混凝土樓板荷載試驗實例分析

何其斌 孟 琪 山東省建筑科學研究院有限公司

1 引言

工程實際中，為了保證現澆混凝土樓板或者疊合樓板的安全使用，經常需要對樓板進行檢測檢驗，而混凝土樓板的眾多評價手段中，樓板荷載試驗仍然是最為直接、穩定、可靠地檢測方法。

2 樓板荷載試驗簡介

2.1 樓板荷載試驗分類

樓板的荷載試驗根據檢驗目的的不同，主要分為適用性檢驗、安全性檢驗和承載力檢驗。

樓板的適用性檢驗荷載應根據樓板正常使用極限狀態荷載短期效應組合的設計值和加載圖式經換算確定。

樓板的安全性檢驗荷載應根據結構構件承載能力極限狀態荷載效應組合的設計值和加載圖式經換算確定。

樓板的承載力檢驗荷載應根據結構構件承載能力極限狀態荷載效應組合的設計值、加載圖式和承載力檢驗標志經換算確定。

2.2 樓板荷載試驗的檢測項目

樓板荷載試驗的主要檢測項目：（1）樓板的最大撓度；（2）樓板支座處的最大位移；（3）控制截面的應變；（4）裂縫的出現及擴展情況。

2.3 樓板荷載試驗的步驟

（1）確定加載方式及所需荷載。

（2）根據規范要求確定每級加載荷載量。

（3）分級進行加載，并對每級加載后的樓板檢測項目進行檢測并記錄。

（4）加載完畢后對樓板進行卸載，檢測卸載后的樓板檢測項目并記錄。

（5）整理記錄的檢測數據，根據規范要求對板的結構性能進行判定。

2.4 樓板荷載試驗結果的評定

樓板適用性檢驗荷載作用下，經修正后的實測撓度值和裂縫寬度不應大于現行國家標準GB 50010—2010《混凝土結構設計規范》等相關設計規范要求的限值。此時受檢構件適用性可評定為滿足要求。

樓板安全性檢驗荷載作用下只要滿足以下三條之一時，可評定受檢構件安全性滿足要求：（1）實測撓度值小于相應的理論計算值；（2）實測撓度與荷載基本保持線性關系；（3）構件殘余撓度不大于最大撓度的20%。

樓板承載力實驗直到最大加載限值，結構仍未出現任何承載力標志，則應判斷結構滿足承載能力極限狀態的要求。

3 工程實例分析

某住宅樓為地下二層地上二十九層剪力墻結構，抗震設防烈度為7度，設計基本地震加速度值為0.10g，設計地震分組為第三組，建筑結構安全等級為二級，設計使用年限為50年，抗震設防類別為標準設防類，建筑場地類別為Ⅲ類。混凝土樓板的設計強度均為C30。在竣工驗收時發現客廳樓板存在裂縫，為了了解裂縫對板的承載力有無影響，故對該板做荷載試驗。（因樓板需繼續使用，故不對樓板做承載能力極限狀態檢驗，只對樓板做安全性檢驗）

3.1 試驗準備及加載

根據設計圖紙、圖集對樓面恒荷載進行統計，具體見表1。該板樓面活荷載按2.0kN/m2取值，樓板厚度為140mm，活荷載準永久值系數為0.4。依據GB/T 50784—2013《混凝土結構現場檢測技術標準》和GB 50009—2012《建筑結構荷載規范》，經計算，該板適用性靜載檢驗的檢驗荷載為6.9kN/m2；該板安全性靜載檢驗的檢驗荷載為10.12kN/m2；該板承載能力極限狀態靜載檢驗的檢驗荷載為16.20kN/m2。本試驗采用沙袋為加載重物，該板在樓板底面短跨支座及跨中位置設置百分表，加載分10級，其中第1級為板自重狀態；每級荷載持荷時間嚴格按GB/T 50152—2012《混凝土結構試驗方法標準》的規定執行。

表1 樓板樓面恒荷載統計

3.2 檢驗結果

依據GB 50204—2015《混凝土結構工程施工質量驗收規范》及GB/T 50784—2013《混凝土結構現場檢測技術標準》，現場對該樓板的結構性能（靜載檢驗）進行安全性檢驗。經檢驗，在構件安全性檢驗荷載作用下，該樓板在加載至第5級時板底發現開裂，開裂位置處于板底線管附近，裂縫寬度最大處為0.06mm，加載至第10級時，裂縫寬度最大處為0.08mm，卸載后裂縫寬度最大處為0.02mm。具體檢測數據見表2～3及圖1所示。

表2 混凝土樓板各級荷載作用下檢驗結果

表3 樓板結構性能（靜載檢驗）安全性檢驗結果

注：

1.試驗荷載根據委托方所提供設計圖紙確定。

2.結論僅對受檢結構構件有效。

圖1 樓板荷載撓度曲線

經檢測，該樓板在靜載試驗中構件未產生明顯破壞現象，實測撓度值小于相應的理論計算值，實測撓度與荷載基本保持線性關系，板底百分表測得的構件殘余撓度均不大于最大撓度的20%，依據GB/T 50784—2013《混凝土結構現場檢測技術標準》第12.2.14-2條靜載檢驗結構評定規定：在構件安全性檢驗荷載作用下，當受檢構件無明顯破壞跡象，實測撓度值滿足下列條件之一時，可評定受檢構件安全性滿足要求。（1）實測撓度值小于相應的理論計算值；（2）實測撓度與荷載基本保持線性關系；（3）構件殘余撓度不大于最大撓度的20%。該板安全性滿足規范要求。

4 結語

本文主要講述了樓板荷載檢驗的方法，并結合實例介紹了樓板的安全性荷載試驗。通過試驗，體現了荷載試驗中檢驗荷載量的計算，分級加載的荷載控制，每級荷載下的觀測項目記錄及觀測記錄的數據整理，最后通過安全性荷載檢驗的評價指標對樓板的試驗結果做出評定。板的安全性荷載試驗是樓板檢測中非常直白有效地方法，希望本文能為同類樓板荷載試驗的研究提供參考。