某餐厅局部损伤检测分析

褚建斌，韩玲玲，王 静

（太原理工大学建筑与土木工程学院，山西 太原 030024）

1 工程概况

某在建餐厅为4层钢筋混凝土框架结构，现主体结构已完工。由于该餐厅地处山腰坡地，挖土方后建于其上，因此，该建筑物室外东西两侧存在较大高差，从东侧看为4层，西侧仅有1层露出地面。在施工过程中，施工单位数次使用装载机运送混凝土通过三层楼面，导致楼面超载，致使该框架结构部分梁、板构件出现损伤现象。

2 现场检测

现场检测发现：该结构三层楼板（轴线范围为E~F/8~9）出现较为严重的破损；部分楼板（轴线范围为E~F/6~7、E~G/7~8和E~H/8~9）存在明显下挠、开裂；部分主梁（轴线范围为E~F/6、E~F/7、E~F/8、E~F/9）在跨中与次梁交接处存在裂缝；部分次梁（轴线范围为E~F/8~9、F~G/8~9）在跨中存在裂缝，部分楼板损伤情况，见图1。

图1 楼板（轴线范围E~F/8~9东侧）严重破损

经现场调查了解，该建筑物三层梁、板结构出现严重损伤是由于在施工过程中使用装载机运送混凝土通过三层楼面，导致楼面超载引起的。装载机行车路线见图2，图2中标出了楼板主要损伤及裂缝位置。

图2 装载机行车路线及楼板破损、开裂

装载机从轴线8~9之间，依次经过H、G、F轴线，然后右转进入轴线E~F之间，依次经过8、7、6轴线，将混凝土放置于轴线范围为5~6/E~F的楼面上。装载机在楼板E~F/8~9处右转弯时，车轮制动荷载全部集中于装载机左前轮，对该楼板跨中产生过大集中荷载，导致楼板内产生应力集中，致使跨中发生脆性破坏。同时装载机在运送混凝土过程中也对所经过的梁、板造成了不同程度的损伤。

3 现有结构楼板及梁承载能力分析

3.1 楼面承载能力分析

根据该餐厅结构施工图及施工有关数据，该结构钢筋混凝土楼面可承受的最大活荷载为4.0kN/m2；三层破损楼板跨度l=3.6m；装载机重为5 t（荷载Q=50 kN），以布置在房间楼面中部的最不利情况进行估算。

依据现行《建筑结构荷载规范》GB50009—2001附录B0.4条的规定：“单向板上局部荷载（包括集中荷载）的等效均布活荷载qe可按式（1）计算。”

式中：l：板的跨度；

b：板上荷载的有效分布宽度；

Mmax：简支板单向板的绝对最大弯矩，按设备的最不利布置确定。计算时设备荷载应乘以动力系数，并扣去设备在该板跨内所占面积上由操作荷载引起的弯矩，即Mmax=Ql/4。

由于该结构楼板破损在板跨中，故考虑装载机两轮集中布置的情况。参考《建筑工程结构荷载学》第十四节，结构永久荷载加上集中荷载，取装载机轮胎与楼板接触面尺寸约为300mm×450mm，重量为10 t左右，设备中心线间距为e=2.3m，净距为1.4m，见图3。

图3 装载机两个轮压活荷载的等效均布荷载图

按照现行《建筑结构荷载规范》GB50009—2001附录B0.5第二和第四条的规定，计算楼面等效均布活荷载qe时，荷载的有效分布宽度应予以折减，即

即楼面等效均布活荷载约为10.5 kN/m2，远大于楼面活荷载4 kN/m2的设计要求。

3.2 梁承载能力分析

经过现场检测，轴线范围为E~F/6、E~F/7、E~F/8、E~F/9的主梁跨中、主次梁交接处，轴线范围为E~F/8~9、F~G/8~9的次梁跨中存在较细裂缝，但宽度均不大于0.2mm，说明上述梁的变形为弹性变形，梁上出现的裂缝为延性破坏裂缝，故可以确定目前梁的承载能力满足设计要求。

式中:e:相邻两个局部荷载的中心间距。

按照式（1）计算可得

4 结论及建议

通过对该结构的检测分析，可以得出如下结论：

（1）该餐厅三层楼板（轴线范围E~H/8~9）板内钢筋屈服，楼板混凝土大面积压碎、脱落，甚至已经严重破损；轴线范围为E~F/7~8、F~G/7~8的楼板底部大面积开裂，且裂缝宽度已超过《混凝土结构设计规范》GB50010—2002中表3.3.4规定的钢筋混凝土构件最大裂缝宽度0.3mm的限值。因此，目前该结构楼板出现的受力裂缝，已对结构的承载力和安全性造成影响，不能满足正常使用功能的要求。

建议对楼板E~H/8~9混凝土剔凿，同时将楼板内已屈服变形的钢筋剪断后，重新绑扎钢筋，支模浇筑混凝土，楼板E~F/7~8、F~G/7~8板内钢筋变形为弹性变形，故仅需对这两块楼板混凝土剔凿后重新浇筑。

（2）该结构三层轴线范围为 E~F/6、E~F/7、E~F/8、E~F/9 的主梁跨中、主次梁交接处与轴线范围为E~F/8~9、F~G/8~9次梁跨中的裂缝宽度均不大于0.2mm，小于《混凝土结构设计规范》GB50010—2002中表3.3.4规定的钢筋混凝土构件的最大裂缝宽度0.3mm的限值，因此可以认为该结构梁上裂缝不会对结构的承载力和安全性造成影响，满足正常使用功能的要求，但建议在后期内部装饰过程中，避免在已开裂的梁上堆积超出设计限值的荷载，造成梁裂缝的产生和进一步发展。

[1]建筑结构检测技术标准（GB/T50344—2004），中国建筑工业出版社，2004

[2]建筑结构荷载规范（GB50009—2001），中国建筑工业出版社，2002

[3]混凝土结构设计规范（GB50010—2002），中国建筑工业出版社，2002