汕头市澄海区工程质量监督检测站 广东汕头 515800
摘要：静载试验是人们公认的最常规、最直观、最准确的测量建筑承载力的方法。为了检测某车库顶板的承载能力，对该顶板进行了静动载试验，就静载试验检测数据进行了分析及判定，通过理论值与实测值的对比，显示该楼板满足正常使用要求。
关键词：静载试验；承载力；弹性理论；试验数据
在城市发展过程中，地下空间的开发越来越多，而建设地下车库能较好的解决停车位紧张的问题。因此，在新建建筑的规划和设计中，开发地下车库也就成为建筑设计中必然的选择。而下室车库结构的顶板上往往会覆土以满足绿化、管网埋设及消防通行等要求，负荷通常比较大。为保障顶板能够承受楼面恒载和活荷载，满足承载能力的安全性要求，满足变形及正常使用的要求，对车库顶板承载力提出了较高的要求。本文通过理论计算，并对楼板整体结构进行静载荷试验，分析试验结果，评价楼板整体结构（梁、板结构）的质量和承载力是否满足正常使用要求。
1 按弹性理论计算矩形板
弹性薄板小挠度理论的假定：第一，变形前垂直于板中面的直线，在板变形后仍为直线，并垂直于变形后的中面，而且不承受伸缩；第二，与中面平行的各面上的正应力与应力相比属于小量；第三，在横向载荷作用下板发生弯曲时，板的中面并不伸长，即薄板中面内各点都没有平行于中面的位移矢量。最大挠度系数按下述方法计算：对于每一种板，按一定间距选择一些点，依次计算各点的挠度系数，将其中最大的一个作为理论的最大系数值的近似值。显然，这样给出的最大系数值与理论的最大系数值有一定差别，但在一般的工程计算中可以采用。
1.1 地下车库顶板基本信息
某地下车库顶板，呈正方形，各边边长为8100mm，板中纵横各两根次梁将该板等分为9个区格，如图1所示。设计计算载荷：附加恒荷载标准值为40kN/m2，车道活荷载标准值为20kN/m2，结构设计荷载组合值为70.1kN/m2。楼板厚度为180mm，混凝土强度等级为C40，板底板面配筋直径10mm，间距150mm。
式中：Es为板中钢筋弹性模量，MPa；As为受拉区普通钢筋截面积，mm2；h0为板的有效截面高度，mm；ψ为纵向受拉普通钢筋应变不均匀系数；aE为钢筋弹性模量与混凝土弹性模量的比值；ρ为纵向受拉钢筋配筋率。
试验前，连续板的固定荷载（自重）已经使板产生变形，试验测到的只是均布活荷载产生的挠度。因此，理论计算时不将固定荷载计入总荷载，则q1=q2，均为35.05kN/m2。连续板呈正方形，被等分为9个区格，各区格两边边长比值为1，挠度计算公式中ql4/B在各个区格计算中相同，计算结果为358.5mm。
①③⑦⑨区格挠度计算：q1作用下查文献表4－4，系数为0.00127；q2作用下查文献表4－5，系数为0.00210。叠加后系数为0.00337，①③⑦⑨区格理论挠度为1.21mm。
②④⑥⑧区格挠度计算：q1作用下查文献表4－4，系数为0.00127；q2作用下查文献表4－2，系数为0.00406。叠加后系数为0.00533，②④⑥⑧区格理论挠度为1.46mm。
⑤区格挠度计算：q1作用下查文献表4－4，系数为0.00127；q2作用下查文献表4－1，系数为0.00279。叠加后系数为0.00406，⑤区格理论挠度为1.91mm。
2 车库顶板整体承载力静载试验
根据GB50152－2012《混凝土结构试验方法标准》进行楼板静载荷试验，采用大量程百分表进行位移测试，量程20mm，精度0.01mm。
2.1 试验荷载
结构设计荷载组合值为70.1kN/m2，楼板面积为8.10×8.10=65.61m2，荷载总加载量为4599.26kN（即459.926t）。试验分七级加载，第一级至第四级加载量为总载荷的20%，即919.85kN（91.985t）；第五级加载量为总载荷的10%，即459.93kN（45.993t）；第六级加载量为总载荷的5%，即229.97kN（22.997t）；第七级加载量为总载荷的5%，即229.96kN（22.996t），合计4599.26kN（459.926t）。
试验分五级卸载，每级卸载量为总载荷的20%，第一级至第四级卸载量为919.85kN（91.985t）；第五级卸载量为919.86kN（91.986t），合计4599.26kN（459.926t）。
2.2 试验步骤
试验前根据现场情况，搭设试验仪表支架系统，将大量程百分表架设在支架上，如图5所示。试验采用租赁的钢构和混凝土试块作为加载荷载，用机械吊装的方式进行加载。试验加载共分7级，每级加载≤试验总荷载加载值的20%。每级卸载值为试验总荷载加载值的20%。每级加载或卸载后的持荷时间≥5～15min，且相等。试验进行加载前、每级荷载加载后、持荷阶段、变形恢复阶段按照试验标准要求量测变形。在进行加载前、每级荷载加载后、持荷阶段、变形恢复阶段对板底、板面进行裂缝观测，观测是否有裂缝出现以及出现时间、裂缝发展程度。
楼板挠度实测值均小于挠度检验限值与1.2倍短期挠度计算，满足规范要求，该地下车库顶板满足正常使用要求。
4 结论
总的来说，检测试验是一项需要技术、设备以及细心、耐心、责任心相结合的工作。为保障荷载检测试验数据的质量，试验过程中一定要依据规范，把握好试验细节，充分利用新技术、新设备，对常见问题应予以重视和规避，最大程度控制试验结果的偏差，避免因检测缺陷而给工程埋下安全隐患。
参考文献：
[1]戴冠民，田堃.地下车库顶板消防车活荷载的合理取值研究[J].建筑结构，2013（1）：44-47.
[2]刘显旺，王克峰.地下车库顶板结构优化设计[J].工程建设与设计，2017（9）.
论文作者:陈长征
论文发表刊物:《基层建设》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/8
标签：荷载论文; 挠度论文; 顶板论文; 加载论文; 载荷论文; 系数论文; 楼板论文; 《基层建设》2017年第19期论文;