混凝土楼板荷载试验实例分析

何其斌 孟 琪 山东省建筑科学研究院有限公司

1 引言

工程实际中，为了保证现浇混凝土楼板或者叠合楼板的安全使用，经常需要对楼板进行检测检验，而混凝土楼板的众多评价手段中，楼板荷载试验仍然是最为直接、稳定、可靠地检测方法。

2 楼板荷载试验简介

2.1 楼板荷载试验分类

楼板的荷载试验根据检验目的的不同，主要分为适用性检验、安全性检验和承载力检验。

楼板的适用性检验荷载应根据楼板正常使用极限状态荷载短期效应组合的设计值和加载图式经换算确定。

楼板的安全性检验荷载应根据结构构件承载能力极限状态荷载效应组合的设计值和加载图式经换算确定。

楼板的承载力检验荷载应根据结构构件承载能力极限状态荷载效应组合的设计值、加载图式和承载力检验标志经换算确定。

2.2 楼板荷载试验的检测项目

楼板荷载试验的主要检测项目：（1）楼板的最大挠度；（2）楼板支座处的最大位移；（3）控制截面的应变；（4）裂缝的出现及扩展情况。

2.3 楼板荷载试验的步骤

（1）确定加载方式及所需荷载。

（2）根据规范要求确定每级加载荷载量。

（3）分级进行加载，并对每级加载后的楼板检测项目进行检测并记录。

（4）加载完毕后对楼板进行卸载，检测卸载后的楼板检测项目并记录。

（5）整理记录的检测数据，根据规范要求对板的结构性能进行判定。

2.4 楼板荷载试验结果的评定

楼板适用性检验荷载作用下，经修正后的实测挠度值和裂缝宽度不应大于现行国家标准GB 50010—2010《混凝土结构设计规范》等相关设计规范要求的限值。此时受检构件适用性可评定为满足要求。

楼板安全性检验荷载作用下只要满足以下三条之一时，可评定受检构件安全性满足要求：（1）实测挠度值小于相应的理论计算值；（2）实测挠度与荷载基本保持线性关系；（3）构件残余挠度不大于最大挠度的20%。

楼板承载力实验直到最大加载限值，结构仍未出现任何承载力标志，则应判断结构满足承载能力极限状态的要求。

3 工程实例分析

某住宅楼为地下二层地上二十九层剪力墙结构，抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.10g，设计地震分组为第三组，建筑结构安全等级为二级，设计使用年限为50年，抗震设防类别为标准设防类，建筑场地类别为Ⅲ类。混凝土楼板的设计强度均为C30。在竣工验收时发现客厅楼板存在裂缝，为了了解裂缝对板的承载力有无影响，故对该板做荷载试验。（因楼板需继续使用，故不对楼板做承载能力极限状态检验，只对楼板做安全性检验）

3.1 试验准备及加载

根据设计图纸、图集对楼面恒荷载进行统计，具体见表1。该板楼面活荷载按2.0kN/m2取值，楼板厚度为140mm，活荷载准永久值系数为0.4。依据GB/T 50784—2013《混凝土结构现场检测技术标准》和GB 50009—2012《建筑结构荷载规范》，经计算，该板适用性静载检验的检验荷载为6.9kN/m2；该板安全性静载检验的检验荷载为10.12kN/m2；该板承载能力极限状态静载检验的检验荷载为16.20kN/m2。本试验采用沙袋为加载重物，该板在楼板底面短跨支座及跨中位置设置百分表，加载分10级，其中第1级为板自重状态；每级荷载持荷时间严格按GB/T 50152—2012《混凝土结构试验方法标准》的规定执行。

表1 楼板楼面恒荷载统计

3.2 检验结果

依据GB 50204—2015《混凝土结构工程施工质量验收规范》及GB/T 50784—2013《混凝土结构现场检测技术标准》，现场对该楼板的结构性能（静载检验）进行安全性检验。经检验，在构件安全性检验荷载作用下，该楼板在加载至第5级时板底发现开裂，开裂位置处于板底线管附近，裂缝宽度最大处为0.06mm，加载至第10级时，裂缝宽度最大处为0.08mm，卸载后裂缝宽度最大处为0.02mm。具体检测数据见表2～3及图1所示。

表2 混凝土楼板各级荷载作用下检验结果

表3 楼板结构性能（静载检验）安全性检验结果

注：

1.试验荷载根据委托方所提供设计图纸确定。

2.结论仅对受检结构构件有效。

图1 楼板荷载挠度曲线

经检测，该楼板在静载试验中构件未产生明显破坏现象，实测挠度值小于相应的理论计算值，实测挠度与荷载基本保持线性关系，板底百分表测得的构件残余挠度均不大于最大挠度的20%，依据GB/T 50784—2013《混凝土结构现场检测技术标准》第12.2.14-2条静载检验结构评定规定：在构件安全性检验荷载作用下，当受检构件无明显破坏迹象，实测挠度值满足下列条件之一时，可评定受检构件安全性满足要求。（1）实测挠度值小于相应的理论计算值；（2）实测挠度与荷载基本保持线性关系；（3）构件残余挠度不大于最大挠度的20%。该板安全性满足规范要求。

4 结语

本文主要讲述了楼板荷载检验的方法，并结合实例介绍了楼板的安全性荷载试验。通过试验，体现了荷载试验中检验荷载量的计算，分级加载的荷载控制，每级荷载下的观测项目记录及观测记录的数据整理，最后通过安全性荷载检验的评价指标对楼板的试验结果做出评定。板的安全性荷载试验是楼板检测中非常直白有效地方法，希望本文能为同类楼板荷载试验的研究提供参考。