某商場屋面板原位加載試驗(yàn)

王秉文　李鐵純

（河北建研科技有限公司　石家莊　050021）

某商場屋面板原位加載試驗(yàn)

王秉文李鐵純

（河北建研科技有限公司石家莊050021）

本文以原位加載試驗(yàn)為背景，介紹了加載方案的確定，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況采用水作為加載物，并詳細(xì)描述了試驗(yàn)過程，最后說明了試驗(yàn)結(jié)果。本文的試驗(yàn)案例可為同類型項(xiàng)目提供有益的參考。

屋面板；水荷載；原位加載試驗(yàn)

引言

混凝土結(jié)構(gòu)是我國主要的建筑結(jié)構(gòu)形式，近年來隨著科學(xué)研究和工程實(shí)踐的發(fā)展，混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)技術(shù)也取得了長足的進(jìn)步。傳統(tǒng)的試驗(yàn)研究大多以理想條件為前提，在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，這種試驗(yàn)方式加載和量測都比較容易，但是理想的試驗(yàn)條件與實(shí)際的工程結(jié)構(gòu)有很大不同，工程中既有結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力狀態(tài)遠(yuǎn)比設(shè)計(jì)假定的要復(fù)雜得多，不能很好的反映結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力狀態(tài)。本文以某商場屋面板原位加載試驗(yàn)為例，在正常使用狀態(tài)下對樓板進(jìn)行結(jié)構(gòu)性能試驗(yàn)。

1　工程概況

該商場為地下兩層、地上五層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，屋頂局部為電梯機(jī)房及樓梯間，建筑面積為32277.3m2，建于2012年。為了解該樓樓頂井字梁處的結(jié)構(gòu)性能，對該樓屋面板5～7×D～F軸段進(jìn)行原位加載試驗(yàn)。進(jìn)行原位加載試驗(yàn)前對該軸段樓板混凝土強(qiáng)度、配筋進(jìn)行檢測，檢測結(jié)果滿足設(shè)計(jì)圖紙要求。另對樓板的缺陷及損失進(jìn)行檢測，該樓板未發(fā)現(xiàn)明顯缺陷及損失。

2　樓板原位加載試驗(yàn)方案

2.1試驗(yàn)依據(jù)

（1）委托方提供的設(shè)計(jì)圖紙和相關(guān)資料；

（2）《混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB50152-2012）；

（3）《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）；

（4）《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（GB50009-2012）。

2.2試驗(yàn)參數(shù)

根據(jù)委托方提供的相關(guān)資料及設(shè)計(jì)圖紙，計(jì)算得試驗(yàn)的最大加載限值：

（1）樓板恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值：

梁、板自重SG1K：6.90kN/m2（依據(jù)委托方提供的圖紙計(jì)算所得）；

裝修荷載SG2K：4.0kN/m2（委托方提供數(shù)值）；

計(jì)算得恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值為SGK=SG1K+SG2K=10.9kN/m2。

（2）活荷載標(biāo)準(zhǔn)值SQk：上人屋面活載標(biāo)準(zhǔn)值為2.0kN/m2。

（3）計(jì)算所得檢驗(yàn)荷載準(zhǔn)永久組合值為Sd=SGK+0.5SQk=10.9+ 0.4×2.0=11.7kN/m2。

試驗(yàn)的最大加載限值即為檢驗(yàn)荷載準(zhǔn)永久組合值[1]。

荷載增值=單位面積荷載增量×面積

2.3加載程序

根據(jù)現(xiàn)場實(shí)地情況及相關(guān)技術(shù)資料，采用蓄水的方式進(jìn)行均布分級加載，具體加載級別見表1。

表1　屋面板5～7×D～F軸原位試驗(yàn)加載分級表

根據(jù)現(xiàn)場檢測條件，將屋面板5～7×D～F軸分為四個(gè)加載區(qū)域，中間預(yù)留測試點(diǎn)，用于測量在各級荷載作用下的撓度變化值，并在卸載完成8h后測量殘余撓度，檢測布置點(diǎn)（略）。

2.4停止加載條件

加載過程中結(jié)構(gòu)出現(xiàn)下列現(xiàn)象時(shí)應(yīng)立即停止加載：

（1）控制測點(diǎn)的變形、裂縫、應(yīng)變等已達(dá)到或超過理論控制值；

（2）結(jié)構(gòu)的裂縫、變形急劇發(fā)展；

（3）達(dá)到承載能力極限狀態(tài)；

（4）發(fā)生其他形式的意外試驗(yàn)現(xiàn)象。

3　試驗(yàn)結(jié)果

在5～7×D～F軸段屋面板外選取一個(gè)基準(zhǔn)水準(zhǔn)點(diǎn)，使用水準(zhǔn)儀對該塊樓板撓度進(jìn)行檢測，撓度檢測結(jié)果見表2、表3。

表2　屋面板5～7×D～F軸東西向撓度值檢測結(jié)果匯總表（單位：mm）

該建筑屋面板5～7×D～F軸段正常使用極限狀態(tài)下的撓度符合相應(yīng)規(guī)范的要求，在原位加載、卸載過程中，板底未發(fā)現(xiàn)明顯因加載產(chǎn)生的裂縫，該構(gòu)件能夠滿足正常使用要求。

4　結(jié)語

由于工程實(shí)踐的需要，近年來結(jié)構(gòu)原位加載試驗(yàn)的應(yīng)用增多。大多數(shù)試驗(yàn)加載采用重物加載（粘土磚塊）、散體加載（砂）為主[3]。該加載試驗(yàn)在重物、散體不好找到的情況下，以水作為加載物。水作為加載物最便宜，可以重復(fù)利用、無污染，而且可以通過體積或水表（流量計(jì)）顯示的流量進(jìn)行加載計(jì)量，當(dāng)然也可以通過測量水的深度控制加載量值。液體加載較好地模擬了均布荷載，加載最大的問題是密封、防漏。一般需要膠囊、圍堰、隔水膜等隔水材料將作為荷載的水封閉在限定的加載區(qū)域內(nèi)，不得有溢流或滲漏情況發(fā)生。

表3　屋面板5～7×D～F軸南北向撓度值檢測結(jié)果匯總表（單位：mm）

[1]《混凝土結(jié)構(gòu)試驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)》（GB50152-2012）[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2012.

[2]《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50010-2010）[S].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2010.

[3]徐天爽.結(jié)構(gòu)原位加載試驗(yàn)的基本原則[J].工程質(zhì)量，2012（10）：55～61.

TU317

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2015-5-22