曾康靈
(廈門市工程檢測中心有限公司,福建 廈門361000)
本文通過由我中心對某幼兒園二層樓板進(jìn)非破壞性加載試驗(yàn),進(jìn)一步的研究和探討現(xiàn)澆混凝土樓板在已經(jīng)開裂的情況下是否仍能滿足建筑物的安全。
某幼兒園設(shè)計(jì)為四層框架結(jié)構(gòu)房屋,現(xiàn)已經(jīng)施工至三層,業(yè)主發(fā)現(xiàn)該建筑二層樓板存在部分開裂現(xiàn)象,與該建筑相臨的另一棟辦公樓于同期施工的,并未出現(xiàn)這種情況。經(jīng)查該建筑施工資料齊全且同期試塊抗壓強(qiáng)度均能滿足設(shè)計(jì)要求。因該建筑今后使用人群的特殊性,為了進(jìn)一步驗(yàn)證該建筑二層樓板的安全性,經(jīng)各方探討由我中心對該建筑二層開裂較為嚴(yán)重的一塊板進(jìn)行非破壞性加載試驗(yàn)。
根據(jù)(GB 50152-2012)的規(guī)定,樓板的跨中撓度實(shí)測值按下式確定:
式中:
Mg—樓板自重產(chǎn)生的跨中彎矩值(kN·m)
Mb—從外加試驗(yàn)荷載開始至構(gòu)件出現(xiàn)裂縫的前一級荷載為止的加載值產(chǎn)生跨中彎矩值(kN·m)、、、—外加試驗(yàn)荷載作用下支座沉陷位移實(shí)測值(mm)。依據(jù)規(guī)范GB50010-2010 的規(guī)定,在正常使用荷載下,混凝土樓板的最大允許撓度為:L/200 =2600 mm/200 =13 mm(其中L 為構(gòu)件的計(jì)算跨度,且L≤6 m 時(shí));依據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范(2011 年版)》(GB50204-2002)的規(guī)定,長期效應(yīng)作用下室內(nèi)正常環(huán)境鋼筋混凝土梁板受力裂縫的最大裂縫寬度允許值為0.3 mm。
根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)(GB50009-2012)、(GB50152-2012)以及結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況,制定荷載試驗(yàn)方案。相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)如下。
樓板恒載:
混凝土自重0.1 m×25.0 kN/m3=2.5 kN/m2;
板面裝修荷載1.5 kN/m2;
合計(jì)2.5 kN/m2+1.5 kN/m2=4.0 kN/m2。
樓板均布活荷載標(biāo)準(zhǔn)值為2.0 kN/m2;
樓板正常使用狀態(tài)短期檢驗(yàn)荷載值(即設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)值)
SS=4.0 kN/m2+2.0 kN/m2=6.0 kN/m2;
樓板檢驗(yàn)終止加載荷載值取設(shè)計(jì)荷載值
S=4.0 kN/m2×1.2 +2.0 kN/m2×1.4 =4.8 kN/m2+2.8 kN/m2=7.6 kN/m2;
外加檢驗(yàn)荷載值
Q=7.6 kN/m2-2.5 kN/m2=5.1 kN/m2;
外加荷載總重
5.1 kN/m2×6.2 m×2.6 m=82.2 kN
試驗(yàn)前,先在記錄紙畫出現(xiàn)有裂縫的位置,使用裂縫觀測儀檢測現(xiàn)有裂縫寬度大小,并在裂縫的頭尾兩端做好標(biāo)記,在前面工作做好后,在檢驗(yàn)樓板下方沿梁向搭設(shè)牢靠穩(wěn)定的架子,其上安置鋼管或鋼板用以架設(shè)百分表,且在整個(gè)試驗(yàn)過程中,架子的穩(wěn)定性不能受到任何影響;擺放百分表的鋼管或鋼板面與試驗(yàn)板底的距離應(yīng)在300 mm 左右,以確保百分表的正確安裝。
本次檢驗(yàn)按樓板的荷載進(jìn)行控制,基本分為6級加載,每級加載值分別為60%SS、80%SS、100%SS、110% SS、120% SS、126% SS(考慮構(gòu)件自重)。持荷時(shí)間:在100%SS、126%SS 荷載等級下持荷30分鐘,其余各級加荷完成后持荷10 分鐘。每級持荷完成后讀取各百分表數(shù)值,并觀察樓板及周邊砼梁是否出現(xiàn)新裂縫。
加載終止后第一級卸載至100%SS,持荷10 分鐘,讀取百分表讀數(shù);第二級卸載至80%SS,持荷10分鐘,讀取百分表讀數(shù);第三級卸完所有外加試驗(yàn)荷載,待30 分鐘后,再讀取百分表讀數(shù)。加載物為未拆封袋裝水泥,標(biāo)稱重量為每包50.0 kg,現(xiàn)場儀表安裝及加荷過程詳見圖1、2。
圖1 樓板堆載情況
圖2 儀器安裝情況
試驗(yàn)的樓板在各級外加荷載作用下的實(shí)測撓度值詳見圖3。
圖3 樓板跨中撓度實(shí)測表
在消除支座沉降后在外加試驗(yàn)荷載作用下的樓板跨中撓度實(shí)測值=1.51 mm。樓板自重產(chǎn)生的跨中撓度值=0.50 mm
在試驗(yàn)樓板加載并持荷過程中對檢測樓板的砼板底和四周砼梁進(jìn)行勘察,未發(fā)現(xiàn)裂縫有繼續(xù)開展或加大的現(xiàn)象,未發(fā)現(xiàn)有新的裂縫產(chǎn)生。
[1]GB50152-2012,混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)[S].
[2]GB 50009-2012,建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范[S].
[3]GB50204-2002,混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范(2011 年版)[S].
[4]GB50152-2012,混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)[S].
[5]JGJ/T8-2007,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑變形測量規(guī)程》[S].