钢-混凝土组合楼盖钢梁静载试验研究

贲卫东

(扬州市邗江建筑工程质量监督站，江苏 扬州 225009）

压型钢板与混凝土组合楼板是在钢结构和混凝土结构基础上发展起来的一种新型楼板，通常其肋部采用钢梁，翼板采用混凝土板，两者间用抗剪连接件连成整体。压型钢板混凝土组合楼盖最早应用于欧美国家，当时把压型钢板主要作为浇筑混凝土的永久性模板及施工操作平台，并能数楼层立体作业，加快施工进度。与其他结构相比：在组合结构中，钢梁的高度可以减小；可以极大的简化支模工作，有时可不用模板，因而可降低造价和加快施工进度；不受配筋率的影响，同样的截面可以有大得多的承载能力，因而可以减小结构的截面和自重，增加使用面积；目前在我国得到了大力的发展和推广。

与此同时，我国存在部分建筑由于使用功能改变，需要对既有建筑进行功能改造，室内增设夹层的现象较为普遍。其结构方案多种多样，如何优选出经济、便捷的增层方案,是设计时需要考虑的主要因素。压型钢板与混凝土组合楼板体系为原有建筑增设夹层提供了较好的解决方案。但是在结构设计计算中，常会出现肋部钢梁挠度验算不满足规范要求的情况，原因是由于验算中未考虑组合楼板刚度对钢梁的作用。

1 工程概况

某商品住宅楼结构形式为钢筋混凝土剪力墙结构。采用筏板基础，考虑到结构使用安全及外立面效果，在住宅套内挑板区域增加了压型钢板与混凝土组合楼板如图1所示，设计使用活荷载标准值为2.0kN/m2。后由相关单位复核验算发现肋部钢梁挠度验算不满足规范要求，为保证结构安全性，选取现场两块典型板进行荷载试验。根据《建筑结构检测技术标准》（GB/T 50344-2004）相关条款规定检测其钢梁加载后实际挠度变化值。

图1 楼面板及钢梁现状图

图2 现场加载图

2 钢梁静载试验方案

本次楼面板静载试验根据设计图纸，现行国家相关规范以及委托方提供的加载要求，选取现场两块典型板进行荷载试验。

2.1 试验荷载确定

根据《建筑结构荷载规范》GB50009-2001（2006版）相关规定，按照正常使用极限状态确定施加的荷载，恒载为钢-混凝土组合楼盖自重（已存在）+板面、板底装修荷载（2.5kN/m2），活载标准值取 2.0kN/m2，荷载组合后所需施加荷载为：2.5+2.0=4.5kN/m2。

2.2 加载方案和程序

本次静载试验采用袋装黄砂为荷载如图2所示，加载重物黄砂采用在干燥环境中获得的材料，以防止随环境湿度不同而引起的含水率变化，造成荷载不稳定。应加荷载值为4.5kN/m2，分九级加载与卸载，加载程序如表1所示。

2.3 挠度检测

根据《混凝土结构试验方法标准》GB50152-92和《建筑结构检测技术标准》GB/T50344-2004相关规定，根据加载程序，在每级加载持荷时间后量测钢梁跨中挠度。在加载过程中，如发现钢梁跨中挠度大于现行规范允许值，应立即停止加载。百分表测点布置如图3所示，挠度测试现场如图4所示。

表1 静载试验加载程序

图3 挠度测点布置图

图4 挠度测量仪器分布图

3 试验结果分析

根据荷载试验挠度记录表所记录的钢梁挠度变化数据，剔除误差数据后，我们采用了OriginLab公司研发的专业制图和数据分析软件Origin对数据结果进行了分析，并绘制了两块组合楼盖主钢梁跨中荷载-挠度加载曲线、变形曲线。试验结果如图5、图6、图7、图8、表2所示：

图5 主钢梁1跨中荷载-挠度加载曲线

图6 主钢梁2跨中荷载-挠度加载曲线

图7 主钢梁1变形曲线

图8 主钢梁2变形曲线

表2 钢梁挠度检验值

按照正常使用极限状态确定荷载作用，两块组合楼盖肋部钢梁在荷载作用下跨中挠度变化很小，均未超过规范挠度限值的要求，可满足正常使用的要求。

4 结语

本文以某住宅楼加建压型钢板组合楼盖荷载试验为例，详细介绍了加载试验方案的确定、测点的布置，测试数据的处理等，从试验数据和分析结果看来，该试验方法简单有效。但方案确定时还有以下问题有待商榷：

（1）应按照不同工况布置所加荷载，取其最大值作为结论依据。

（2）组合楼盖与钢梁非刚性连接，在相交处可能存在局部缝隙，影响最终挠度值。

（3）荷载施加非均布面荷载，可采用蓄水加载方式，利用蓄水、放水实现加载和卸载。

[1]GB/T50344-2004建筑结构检测技术标准[S].

[2]GB50010-2002混凝土结构设计规范[S].

[3]GB50009-2001建筑结构荷载规范[S].

[4]GB50017-2003钢结构设计规范[S].

[5]YB9238-92钢-混凝土组合楼盖结构设计与施工规程[S].