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某地防疫站办公楼楼板静载试验

发布时间:2015-04-20 15:07

   1.引言

  防疫站办公楼建于上世纪九十年代初,为二层砖混结构,建筑面积约796㎡,由疾病预防控制中心投资兴建,设计和施工单位不详,施工图纸等资料已遗失,现场恢复的办公楼二层楼面的建筑。办公楼自建成后一直作为办公场所用途,现结合实际使用需求选取二层楼板中比较有代表性的二层楼板1/1~2/1×1/B~2/B进行非破坏性静力加载荷载试验,以检验其承载能力和变形能力能否满足正常使用的安全要求。

  2.试验方案

  2.1 试验荷载

  对结构构件的挠度、裂缝宽度试验,应确定正常使用极限状态试验荷载值[1]。根据办公楼使用方所提供的使用荷载标准值,并考虑荷载短期效应组合[1-2],故其使用状态短期试验荷载值为4.25kN/㎡

  2.2 加载方案

  试验采用沙包作为加载工具,采用静力单调加载-单调卸载的方法,即分五级单调加载到最大试验荷载,分别为0kN/㎡、0.85kN/㎡、1.70kN/㎡、2.55kN/㎡、3.40kN/㎡、4.25kN/㎡;然后分五级单调卸载至初始状态,分别为4.25kN/㎡、3.40kN/㎡、2.55kN/㎡、1.70kN/㎡、0.85kN/㎡、0kN/㎡。每级荷载加载或卸载后的持续时间均为10min,在使用状态短期试验荷载作用下的持续时间为30min。试验过程中,如出现终止加载条件之一时,应及时终止试验。

 

  2.3 变形的量测和裂缝的观测

  在二层楼板1/1~2/1×1/B~2/B的底部及其周边梁的底部共布置9个挠度测点,具体位置和测点编号见图2。在试验加载前,将百分表按正垂线法安装到各测点位置,用于量测各测点的挠度。

  试验时,在每级荷载的持续时间内,观察裂缝的出现和开展情况;在持续时间结束时,观察并记录各项读数;在全部荷载卸载并经过变形恢复持续时间45min后,量测残余变形值[1]。

  图2 二层楼板1/1~2/1×1/B~2/B测点布置

  及其编号示意图

  2.4 终止加载条件

  (1)完成单调加载-单调卸载的全过程时;

  (2)加载过程中结构构件出现裂缝宽度大于0.20mm的受力裂缝时;

  (3)构件的挠度达到规范允许值[1-4]时。

  3.试验结果及分析

  (1)在加载过程中二层楼板1/1~2/1×1/B~2/B主要截面的挠度曲线见图3。可见,加载过程中在各级荷载的作用下,试验楼板的跨中挠度发展稳定。在最大试验荷载作用下,第5测点出现挠度最大值为0.132mm,而f/l0的值为1/12121,故最大挠度值满足规范要求[4]。(注:最大挠度包括了支座的变形;l0为楼板的短边跨度。)

  图3-1 加载时(4-5-6)截面的挠度曲线

  图3-2 加载时(2-5-8)截面的挠度曲线

  (2)在卸载过程中二层楼板1/1~2/1×1/B~2/B主要截面的挠度曲线见图4。可见,卸载过程中在各级荷载的作用下,试验楼板跨中挠度变化稳定;所有荷载卸去后残余的最大挠度为0.012㎜,残余变形率为9.09%,故试验楼板表现出较明显的弹性性能。

  图4-1 卸载时(4-5-6)截面的挠度曲线

  图4-2 卸载时(2-5-8)截面的挠度曲线

  (3)试验过程中二层楼板1/1~2/1×1/B~2/B没有出现明显的可见裂缝。

  4.结论

  (1)办公楼二层楼板1/1~2/1×1/B~2/B在加、卸载过程中的各级试验荷载作用下各测点的挠度发展稳定;在最大荷载作用下跨中出现最大挠度,且最大挠度值满足规范的要求;卸载后残余变形率较小,试验楼板表现出较明显的弹性性能;在各级荷载作用下楼板均没有出现明显的可见裂缝。

  (2)在最大试验荷载作用下,办公楼二层楼板1/1~2/1×1/B~2/B满足安全和正常使用的要求。

  5.结语

  在已有建筑的使用过程中,为满足使用方的各种需求,对既有建筑的现状进行科学的准确评估是至关重要的环节,结构的现场荷载试验是最可靠和最合理的检验测试方法,它经常用于对工程承载能力或正常使用的安全要求的评估、对工程加固与改造效果的检验、对存在有病害的工程结构评估等方面。在结构计算分析无法解决或关键参数无法准确测定时,现场荷载试验是解决问题的重要方法之一,本试验实例就是一个证明。

  参考文献:

  [1] GB50152-92,混凝土结构试验方法标准 [S]

  [2] GB50009-2001,建筑结构荷载规范 [S]

  [3] GB50204-2002,混凝土结构工程施工质量验收规范 [S]

  [4] GB50010-2002,混凝土结构设计规范 [S]

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