靜載試驗(yàn)檢測(cè)樓板跨中撓度結(jié)果的可靠性

1、nxNUPSV I/J、IP t r L I笑巡下寮匕靜載試驗(yàn)是檢驗(yàn)現(xiàn)澆樓板工作性能常用的試驗(yàn)方法，在工 程檢測(cè)中應(yīng)用廣泛，但是靜載試驗(yàn)測(cè)得的現(xiàn)澆樓板撓度值往往遠(yuǎn)小于規(guī) 范限值，以致使人對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的可靠性產(chǎn)生懷疑，本文對(duì)某廠房現(xiàn)澆樓 板靜載試驗(yàn)測(cè)得的撓度值與理論計(jì)算值進(jìn)行對(duì)比分析，并結(jié)合相關(guān)規(guī)范 驗(yàn)證了靜載試驗(yàn)檢測(cè)樓板跨中撓度結(jié)果的可靠性。引言靜載試驗(yàn)是結(jié)構(gòu)試驗(yàn)中最基本和最大量的試驗(yàn)，它具有所需的技術(shù) 與設(shè)備比較簡(jiǎn)單，操作方便，加載過(guò)程易于控制，對(duì)所檢結(jié)構(gòu)構(gòu)件五破 壞性，可實(shí)時(shí)觀測(cè)結(jié)構(gòu)的變形等優(yōu)點(diǎn)】1 2。在對(duì)現(xiàn)澆樓板結(jié)構(gòu)進(jìn)行 靜載試驗(yàn)時(shí)，樓板裂縫的發(fā)展和撓度的變化是能較為直觀反映樓板結(jié)構(gòu) 性

2、能的實(shí)測(cè)指標(biāo)，但是樓板撓度實(shí)測(cè)值往往遠(yuǎn)小于混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī) 范(GB500102010)第3.3.2條受彎構(gòu)件的撓度限值，對(duì)于在工程中 采用現(xiàn)澆板靜載試驗(yàn)測(cè)得的樓板撓度來(lái)評(píng)判樓板的工作狀態(tài)是否科學(xué) 的爭(zhēng)議，做為一線檢測(cè)人員，筆者感觸頗深。本文對(duì)某廠房現(xiàn)澆樓板的 靜載試驗(yàn)所測(cè)得的跨中撓度與理論計(jì)算值進(jìn)行了對(duì)比，驗(yàn)證了靜載試驗(yàn) 檢測(cè)樓板跨中撓度結(jié)果的可靠性。試驗(yàn)概況杭州市余杭區(qū)某廠房為兩層框架結(jié)構(gòu)，二層部分樓板在澆注完畢養(yǎng) 護(hù)期間發(fā)現(xiàn)板面有不同程度的不規(guī)則裂縫，裂縫寬度約為0.10.3mm， 裂縫最大深度約為30mm，因此選用靜載試驗(yàn)來(lái)檢測(cè)樓板的工作狀況。該試驗(yàn)為非破壞性結(jié)構(gòu)性能試驗(yàn)，試驗(yàn)?zāi)康氖菣z

3、驗(yàn)現(xiàn)澆樓板是否處于正 常工作狀態(tài)，故試驗(yàn)加載取荷載標(biāo)準(zhǔn)值。試驗(yàn)樓板厚度為120mm，尺 寸為3750mm3600mm，如圖1所示。由于試驗(yàn)樓板尚未進(jìn)行板面找平 和板底粉刷處理，故試驗(yàn)加載包括樓板活荷載、相關(guān)樓層結(jié)構(gòu)找平層及 板底粉刷層作用的荷載，共計(jì)4.3KN/m2。板面共劃分為間距為100mm的16塊區(qū)格，在板底共安裝5只百分 表以檢測(cè)樓板的撓度，見(jiàn)圖1。試驗(yàn)采用多孔磚均布加載方式進(jìn)行，荷 載共分6級(jí)，首先每級(jí)荷載按試驗(yàn)荷載的20%遞加，加載時(shí)間間隔為 15min，百分表讀數(shù)完成后進(jìn)行下一級(jí)試驗(yàn)加載，加至80%后按試驗(yàn)荷 載的10%遞加，最后加載至100%，待荷載持續(xù)30min后讀取短期試驗(yàn)

