曹曉光

作為Microsoft公司的旗艦級軟件,Excel軟件是一個使用方便、功能強大的表格數(shù)據(jù)處理和分析軟件,它具有強大的函數(shù)計算功能,其內(nèi)嵌的函數(shù)眾多,擁有良好的操作界面,具有強大的數(shù)據(jù)輸入、編輯、訪問及復制功能,易學易用,功能強大,繪圖性能優(yōu)秀,基本流程符合工程思維等一些特點。在工程方面特別是工程試驗方面,對大量的檢測數(shù)據(jù)的處理是一項耗時費力的重復性勞動,而Excel表格的強大數(shù)據(jù)處理功能恰能在這個領(lǐng)域發(fā)揮巨大的作用。本文通過簡述利用Excel軟件處理回彈法檢測數(shù)據(jù),力圖說明計算表單軟件在這方面的優(yōu)秀應用。

1 回彈法檢測數(shù)據(jù)的處理過程

1)中華人民共和國行業(yè)標準JGJ/T 23-2001回彈法檢測混凝土抗壓強度技術(shù)規(guī)程(以下簡稱《規(guī)程》)中規(guī)定的回彈值計算的基本方法是從某測區(qū)的16個回彈值中剔除3個最大值和3個最小值,余下的10個回彈值取平均值作為平均回彈值(Rm);非水平方向檢測混凝土澆筑側(cè)面時,測區(qū)平均回彈值(Rm)=非水平狀態(tài)檢測時測區(qū)的平均回彈值()+非水平狀態(tài)檢測時回彈值修正值();水平方向檢測混凝土澆筑頂面或底面時,測區(qū)平均回彈值(Rm)=水平方向檢測混凝土澆筑表面或底面時測區(qū)平均回彈值(或)+混凝土澆筑表面或底面回彈值的修正值(或);當檢測時回彈儀為非水平方向且測試面非混凝土的澆筑側(cè)面時,應先按《規(guī)程》附錄C對回彈值進行角度修正,再按《規(guī)程》附錄D對修正后的值進行澆筑面修正。2)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的第i個測區(qū)混凝土強度換算值可按求得的平均回彈值(Rm)及測得的平均碳化深度值(dm)由《規(guī)程》附錄A查表得出,泵送混凝土還應按《規(guī)程》第4.1.6條計算。3)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的測區(qū)混凝土強度平均值可根據(jù)各測區(qū)的混凝土強度換算值來計算。當測區(qū)數(shù)為10個及其以上時,應計算強度標準差。4)當該結(jié)構(gòu)或構(gòu)件測區(qū)數(shù)少于10個時,結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的混凝土強度推定值(fcu,e)等于構(gòu)件中最小的混凝土測區(qū)強度換算值);當該結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的測區(qū)強度值中出現(xiàn)小于10 MPa時,結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的混凝土強度推定值fcu,e＜10 MPa;當該結(jié)構(gòu)或構(gòu)件測區(qū)數(shù)不少于10個或按批量檢測時,結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的混凝土強度推定值

2 計算表單的解決方案

2.1 基本數(shù)據(jù)的錄入

1)打開一個 Excel工作簿,建立兩個工作表,分別命名為“回彈計算表”和“強度換算及回彈修正表”。

2)在“回彈計算表”中建立如圖1所示的表。

選中單元格D7,將單元格格式設(shè)置為“文本”,單擊工具欄上的“數(shù)據(jù)”—“有效性”,在“允許”中選擇“序列”,在“來源”中輸入“水平,30°,45°,60°,90°,-30°,-45°,-60°,-90°” ,單擊“確定”按鈕,此步驟用于方便選擇不同的測試角度。同樣在單元格G7中輸入“側(cè)面,表面,底面”,在單元格J7輸入“泵送,不泵送”。

3)在“強度換算及回彈修正表”工作表中輸入《規(guī)程》附錄A的測區(qū)混凝土強度換算表的數(shù)據(jù),需要說明的是《規(guī)程》附錄A中回彈值的間距是0.2,而測區(qū)平均回彈值計算精確至0.1,因此有必要將回彈值密度加密至0.1,換算值依據(jù)回彈值0.2間隔的數(shù)據(jù)大小平均得出0.1間距的換算值數(shù)據(jù)。建立后的數(shù)據(jù)區(qū)域為(A2:N403)。

4)泵送混凝土強度換算表的建立:在“換算及回彈修正表”工作表中復制區(qū)域(B2:F403)數(shù)據(jù)至區(qū)域(O2:S403),依據(jù)《規(guī)程》附錄B中規(guī)定,在空白單元格中輸入“4.5”,選中區(qū)域(O3:O195,P3:P203,Q5:Q212),單擊鼠標右鍵,單擊“選擇性粘貼”在“運算”中選擇“加”,單擊“確定”按鈕,則選中區(qū)域數(shù)據(jù)統(tǒng)一加 4.5;在空白單元格中輸入“3”,同樣選擇區(qū)域(R9:R165,S13:S174),單擊鼠標右鍵,單擊“選擇性粘貼”在“運算”中選擇“加”,單擊“確定”按鈕,則選中區(qū)域數(shù)據(jù)統(tǒng)一加3。在單元格O196中輸入公式“=ROUND(((55-B196)*4.5/15+B196),1)”,復制單元格O196中的公式至區(qū)域(O197:O263,P204:P272,Q213:Q282)中;在單元格 R166中輸入公式“=ROUND(((40-E166)*3/10+E166),1)”復制單元格R166中的公式至區(qū)域(R167:R223,S175:S236)中,至此完成泵送混凝土強度換算表,其效果見圖2。

