某小學(xué)教學(xué)樓樓板靜載試驗(yàn)檢測(cè)

劉云云

大連理工現(xiàn)代工程檢測(cè)有限公司 遼寧大連 116000

某小學(xué)為四層框架結(jié)構(gòu)，建筑面積為3620m2。其中樓板厚度有180mm，210mm兩種。受某市教育局委托，對(duì)現(xiàn)澆的樓板進(jìn)行加載試驗(yàn)，驗(yàn)證樓板在承載能力極限狀態(tài)荷載效應(yīng)組合下是否符合規(guī)范要求。本文將針對(duì)上述樓房結(jié)構(gòu)檢測(cè)來(lái)進(jìn)行論述。

1 檢測(cè)內(nèi)容

本次靜載試驗(yàn)為原位試驗(yàn)，最大加載值為承載能力極限狀態(tài)荷載效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值。試驗(yàn)荷載包括恒荷載和活荷載，恒荷載包括樓板自重和鋪裝層荷載。板厚為180mm樓板的最大加載值為5.6kN/m2（由可變荷載控制，不含樓板自重），板厚為210mm樓板的最大加載值為5.7kN/m2（由可變荷載控制，不含樓板自重）。抽樣數(shù)量，抽取板厚為210mm樓板1塊（一層頂板，軸線編號(hào)為1，2-C，E），板厚為180mm樓板 2塊（一層頂板，軸線編號(hào)為2，3-C，D，3，4-C，D）。加載分級(jí)，加載過(guò)程中應(yīng)分級(jí)加載，每級(jí)加載為最大加載值的10%，即，當(dāng)加載至最大荷載的80%時(shí)，每級(jí)加載為最大加載值的5%。加載設(shè)備，加載采用沙袋進(jìn)行加載，沙袋重量為50kg。測(cè)試內(nèi)容，荷載—變形的關(guān)系（采用百分表測(cè)量），控制截面上的混凝土應(yīng)變（采用靜態(tài)應(yīng)變測(cè)試系統(tǒng)測(cè)量）；樓板的開裂、裂縫形態(tài)以及裂縫寬度的發(fā)展（板底正彎矩及板頂正彎矩處的裂縫）；樓板承載力標(biāo)志的觀測(cè)；卸載過(guò)程中及卸載后，樓板撓度及裂縫的恢復(fù)情況及殘余值。加載試驗(yàn)停止條件，測(cè)點(diǎn)的變形、裂縫已達(dá)到或超過(guò)理論控制值；結(jié)構(gòu)裂縫、變形、應(yīng)變急劇發(fā)展；出現(xiàn)承載力標(biāo)準(zhǔn)；發(fā)生其他形式的意外試驗(yàn)現(xiàn)象。位移、應(yīng)變布點(diǎn)位置，位移測(cè)量采用百分表，本試驗(yàn)每塊板布置5個(gè)百分表。應(yīng)變測(cè)量采用應(yīng)變片測(cè)量，每塊板共布置20個(gè)應(yīng)變片，其中10個(gè)粘貼在板頂負(fù)彎矩處，另外10個(gè)應(yīng)變片粘貼在板底正彎矩處[1]。

2 檢測(cè)設(shè)備

本次檢測(cè)用到的檢測(cè)設(shè)備有靜態(tài)應(yīng)變測(cè)試系統(tǒng)、鋼卷尺、裂縫測(cè)寬儀、萬(wàn)用表和百分表。

