某开裂楼板加固后荷载试验分析

2019-08-05王美东

山西建筑 2019年13期

王美东

(重庆北纬建设工程质量检测有限公司，重庆 400020)

1 工程概况

某工程为30层框支剪力墙结构，抗震设防类别为丙类，抗震设防烈度为6度，结构安全等级为二级。在施工过程中，由于塔吊吊机落物的原因，导致楼板部分损坏，图1，图2为楼板损坏区域的A，B两区域的平面布置图。该处楼板的标高为-4.8 m，属于商业使用区，楼板板厚160 mm，板的底面和顶面均为双向φR9@190配筋，混凝土设计强度等级为C30，由GB 50009—2012建筑结构荷载规范可以得到活荷载标准值为3.5 kN/m2。受施工单位委托，为评估修复处理后楼板的承载力是否满足设计要求，进行该区域的原位加载试验，并为今后结构的状态评定提供原始数据，以期为类似工程提供参考，具有一定的研究价值。

2 检测的目的及内容

2.1 检测的目的

通过楼板原位静载实验，对楼板在实际设计荷载作用下是否处于弹性工作阶段，用以检验楼板加固后的工作状态和受力性能，对加固区域楼板是否满足设计荷载标准以及使用的安全性进行评估[3]。

2.2 检测的内容

检测的主要内容是：

1)外观检查，对板实际的外形尺寸、裂缝等情况进行检查；

2)原位加载试验：主要对试验板的截面的挠度等进行实际测量，并与规范规定的值进行对比，对板的承载力及安全性进行评价。

3 检测方法

3.1 荷载对象的选取

根据设计资料以及相关图纸，对试验板的选取考虑以下几种因素：

1)考虑板的实际受损情况，对典型部位进行试验；

2)考虑在现场的实际情况并结合试验条件，选择对试验过程有利的部位。综上考虑各种因素并与委托方进行确定后，只对图1，图2阴影部分进行原位静力加载试验。

3.2 加载荷载的取值

进行试验的楼板厚度为160 mm，钢筋混凝土强度等级为C30，在保证试验的有效性和精确性的前提下，规范[1]得到的楼板设计活荷载为3.5 kN/m2，确定本次试验标准荷载为3.5 kN/m2，实际使用中考虑实际的楼面承载情况，拟对活荷载进行超载10%处理，实际试验荷载为3.85 kN/m2，活荷载在图1，图2的区域进行满载布置。

3.3 加载方式

如图3所示，本次原位荷载试验采用蓄水法进行加载，对加载区域施加均布荷载。

按GB 50152—2012混凝土结构试验方法标准[4]和GB/T50344—2004建筑结构检测技术标准[5]的有关规定进行检测，为了保证加载的安全性，加荷分6级，1级～5级每级荷载为活荷载的20%，1级～4级每级荷载加载后持荷10 min，第5级荷载(设计活荷载标准值)加载后持荷30 min，第6级加载至标准荷载的10%，总加载值为3.85 kN/m2。

卸荷分3级，第1级卸荷至试验标准荷载的80%，持荷10 min，第2级卸荷至试验标准荷载的40%，持荷30 min，第3级卸荷至试验标准荷载的0，持荷30 min后，记录楼板残余变形值。在每级荷载持荷时间内，仔细观察并记录楼板是否存在开裂现象；持荷时间结束后，记录每级荷载下测点的挠度值。

3.4 测点布置

在原位试验中，根据板的受力特点，如图4，图5所示，分别对区域A和B设定挠度观测点，标号分别为测点1～测点5。

4 检测数据分析

在现场试验的测试准备工作完成后，根据蓄水高度确定加载的级别，在荷载施加后，按照规范的要求和已经确定的加载程序，稳定时间不少于10 min，稳定后由试验人员记录挠度读数。在整个试验过程中，各测点的传感器运行良好，且没有发现楼面板有裂缝产生。

表1 A区域各测点挠度检测数据

表1和表2分别为A，B两区域楼面板上各测点的挠度检测数据。从表中可以看出，在试验分级进行加载的过程中，各测点的挠度变化值随着荷载的增加基本上呈线性变化的趋势，跨中挠度的最大值：A区域为13.22 mm-12.11 mm=1.11 mm；B区域为4.39 mm-3.79 mm=0.60 mm，GB 50010—2010混凝土结构设计规范[2]规定的楼板的挠度不大于L0/200，其中L0为净跨。对于A截面为3 800 mm，允许的最大挠度为3 800/200=19 mm；对于B截面为2 725 mm，允许的最大挠度为2 725/200=13.625 mm，不难看出，A，B区域的最大挠度均满足规范要求。