梁超群
(福建省永正工程质量检测有限公司,福建 福州 350012)
近年来,在既有混凝土建筑结构中,由于人们常常结合自身使用需求,局部改变原建筑使用用途,或施工质量较差导致楼板开裂、渗水等,现浇楼板安全性检测、鉴定需求越来越多,为了解现浇楼板真实的受力状态及规律,往往需要进行原位加载试验。
某工程为地下一层、地上二十七层现浇钢筋混凝土剪力墙结构,地处抗震设防烈度7 度区(0.15g),设计地震分组为第三组,场地类别Ⅱ类,剪力墙等级为三级,于2018年8月建成。由于该楼二十二层轴(18-1/20)-(C-E)楼板存在渗水现象,需进行原位加载试验。
根据标准(GB/T 50784-2013)条文说明12.2.5 条款2,构件安全性检验荷载的效应值不应小于可变作用设计值的效应与永久作用设计值的效应之和,即:Qd=γGGk+γQQk,式中:Qd—构件安全性构件性能检验值;Gk、Qk—永久荷载标准值、可变荷载标准值;Gγ、Qγ—永久荷载分项系数、可变荷载分项系数,取值分别为1.2、1.4。
本次试验楼板区域设计为客厅用途,目前楼板板面、板底尚未进行二次装修,设计板厚为110mm,根据委托方提供的设计图纸、规范(GB 50009-2012)和标准(GB/T 50784-2013)中的有关规定,自重荷载标准值为2.75kN/m2,装修荷载标准值为1.5kN/m2,板面设计活荷载标准值为2.0kN/m2,则该楼板安全性检验荷载的效应值Qd=1.2×(2.75+1.5)+1.4×2.0=7.9kN/m2,扣除实际楼板自重后安全性检验荷载值取5.2kN/m2。
试验前,在钢筋混凝土楼板板底布置挠度测点,并对受检楼板外观进行检查;本次楼板原位加载试验挠度测点布置见图1,现场围堰及测点布置见照片1、2。
图1 挠度测点布置图(单位:mm)
照片1 现场围堰布置
照片2 现场测点布置
1)加载:依据现场条件本次试验采用周边围堰加水进行均布荷载,分五级加载,每级加载值为最大加载值的20%,各级加载值详见表1,前四级每级加载后的持荷时间为10 分钟,各级达到持荷时间后进行挠度及裂缝观测;达到最大加载值后,持荷1 小时,并进行裂缝及挠度观测。
2)卸载:本次试验分三级卸载,各级卸载值详见表2,前两级每级卸载后的持荷时间为10 分钟,各级达到持荷时间后进行挠度及裂缝观测;最后全部卸完,持荷1 小时,并进裂缝及挠度观测。
3)检测内容及方法:板底挠度采用百分表进行量测;楼板裂缝采用裂缝测宽仪进行测读;在每级加载持荷结束后,量测钢筋混凝土楼板挠度,并观察楼板开裂状况。
根据标准(GB/T 50784-2013)及标准(GB/T 50152-2012),挠度数据整理应符合下列规定:
1)楼板原位加载试验检测数据列于表1~3,结果表明,在楼板自重及试验荷载作用下的平行于数字轴方向及字母轴方向实测最大挠度值分别为1.53mm、1.84mm,均小于板构件挠度检测允许值,所检楼板平行于数字轴方向及字母轴方向残余挠度值分别为0.11mm、0.18mm,均小于最大实测挠度值的20%。
表1 加载检测数据
表2 卸载检测数据
表3 试验结果汇总表
2)由表1~2中的各级荷载下楼板各方向挠度值绘制荷载-挠度关系曲线图,可得,所检楼板实测挠度与荷载基本保持线性关系,详见图2、3。
图2 荷载—板平行数字轴方向实测挠度曲线
3)裂缝观测,试验加载前、加载及卸载过程中楼板板底均未见明显裂缝。
根据标准(GB/T 50784-2013),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,实测挠度满足下列条件时,评定安全性满足要求。
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%。
本次试验结果表明:该楼二十二层轴(18-1/20)-(C-E)楼板评定为安全性满足要求。
现浇楼板原位加载试验是判定楼板工作性能及承载能力的重要手段,相比承载能力理论验算,更加直观、准确;且鉴于建筑结构的发展趋势,对于采用新结构、新材料、新工艺的结构或难以进行理论分析的复杂结构的性能检测评定,适用性更高。