現(xiàn)澆混凝土樓板短期非破壞性加載試驗(yàn)研究

曾康靈

(廈門市工程檢測中心有限公司，福建 廈門361000)

本文通過由我中心對某幼兒園二層樓板進(jìn)非破壞性加載試驗(yàn)，進(jìn)一步的研究和探討現(xiàn)澆混凝土樓板在已經(jīng)開裂的情況下是否仍能滿足建筑物的安全。

1 工程情況

某幼兒園設(shè)計(jì)為四層框架結(jié)構(gòu)房屋，現(xiàn)已經(jīng)施工至三層，業(yè)主發(fā)現(xiàn)該建筑二層樓板存在部分開裂現(xiàn)象，與該建筑相臨的另一棟辦公樓于同期施工的，并未出現(xiàn)這種情況。經(jīng)查該建筑施工資料齊全且同期試塊抗壓強(qiáng)度均能滿足設(shè)計(jì)要求。因該建筑今后使用人群的特殊性，為了進(jìn)一步驗(yàn)證該建筑二層樓板的安全性，經(jīng)各方探討由我中心對該建筑二層開裂較為嚴(yán)重的一塊板進(jìn)行非破壞性加載試驗(yàn)。

2 檢測指標(biāo)

根據(jù)(GB 50152－2012)的規(guī)定，樓板的跨中撓度實(shí)測值按下式確定:

式中:

Mg—樓板自重產(chǎn)生的跨中彎矩值(kN·m)

Mb—從外加試驗(yàn)荷載開始至構(gòu)件出現(xiàn)裂縫的前一級荷載為止的加載值產(chǎn)生跨中彎矩值(kN·m)、、、—外加試驗(yàn)荷載作用下支座沉陷位移實(shí)測值(mm)。依據(jù)規(guī)范GB50010－2010 的規(guī)定，在正常使用荷載下，混凝土樓板的最大允許撓度為:L/200 =2600 mm/200 =13 mm(其中L 為構(gòu)件的計(jì)算跨度，且L≤6 m 時(shí));依據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范(2011 年版)》(GB50204－2002)的規(guī)定，長期效應(yīng)作用下室內(nèi)正常環(huán)境鋼筋混凝土梁板受力裂縫的最大裂縫寬度允許值為0.3 mm。

3 試驗(yàn)準(zhǔn)備

根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)(GB50009－2012)、(GB50152－2012)以及結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，制定荷載試驗(yàn)方案。相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)如下。

樓板恒載:

混凝土自重0.1 m×25.0 kN/m3=2.5 kN/m2;

板面裝修荷載1.5 kN/m2;

合計(jì)2.5 kN/m2+1.5 kN/m2=4.0 kN/m2。

樓板均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為2.0 kN/m2;

樓板正常使用狀態(tài)短期檢驗(yàn)荷載值(即設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值)

SS=4.0 kN/m2+2.0 kN/m2=6.0 kN/m2;

樓板檢驗(yàn)終止加載荷載值取設(shè)計(jì)荷載值

S=4.0 kN/m2×1.2 +2.0 kN/m2×1.4 =4.8 kN/m2+2.8 kN/m2=7.6 kN/m2;

外加檢驗(yàn)荷載值

Q=7.6 kN/m2－2.5 kN/m2=5.1 kN/m2;

外加荷載總重

5.1 kN/m2×6.2 m×2.6 m=82.2 kN

試驗(yàn)前，先在記錄紙畫出現(xiàn)有裂縫的位置，使用裂縫觀測儀檢測現(xiàn)有裂縫寬度大小，并在裂縫的頭尾兩端做好標(biāo)記，在前面工作做好后，在檢驗(yàn)樓板下方沿梁向搭設(shè)牢靠穩(wěn)定的架子，其上安置鋼管或鋼板用以架設(shè)百分表，且在整個(gè)試驗(yàn)過程中，架子的穩(wěn)定性不能受到任何影響;擺放百分表的鋼管或鋼板面與試驗(yàn)板底的距離應(yīng)在300 mm 左右，以確保百分表的正確安裝。

4 現(xiàn)場試驗(yàn)

本次檢驗(yàn)按樓板的荷載進(jìn)行控制，基本分為6級加載，每級加載值分別為60%SS、80%SS、100%SS、110% SS、120% SS、126% SS(考慮構(gòu)件自重)。持荷時(shí)間:在100%SS、126%SS 荷載等級下持荷30分鐘，其余各級加荷完成后持荷10 分鐘。每級持荷完成后讀取各百分表數(shù)值，并觀察樓板及周邊砼梁是否出現(xiàn)新裂縫。

加載終止后第一級卸載至100%SS，持荷10 分鐘，讀取百分表讀數(shù);第二級卸載至80%SS，持荷10分鐘，讀取百分表讀數(shù);第三級卸完所有外加試驗(yàn)荷載，待30 分鐘后，再讀取百分表讀數(shù)。加載物為未拆封袋裝水泥，標(biāo)稱重量為每包50.0 kg，現(xiàn)場儀表安裝及加荷過程詳見圖1、2。

圖1 樓板堆載情況

圖2 儀器安裝情況

5 試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)的樓板在各級外加荷載作用下的實(shí)測撓度值詳見圖3。

圖3 樓板跨中撓度實(shí)測表

在消除支座沉降后在外加試驗(yàn)荷載作用下的樓板跨中撓度實(shí)測值=1.51 mm。樓板自重產(chǎn)生的跨中撓度值=0.50 mm

6 小 結(jié)

在試驗(yàn)樓板加載并持荷過程中對檢測樓板的砼板底和四周砼梁進(jìn)行勘察，未發(fā)現(xiàn)裂縫有繼續(xù)開展或加大的現(xiàn)象，未發(fā)現(xiàn)有新的裂縫產(chǎn)生。

［1］GB50152－2012，混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)［S］.

［2］GB 50009－2012，建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范［S］.

［3］GB50204－2002，混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范(2011 年版)［S］.

［4］GB50152－2012，混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)［S］.

［5］JGJ/T8－2007，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑變形測量規(guī)程》［S］.