现浇混凝土楼板短期非破坏性加载试验研究
2015-12-24曾康灵
曾康灵
(厦门市工程检测中心有限公司,福建 厦门361000)
本文通过由我中心对某幼儿园二层楼板进非破坏性加载试验,进一步的研究和探讨现浇混凝土楼板在已经开裂的情况下是否仍能满足建筑物的安全。
1 工程情况
某幼儿园设计为四层框架结构房屋,现已经施工至三层,业主发现该建筑二层楼板存在部分开裂现象,与该建筑相临的另一栋办公楼于同期施工的,并未出现这种情况。经查该建筑施工资料齐全且同期试块抗压强度均能满足设计要求。因该建筑今后使用人群的特殊性,为了进一步验证该建筑二层楼板的安全性,经各方探讨由我中心对该建筑二层开裂较为严重的一块板进行非破坏性加载试验。
2 检测指标
根据(GB 50152-2012)的规定,楼板的跨中挠度实测值按下式确定:
式中:
Mg—楼板自重产生的跨中弯矩值(kN·m)
Mb—从外加试验荷载开始至构件出现裂缝的前一级荷载为止的加载值产生跨中弯矩值(kN·m)、、、—外加试验荷载作用下支座沉陷位移实测值(mm)。依据规范GB50010-2010 的规定,在正常使用荷载下,混凝土楼板的最大允许挠度为:L/200 =2600 mm/200 =13 mm(其中L 为构件的计算跨度,且L≤6 m 时);依据《混凝土结构工程施工质量验收规范(2011 年版)》(GB50204-2002)的规定,长期效应作用下室内正常环境钢筋混凝土梁板受力裂缝的最大裂缝宽度允许值为0.3 mm。
3 试验准备
根据有关标准(GB50009-2012)、(GB50152-2012)以及结合现场实际情况,制定荷载试验方案。相关设计参数如下。
楼板恒载:
混凝土自重0.1 m×25.0 kN/m3=2.5 kN/m2;
板面装修荷载1.5 kN/m2;
合计2.5 kN/m2+1.5 kN/m2=4.0 kN/m2。
楼板均布活荷载标准值为2.0 kN/m2;
楼板正常使用状态短期检验荷载值(即设计标准值)
SS=4.0 kN/m2+2.0 kN/m2=6.0 kN/m2;
楼板检验终止加载荷载值取设计荷载值
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;
外加检验荷载值
Q=7.6 kN/m2-2.5 kN/m2=5.1 kN/m2;
外加荷载总重
5.1 kN/m2×6.2 m×2.6 m=82.2 kN
试验前,先在记录纸画出现有裂缝的位置,使用裂缝观测仪检测现有裂缝宽度大小,并在裂缝的头尾两端做好标记,在前面工作做好后,在检验楼板下方沿梁向搭设牢靠稳定的架子,其上安置钢管或钢板用以架设百分表,且在整个试验过程中,架子的稳定性不能受到任何影响;摆放百分表的钢管或钢板面与试验板底的距离应在300 mm 左右,以确保百分表的正确安装。
4 现场试验
本次检验按楼板的荷载进行控制,基本分为6级加载,每级加载值分别为60%SS、80%SS、100%SS、110% SS、120% SS、126% SS(考虑构件自重)。持荷时间:在100%SS、126%SS 荷载等级下持荷30分钟,其余各级加荷完成后持荷10 分钟。每级持荷完成后读取各百分表数值,并观察楼板及周边砼梁是否出现新裂缝。
加载终止后第一级卸载至100%SS,持荷10 分钟,读取百分表读数;第二级卸载至80%SS,持荷10分钟,读取百分表读数;第三级卸完所有外加试验荷载,待30 分钟后,再读取百分表读数。加载物为未拆封袋装水泥,标称重量为每包50.0 kg,现场仪表安装及加荷过程详见图1、2。
图1 楼板堆载情况
图2 仪器安装情况
5 试验结果
试验的楼板在各级外加荷载作用下的实测挠度值详见图3。
图3 楼板跨中挠度实测表
在消除支座沉降后在外加试验荷载作用下的楼板跨中挠度实测值=1.51 mm。楼板自重产生的跨中挠度值=0.50 mm
6 小 结
在试验楼板加载并持荷过程中对检测楼板的砼板底和四周砼梁进行勘察,未发现裂缝有继续开展或加大的现象,未发现有新的裂缝产生。
[1]GB50152-2012,混凝土结构试验方法标准[S].
[2]GB 50009-2012,建筑结构荷载规范[S].
[3]GB50204-2002,混凝土结构工程施工质量验收规范(2011 年版)[S].
[4]GB50152-2012,混凝土结构试验方法标准[S].
[5]JGJ/T8-2007,行业标准《建筑变形测量规程》[S].