3 試驗(yàn)過(guò)程

首先根據(jù)設(shè)計(jì)荷載計(jì)算出沙袋的數(shù)量及位置；沙袋準(zhǔn)備就位后，現(xiàn)場(chǎng)安裝百分表和粘貼應(yīng)變片；連接儀器，并檢查樓板板底和負(fù)彎矩處是否有裂縫，假如有裂縫，記錄裂縫的位置、長(zhǎng)度及寬度；讀取百分表和應(yīng)變片的初始讀數(shù)，然后加載，每級(jí)加載后持荷十分鐘，觀測(cè)百分表和應(yīng)變片的讀數(shù)，讀數(shù)基本穩(wěn)定，記錄后繼續(xù)加載。加載過(guò)程中出現(xiàn)裂縫，記錄裂縫出現(xiàn)時(shí)的荷載，如發(fā)現(xiàn)裂縫、應(yīng)變、位移急劇變化，應(yīng)立即停止加載，查找原因；加載至最大荷載時(shí)，持荷20min，記錄裂縫、位移、應(yīng)變，然后卸載；卸載后，20min后查看裂縫、位移、應(yīng)變的恢復(fù)情況并記錄[2]。

4 試驗(yàn)檢驗(yàn)指標(biāo)

4.1 撓度檢驗(yàn)

4.2 撓度允許值

4.3 構(gòu)件裂縫寬度檢驗(yàn)

5 檢測(cè)結(jié)果

5.1 軸線編號(hào)為1，2-C，E的一層頂板試驗(yàn)結(jié)果

本次試驗(yàn)為共分15級(jí)，其中第5級(jí)均布荷載為2.28kN/m2，為正常使用極限狀況工況，荷載組合為準(zhǔn)永久組合，加載至均布荷載為4.0kN/m2時(shí)，每級(jí)加載為0.25kN/m2。直到加載至均布荷載為5.7kN/m2（設(shè)計(jì)荷載，不含樓板自重）。裂縫檢測(cè)結(jié)果：加載試驗(yàn)前，樓板的底面和負(fù)彎矩頂面處未發(fā)現(xiàn)有裂縫，直到15級(jí)加載完畢，樓板頂面、底面均未發(fā)現(xiàn)裂縫。應(yīng)變檢測(cè)結(jié)果：正常使用極限狀態(tài)組合試驗(yàn)結(jié)果，當(dāng)加載至5級(jí)（正常使用極限狀態(tài)組合），均布荷載2.28kN/m2，樓板最大豎向位移為3.75mm，小于《混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50152-2012第9.3.1、9.3.2條規(guī)定的位移檢驗(yàn)允許值20mm；當(dāng)加載至5級(jí)，均布荷載2.28kN/m2，未發(fā)現(xiàn)樓板板底正彎矩處和樓板板頂負(fù)彎矩處有裂縫，小于《混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》GB/T50152-2012第9.3.3條規(guī)定的0.15mm；混凝土應(yīng)變未發(fā)生突變；因此可判定軸線編號(hào)為1，2-C，E的一層樓板滿足正常使用極限狀態(tài)要求。承載能力極限狀態(tài)組合試驗(yàn)結(jié)果，當(dāng)加載至15級(jí)（承載能力極限狀態(tài)組合），均布荷載5.70kN/m2，樓板的最大豎向位移為9.92mm，為板跨（L=8000mm）的1/806，實(shí)測(cè)位移與荷載基本保持線性關(guān)系，殘余位移均不大于最大撓度的20%；正彎矩板底最大應(yīng)變?yōu)?5μ ε；負(fù)彎矩板頂最大應(yīng)變?yōu)?8μ ε；未發(fā)現(xiàn)樓板板底正彎矩處和樓板板頂負(fù)彎矩處有裂縫。因此可判定軸線編號(hào)為1，2-C，E的一層樓板滿足承載能力極限狀態(tài)荷載效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值要求。軸線編號(hào)為2，3-C，E和軸線編號(hào)為3，4-C，E的一層頂板試驗(yàn)結(jié)果，同理，檢測(cè)板 2，3-C，E和板 3，4-C，E，可判定滿足正常使用極限狀態(tài)要求和承載能力極限狀態(tài)荷載效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值要求[3]。

6 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果可知，某小學(xué)教學(xué)樓一層軸線編號(hào)為1，2-C，E、2，3-C，E、3，4-C，E的樓板（頂板）均滿足正常使用極限狀態(tài)要求和承載能力極限狀態(tài)荷載效應(yīng)組合設(shè)計(jì)值要求。