4、 荷載變形3。試驗(yàn)過(guò)程中無(wú)可視性裂縫出現(xiàn)，各級(jí)外加荷載作用下百 分表實(shí)測(cè)撓度見(jiàn)表1：3.試驗(yàn)結(jié)果分析3.1荷載標(biāo)準(zhǔn)組合下樓板撓度計(jì)算。根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果，在外加荷載作用下實(shí)測(cè)現(xiàn)澆樓板跨中撓度為 0.39mm，外加荷載為4.3KN/m2，樓板自重3.0KN/m2，則由(1)按線 彈性分析方法】4計(jì)算樓板在全部荷載標(biāo)準(zhǔn)組合作用下的撓度為 0.66mm。f=qs+qgqsfs (1)式中：f 考慮樓板自重后折算撓度;qs試驗(yàn)外加均布荷載值；qg 樓板自重；fs外加荷載產(chǎn)生的撓度值（即載荷試驗(yàn)實(shí)測(cè)樓板跨中撓度值）。根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（6850010一2010）第3.3.2條，該 樓板考慮荷載準(zhǔn)永久組合的

5、最大撓度限值為l0/200=18mm，由（2）式 計(jì)算該樓板在荷載標(biāo)準(zhǔn)組合下?lián)隙仍试S值為11.90mm。as =MsMs+Ml（-1） al （2）式中：as為樓板在荷載標(biāo)準(zhǔn)組合下?lián)隙仍试S值；al準(zhǔn)永久組合撓度允許值；Ml按荷載準(zhǔn)永久組合計(jì)算的彎矩值（KNm）；Ms按荷載標(biāo)準(zhǔn)組合計(jì)算的彎矩值（KNm）；考慮荷載長(zhǎng)期作用對(duì)撓度增大的影響系數(shù)，按混凝土結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)規(guī)范（6850010-2010）的7.2.5條規(guī)定采用。由以上分析得f/ as=0.055,即載荷試驗(yàn)下的樓板撓度遠(yuǎn)小于規(guī)范規(guī) 定的撓度限值。圖2樓板計(jì)算簡(jiǎn)圖3.2樓板理論撓度值計(jì)算。按彈性薄板小撓度理論計(jì)算試驗(yàn)樓板撓度5,根據(jù)樓板結(jié)構(gòu)情況

6、， 樓板周邊按固結(jié)考慮，計(jì)算簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖2,由（3）、（4）式計(jì)算樓板在試 驗(yàn)荷載下的撓度值為0.54mm。f=ql4Bc (3)Bc=Eh312(1-2) (4)式中：一一撓度系數(shù)，根據(jù)樓板周邊支撐情況由建筑結(jié)構(gòu)靜力 計(jì)算手冊(cè)查得；q樓面均布荷載，為樓板自重及試驗(yàn)外加均布荷載；l樓板跨度，取兩方向跨度的較小值；Bc剛度；E彈性模量，計(jì)算時(shí)取混樓板混凝土彈性模量；h樓板厚度；材料泊松比，取1/6。3.3樓板撓度理論值與實(shí)測(cè)值分析。靜載試驗(yàn)結(jié)果實(shí)測(cè)現(xiàn)澆板跨中撓度為0.66mm，如按彈性薄板小撓 度理論計(jì)算試驗(yàn)樓板撓度并考慮樓板開(kāi)裂后對(duì)剛度進(jìn)行折減，取折減系 數(shù)為0.85 4，則理論計(jì)算跨中撓度為0.64，兩者相差約為3%，折減 后的樓板跨中撓度理論計(jì)算值與規(guī)范限值相比為0.054,即理論計(jì)算值 亦遠(yuǎn)小于規(guī)范限值。根據(jù)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(6850010-2010) 3.4.3條：構(gòu)件變 形撓度的限值應(yīng)以不影響結(jié)果使用功能、外觀及與其他構(gòu)件的連接等要 求為目的，鋼筋混凝土受彎構(gòu)件的最大撓度應(yīng)按荷載的準(zhǔn)永久組合，并 應(yīng)考慮荷載長(zhǎng)期作用的影響進(jìn)行計(jì)算，其計(jì)算值不應(yīng)超過(guò)表3.4.3規(guī)定 的撓