5)不同角度及不同澆筑面的回彈值修正值表的建立:在“強度換算及回彈修正表”工作表中區(qū)域(T2:AE403)中輸入不同角度及不同澆筑面的回彈值修正值,依據(jù)《規(guī)程》附錄C、附錄D中的數(shù)據(jù),回彈值間隔為0.1,附錄表中未列出的值用內(nèi)插法求得。

2.2 計算測區(qū)混凝土強度平均值

1)測區(qū)平均回彈值(Rm)的計算:在“回彈計算表”中選定單元格R10,輸入公式“=(SUM(B10:Q10)-SMALL(B10:Q10,1)-SMALL(B10:Q10,2)-SMALL(B10:Q10,3)-LARGE(B10:Q10,1)-LARGE(B10:Q10,2)-LARGE(B10:Q10,3))/10” ,公式的“SMALL(B10:Q10,i)”含義是在區(qū)域(B10:Q10)數(shù)據(jù)組中第i個最小值,“LARGE(B10:Q10,i)”含義是在區(qū)域(B10:Q10)數(shù)據(jù)組中第i個最大值,“SUM(B10:Q10)”的含義是區(qū)域(B10:Q10)數(shù)據(jù)組中各數(shù)據(jù)的總和。利用Excel的快速填充公式功能(即拖曳操作)快速完成區(qū)域列(R11:R19)的公式輸入,完成其余測區(qū)行的平均回彈值計算。

2)測區(qū)角度修正后的平均回彈值的計算:在“回彈計算表”中選定單元格S10,輸入公式“=ROUND((R10+INDEX(強度換算及回彈修正表! ＄T＄3:＄AE＄403,MATCH(R10,強度換算及回彈修正表!＄A＄3:＄A＄403,0),MATCH(＄D＄7,強度換算及回彈修正表!＄T＄2:＄AE＄2,0))),1)”。利用Excel的快速填充公式功能(即拖曳操作)快速完成區(qū)域列(S11:S19)的公式輸入,完成其余測區(qū)行角度修正后的平均回彈值計算。

3)測區(qū)澆筑面修正后的平均回彈值的計算:在“回彈計算表”中選定單元格T10,輸入公式“=ROUND((S10+INDEX(強度換算及回彈修正表!＄T＄3:＄AE＄403,MATCH(S10,強度換算及回彈修正表!＄A＄3:＄A＄403,1),MATCH(＄G＄7,強度換算及回彈修正表!＄T＄2:＄AE＄2,0))),1)”,公式中各函數(shù)的含義同上。利用Excel的快速填充公式功能(即拖曳操作)快速完成區(qū)域列(T11:T19)的公式輸入,完成其余測區(qū)行澆筑面修正后的平均回彈值計算。

4)測區(qū)混凝土強度平均值的計算:在“回彈計算表”中選定單元格V10,輸入公式“=IF(＄J＄7=“泵送”,INDEX(強度換算及回彈修正表!＄O＄3:＄S＄403,MATCH(T10,強度換算及回彈修正表!＄A＄3:＄A＄403,0),MATCH(U10,強度換算及回彈修正表!＄O＄2:＄S＄2,0)),INDEX(強度換算及回彈修正表!＄B＄3:＄N＄403,MATCH(T10,強度換算及回彈修正表!＄A＄3:＄A＄403,0),MATCH(U10,強度換算及回彈修正表!＄B＄2:＄N＄2,0)))”。利用Excel的快速填充公式功能(即拖曳操作)快速完成區(qū)域列(T11:T19)的公式輸入,完成其余測區(qū)行混凝土強度平均值計算。

2.3 計算混凝土強度推算值

在“回彈計算表”單元格W15中輸入公式“=ROUND(AVERAGE(V10:V19),1)”,求得構(gòu)件混凝土強度平均值,在單元格W17中輸入公式“=ROUND(STDEV(V10:V19),2)”,求得構(gòu)件混凝土強度標準差,在單元格 W13中輸入公式“=ROUND((W15-1.645*W17),1)”,求得構(gòu)件混凝土強度推定值。

3 計算實例

某構(gòu)件混凝土為C50泵送混凝土,采用混凝土回彈儀對該構(gòu)件混凝土側(cè)面進行向上30°回彈,實測 10個測區(qū),則在“回彈計算表”工作表中的區(qū)域(B10:Q19)輸入10個測區(qū)的回彈值和碳化深度等基本數(shù)據(jù)。然后用Excel軟件自動計算查表得該構(gòu)件的混凝土抗壓強度推定值為52.2 MPa。

4 結(jié)語

1)上述方法針對測區(qū)為10個的混凝土回彈強度推定計算,如果測區(qū)小于 10個(如6個)則只需刪除區(qū)域(B16:V19)中的數(shù)據(jù)和公式,合并區(qū)域(W10:W19),并在其中輸入公式“=MIN(V10:V15)”,則可計算出構(gòu)件混凝土推定值。2)Excel辦公軟件強大的數(shù)據(jù)處理功能遠不止這些,其函數(shù)包括財務、時間與日期、數(shù)學與三角函數(shù)、統(tǒng)計、查找與引用、數(shù)據(jù)庫、邏輯、文本與信息等類型,此例只涉及到了數(shù)學與三角函數(shù)、查找與引用、邏輯等函數(shù)。本文旨在通過利用Excel辦公軟件處理回彈法測定混凝土強度的例子,啟發(fā)工程人員的靈感,使用Excel辦公軟件處理更多的工程檢測數(shù)據(jù),以節(jié)省大量時間和精力。

[1]JGJ/T 23-2001,回彈法檢測混凝土抗壓強度技術(shù)規(guī)程[S].

[2]趙玉祥.在工程招標評標中利用Excel表格進行自動計算[J].山西建筑,2008,34(18):365-366.