[现浇板跨中挠度的试验研究]现浇板挠度规定

现浇板跨中挠度的试验研究

【摘 要】静载试验是检验现浇楼板工作性能常用的试验方法，

在工程检测中应用广泛，但是静载试验测得的现浇楼板挠度值往往

远小于规范限值，以致使人对试验结果的可靠性产生怀疑，本文对

某厂房现浇楼板静载试验测得的挠度值与理论计算值进行对比分

析，并结合相关规范验证了静载试验检测楼板跨中挠度结果的可靠

性。

【关键词】现浇楼板；静载试验；挠度

1. 引言

静载试验是结构试验中最基本和最大量的试验，它具有所需的技

术与设备比较简单，操作方便，加载过程易于控制，对所检结构构

件五破坏性，可实时观测结构的变形等优点［1］［2］。在对现浇楼

板结构进行静载试验时，楼板裂缝的发展和挠度的变化是能较为直

观反映楼板结构性能的实测指标，但是楼板挠度实测值往往远小于

《混凝土结构设计规范》（gb50010—2010）第3.3.2条受弯构件的

挠度限值，对于在工程中采用现浇板静载试验测得的楼板挠度来评

判楼板的工作状态是否科学的争议，做为一线检测人员，笔者感触

颇深。本文对某厂房现浇楼板的静载试验所测得的跨中挠度与理论

计算值进行了对比，验证了静载试验检测楼板跨中挠度结果的可靠

性。

2. 试验概况

图1 试验楼板百分表布置图

杭州市余杭区某厂房为两层框架结构，二层部分楼板在浇注完毕

养护期间发现板面有不同程度的不规则裂缝，裂缝宽度约为0.1～

0.3mm ，裂缝最大深度约为30mm ，因此选用静载试验来检测楼板的

工作状况。该试验为非破坏性结构性能试验，试验目的是检验现浇

楼板是否处于正常工作状态，故试验加载取荷载标准值。试验楼板

厚度为120mm ，尺寸为3750mm ×3600mm ，如图1所示。由于试验楼

板尚未进行板面找平和板底粉刷处理，故试验加载包括楼板活荷

载、相关楼层结构找平层及板底粉刷层作用的荷载，共计4.3kn/m

2。

板面共划分为间距为100mm 的16块区格，在板底共安装5只百分

表以检测楼板的挠度，见图1。试验采用多孔砖均布加载方式进行，

荷载共分6级，首先每级荷载按试验荷载的20%递加，加载时间间

隔为15min ，百分表读数完成后进行下一级试验加载，加至80%后

按试验荷载的10%递加，最后加载至100%，待荷载持续30min 后读

取短期试验荷载变形［3］。试验过程中无可视性裂缝出现，各级外

加荷载作用下百分表实测挠度见表1：

3. 试验结果分析

3.1 荷载标准组合下楼板挠度计算。

根据试验结果，在外加荷载作用下实测现浇楼板跨中挠度为

0.39mm ，外加荷载为4.3kn/m 2，楼板自重3.0kn/m 2，则由

（1）按线弹性分析方法［4］计算楼板在全部荷载标准组合作用下

的挠度为0.66mm 。

f=q s+q gq sf s （1）

式中：f ——考虑楼板自重后折算挠度；

q s ——试验外加均布荷载值；

q g ——楼板自重；

f s ——外加荷载产生的挠度值（即载荷试验实测楼板跨中挠度

值）。

根据《混凝土结构设计规范》（gb50010——2010）第3.3.2条，

该楼板考虑荷载准永久组合的最大挠度限值为l 0/200=18mm，由

（2）式计算该楼板在荷载标准组合下挠度允许值为11.90mm 。

［a s ］=m sm s+m l(θ-1) ［a l ］（2）

式中： a s ——为楼板在荷载标准组合下挠度允许值；

a l ——准永久组合挠度允许值；

m l ——按荷载准永久组合计算的弯矩值（knm ）；

m s ——按荷载标准组合计算的弯矩值（knm ）；

θ——考虑荷载长期作用对挠度增大的影响系数，按《混凝土结

构设计规范》（gb50010—2010）的7.2.5条规定采用。

由以上分析得 f/ a s=0.055，即载荷试验下的楼板挠度远小于

规范规定的挠度限值。

图2 楼板计算简图

3.2 楼板理论挠度值计算。

按弹性薄板小挠度理论计算试验楼板挠度［5］，根据楼板结构情

况，楼板周边按固结考虑，计算简图见图2，由（3）、（4）式计算

楼板在试验荷载下的挠度值为0.54mm 。

f=α×ql 4b c （3）

b c=eh 312(1-μ 2) （4）

式中：α ——挠度系数，根据楼板周边支撑情况由《建筑结构静

力计算手册》查得；

q ——楼面均布荷载，为楼板自重及试验外加均布荷载；

l ——楼板跨度，取两方向跨度的较小值；

b c ——刚度；

e ——弹性模量，计算时取混楼板混凝土弹性模量；

h ——楼板厚度；

μ——材料泊松比，取1/6。

3.3 楼板挠度理论值与实测值分析。

静载试验结果实测现浇板跨中挠度为0.66mm ，如按弹性薄板小挠

度理论计算试验楼板挠度并考虑楼板开裂后对刚度进行折减，取折

减系数为0.85［4］，则理论计算跨中挠度为0.64，两者相差约为

3%，折减后的楼板跨中挠度理论计算值与规范限值相比为0.054，

即理论计算值亦远小于规范限值。

根据《混凝土结构设计规范》（gb50010—2010）3.4.3条：构件变

形挠度的限值应以不影响结果使用功能、外观及与其他构件的连接

等要求为目的，钢筋混凝土受弯构件的最大挠度应按荷载的准永久

组合，并应考虑荷载长期作用的影响进行计算，其计算值不应超过

表3.4.3规定的挠度限值。

4. 结论

楼板静载试验实测挠度值与按弹性薄板小挠度理论计算并考虑楼

板开裂后对刚度进行折减的楼板挠度相差约为3%，两者均远小于规

范规定的楼板跨中挠度限值，静载试验实测挠度值能较好的反映楼

板的工作性能。

参考文献

［1］ 蔡中民等，《混凝土结构试验与检测技术》机械工业出版社

2005.8.

［2］ 姚谦峰等，《土木工程结构试验》中国建筑工业出版社2001.

［3］ 《混凝土结构试验方法标准》(gb50152-92).

［4］ 《混凝土结构设计规范》(gb50010-2010).

［5］ 《建筑结构静力计算手册》中国建筑工业出版社1998.