Floorpro桁架结构静力荷载试验报告课件.ppt

Floorpro桁架结构静力荷载试验报告 1.前言欧本楼层“Floorpro”钢桁架次梁专为现浇楼层体系设计，与钢构、混凝土甚至砌块组成的框架系统都可以进行完美的连接。钢桁架次梁的上弦伸入混凝土中，与混凝土楼板共同作用，而下弦则可用作吊顶或设备的支承件。由于桁架与混凝土的组合设计，使得整体结构的用钢量大大地降低，而结构所能承受的最大荷载却得到了增加。“Floorpro”钢桁架次梁在国外已经大量使用，而在我国却处于起步阶段。为了进一步了解Floorpro钢桁架的承载力及受力性能，并结合我国国情将这一经济合理的结构形式在国内进行推广应用，上海欧本钢桁架工程有限公司特委托浙江大学土木系，进行足尺模型的静力加载试验。结构静力加载试验结合国内现有的规范和原材料及上海欧本钢桁架工程有限公司的制作工艺，拟对钢桁架变形、杆件受力特点及承载力进行现场足尺模型的试验，以验证Floorpro桁架的设计承载力及其变形是否满足规范要求，并对其受力特性进行研究。 2.试验目的和内容通过静力加载试验，对Floorpro桁架的结构性能进行评定。结构性能检验的项目有：弹、塑性阶段承载力和挠度。Floorpro桁架3根，跨度7.5米，间距1.25米，上浇80mm厚C40混凝土，内配?7＠200单层双向钢筋。 通过对其进行静力加载试验，对其整体变形、杆件局部变形、挠度、转角、及承载力实测；挠度允许值取1/400跨度，可得挠度允许值＝18.75mm 测试的具体实施方法和过程依据以下有关规范及文件：1．《混凝土结构设计规范》 （GB 50010－2002）； 2．《建筑结构荷载规范》 （GB 50009－2001）；3．《钢结构设计规范》 （GB 50017－2003）；4． 甲方提供的设计图以及有关的理论计算数据。本次静力加载主要以板面满布荷载为主要工况，以验证结构在竖向板面荷载作用下的承载力。考虑到该桁架体系相对的平面外刚度远小于平面内刚度，虽然有横向支撑来限制平面外失稳，但该措施属于构造措施，是否能够满足要求，还需要进行偏载试验。因此根据实际结构形式、施工过程以及相关的规范要求，结合甲方的意见，本次试验主要选取中间一榀钢桁架次梁为测试对象。桁架试验测试的内容主要是以下项目：1．??????????? 满载和偏载下的桁架整体变形。2．??????????? 满载和偏载下的桁架的承载力。3．??????????? 满载和偏载下的桁架主要杆件的内力。4．??????????? 满载和偏载下的桁架节点的变形及节点次弯矩对桁架的应力影响。 3.测点布置1. 应变测点布置由于“Floorpro”钢桁架次梁中的上弦杆埋入到板面混凝土中，因此上弦杆和混凝土组成了一个复合构件，而整个结构体系为一组合结构。因此，对该结构体系的研究应着眼于同时研究混凝土板和钢桁架在静力荷载作用下的受力特点。根据结构受力特点分析和有限元计算结果，通过浙江大学土木系和上海欧本钢桁架工程有限公司之间详细的讨论，确定混凝土和桁架应变测点如图1～图2。? 2．位移测点布置。由于该钢桁架的跨度相对较大，达到了7.5m，因此结构体系的刚度是否满足规范的要求，也需要通过足尺模型的静力加载试验进行研究。根据有限元计算结果和详细的讨论，确定在两个试验状态下的位移测点如图3～图4。其中图四为对偏载情况下的桁架侧向变形进行研究，偏载试验中杆件内力扭转部分相对较小，这里主要依靠平面外变形测试进行研究。 ? 4.加载程序本次静力加载主要以板面满布荷载为主要工况，以验证结构在竖向板面荷载作用下的承载力。考虑到该桁架体系相对的平面外刚度远小于平面内刚度，虽然有横向支撑来限制平面外失稳，但该措施属于构造措施，是否能够满足要求，还需要进行偏载试验。静力加载可通过混凝土平台上堆沙包实现加载。加载工况中的满布荷载为在图5中的四个区域全部施加均布荷载。隔跨加载指对1、3区域进行加载。共分3个工况，步骤如下：预载阶段: 0 → 80kg →0工况1． 全楼面承受满布荷载，从零加载至640kg，最后卸除所有荷载。加载和卸载路径: 0 → 80kg → 240kg → 320kg → 400kg → 560kg → 640kg → 320kg → 0 工况2．隔跨承受均布荷载，从零加载至640kg，最后卸除所有荷载加载和卸载路径: 第三跨上0 → 160kg → 320kg → 480kg → 640kg 然后在第一跨上 0 → 320kg → 640kg先卸除第一跨上荷载 640kg → 0最后卸除第一跨上荷载 640kg → 320kg → 0工况3．全楼面承受满布荷载，从零加载至640kg，最后卸除所有荷载。 加载和卸载路径: 0