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
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為背景,介紹了加載方案的確定,根據現場實際情況采用水作為加載物,并詳細描述了試驗過程,最后說明了試驗結果。本文的試驗案例可為同類型項目提供有益的參考。
屋面板;水荷載;原位加載試驗
混凝土結構是我國主要的建筑結構形式,近年來隨著科學研究和工程實踐的發展,混凝土結構試驗技術也取得了長足的進步。傳統的試驗研究大多以理想條件為前提,在實驗室進行,這種試驗方式加載和量測都比較容易,但是理想的試驗條件與實際的工程結構有很大不同,工程中既有結構的實際受力狀態遠比設計假定的要復雜得多,不能很好的反映結構的實際受力狀態。本文以某商場屋面板原位加載試驗為例,在正常使用狀態下對樓板進行結構性能試驗。
該商場為地下兩層、地上五層鋼筋混凝土框架結構,屋頂局部為電梯機房及樓梯間,建筑面積為32277.3m2,建于2012年。為了解該樓樓頂井字梁處的結構性能,對該樓屋面板5~7×D~F軸段進行原位加載試驗。進行原位加載試驗前對該軸段樓板混凝土強度、配筋進行檢測,檢測結果滿足設計圖紙要求。另對樓板的缺陷及損失進行檢測,該樓板未發現明顯缺陷及損失。
2.1試驗依據
(1)委托方提供的設計圖紙和相關資料;
(2)《混凝土結構試驗方法標準》(GB50152-2012);
(3)《混凝土結構設計規范》(GB50010-2010);
(4)《建筑結構荷載規范》(GB50009-2012)。
2.2試驗參數
根據委托方提供的相關資料及設計圖紙,計算得試驗的最大加載限值:
(1)樓板恒荷載標準值:
梁、板自重SG1K:6.90kN/m2(依據委托方提供的圖紙計算所得);
裝修荷載SG2K:4.0kN/m2(委托方提供數值);
計算得恒荷載標準值為SGK=SG1K+SG2K=10.9kN/m2。
(2)活荷載標準值SQk:上人屋面活載標準值為2.0kN/m2。
(3)計算所得檢驗荷載準永久組合值為Sd=SGK+0.5SQk=10.9+ 0.4×2.0=11.7kN/m2。
試驗的最大加載限值即為檢驗荷載準永久組合值[1]。
荷載增值=單位面積荷載增量×面積
2.3加載程序
根據現場實地情況及相關技術資料,采用蓄水的方式進行均布分級加載,具體加載級別見表1。

表1 屋面板5~7×D~F軸原位試驗加載分級表
根據現場檢測條件,將屋面板5~7×D~F軸分為四個加載區域,中間預留測試點,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(略)。
2.4停止加載條件
加載過程中結構出現下列現象時應立即停止加載:
(1)控制測點的變形、裂縫、應變等已達到或超過理論控制值;
(2)結構的裂縫、變形急劇發展;
(3)達到承載能力極限狀態;
(4)發生其他形式的意外試驗現象。
在5~7×D~F軸段屋面板外選取一個基準水準點,使用水準儀對該塊樓板撓度進行檢測,撓度檢測結果見表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下的撓度符合相應規范的要求,在原位加載、卸載過程中,板底未發現明顯因加載產生的裂縫,該構件能夠滿足正常使用要求。
由于工程實踐的需要,近年來結構原位加載試驗的應用增多。大多數試驗加載采用重物加載(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,可以重復利用、無污染,而且可以通過體積或水表(流量計)顯示的流量進行加載計量,當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域內,不得有溢流或滲漏情況發生。

表3 屋面板5~7×D~F軸南北向撓度值檢測結果匯總表(單位:mm)
[1]《混凝土結構試驗方法標準》(GB50152-2012)[S].北京:中國建筑工業出版社,2012.
[2]《混凝土結構設計規范》(GB50010-2010)[S].北京:中國建筑工業出版社,2010.
[3]徐天爽.結構原位加載試驗的基本原則[J].工程質量,2012(10):55~61.
TU317
A
1673-0038(2015)23-0111-02
2015-5-22