图8嵌固图91／4跨处裂缝板顶温度上升缓慢。至停火时才达到104℃。除板厚度影响外．一部分原因是从板内部迁移出来的水分(板顶水斑和水线)的蒸发带走大量的热量。另一部分原因是板顶与外界的热对流也带走了一部分热量。停火前的最高温度达到104℃。温度温升为84℃。由于炉各处加热均匀。所以在板内的同一高度产生的温差不大。可以推测板顶的平均温度温升约为8耽，小于《建筑构件耐火试验方法：)(GB／19978．1-2008)10．2．3条所规定的1400C的

8、标准．任意一点的温度温升tgd、7：(建筑构件耐火试验方法)(GB／T9978．1-2008)10．2．3条所规定的1800C的标准．所以此试件满足规范规定的隔热性要求。从板底到大约60mm高度范围内温度梯度很大．超过60ram以后温度梯度逐渐减小。沿板厚度方向随受火时间的延长温差越来越大．如此大的温差在板混凝土截面高度内产生很大的温度应力。使混凝土断裂破碎。同时这也可以解释板产生贯通裂缝这一现象：混凝土内温度应力的产生的剪应力大于界面的粘结力由此产生了错动．导致了贯通裂缝的出现．(图10)5。