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工业厂房插层组合楼板承载力检测鉴定

文章出处:网络????编辑:酋顺房屋鉴定所????时间:2020-01-19 08:37:04????点击:
  摘要:近几年,随着建设工程和新型建材发展的突飞猛进,新型的施工工艺也层出不穷,组合楼板俗称楼承板,就是目前兴起的一种楼板类型,具体是指压型钢板不仅作为混凝土楼板的永久性模板,而且作为楼板的下部受力钢筋参与楼板的受力计算,与混凝土一起共同工作形成组合楼板。组合楼板被应用于房屋的插层时又如何检测鉴定其安全性能呢?本文从结构承载力的角度重点论述了组合楼板的鉴定方法和处理建议。
 
  1、工程概述
 
  受检房屋原是仓库,目前作为商务场所。原结构是四层的钢筋混凝土框架,平面为矩形,东西方向52.7m,南北方向29.9m,单层建筑面积1575m2。东西方向和南北方向的柱距均为6m。一层原层高为5.5m,使用后期在一层内部标高2.8m处进行插层,形成层高分别为2.8m和2.7m的两层,新增的插层结构面积为1072平方米。一层用作办公室和监控中心,插层用作办公室和职工宿舍。
 
  根据委托方提供的资料显示,要求插层结构的设计活荷载为3.0kN/m2。根据施工方提供的插层方案可知,插层结构采用钢梁、混凝土压型钢板组合楼板的形式,主梁南北方向布置在原结构框架柱之间,次梁东西方向布置在主梁上或者直接与原结构框架柱相连接,压型钢板布置在次梁上。主梁间距6m,钢梁规格H300×150×6.5×9mm;次梁间距2m,钢梁规格H200×100×5.5×8mm;压型钢板0.8mm厚;混凝土总厚度90mm。组合楼板内未设计放置任何钢筋。委托方先容,施工时楼板表面布置有钢丝网(不是钢筋网)。施工单位的插层方案未提及主梁与原结构的连接方式、压型钢板型号、压型钢板构造措施、混凝土设计强度等信息。
 
  2、检测目的、范围和内容
 
  此房屋为钢筋混凝土框架结构,后期在其一层内部增加插层,插层采用钢梁、压型钢板组合楼板的形式。组合楼板混凝土浇筑过程中压型钢板多处出现明显的变形。为保证楼板的结构安全,要求房屋质量检测站对插层楼板进行检测,分析损伤原因,评估楼板的安全性,为后续处理提供技术依据。
 
  本次检测评估的主要内容包括:
 
  (1)组合楼板建筑、结构图纸复核;
 
  (2)组合楼板完损状况检测;
 
  (3)施工质量检测,包括回弹法检测混凝土强度、检测混凝土厚度、压型钢板尺寸、组合楼板的构造措施等;
 
  (4)组合楼板承载力验算;
 
  (5)安全性评估;
 
  (6)提出后续处理建议。
 
  3、现场检测情况
 
  3.1建筑、结构布置复核和构件尺寸测量
 
  现场检测时,一层1~12/A~D轴区域已经完成办公室装修,压型钢板下面布置有吊顶。插层5~12/E~H轴区域已经砌筑隔墙完成房间分隔,尚未进行装修;其它区域尚未进行房间分隔。已经完成的建筑布置与装修设计图相符。
 
  经现场调查,原结构的柱距、插层结构主梁和次梁以及压型钢板的位置和方向与施工方案相符。压型钢板完全替代正弯矩受拉钢筋,组合楼板内无顺板肋方向布置的钢筋,板面也没有布置抗裂钢筋。
 
  采用游标卡尺和钢卷尺实测压型钢板的尺寸。压型钢板为刻痕开口型镀锌钢板,实测板高45mm,实测厚度为0.8mm。混凝土实测总厚度为80mm,施工方案为90mm;板肋以上混凝土厚度为35mm。
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  3.2组合楼板完损检测
 
  现场调查组合楼板的完损状况。主要损伤是混凝土开裂和压型钢板变形。
 
  组合楼板板面混凝土出现多条裂缝,大部分裂缝位于主梁附近,顺主梁方向发展,少部分裂缝位于压型钢板支座附近,也即顺次梁方向发展。裂缝长度大多约为6m,实测裂缝宽度集中在1.0mm~2.0mm。凿开裂缝,查看裂缝深度,裂缝延伸到板底。压型钢板多处出现明显变形。混凝土浇筑过程中无临时支撑,且施工方未对压型钢板采取有效的保护措施,手推车在压型钢板上行走时,导致压型钢板出现大面积明显变形,包括压型钢板局部变形和楼板整体变形。9~10/F~G轴压型钢板最大下挠60mm,变形超过规范允许值,挠度允许值为11.1mm(取跨度l/180和20mm的较小值);压型钢板与相邻钢板脱开,压型钢板下方增加钢梁对其提供支撑,该钢梁不能有效地起到加固效果,仅是起到承托作用。
 
  3.3混凝土强度检测
 
  依据《回弹法检测混凝土抗压强度技术规程》(JGJ/T23-2011)采用回弹法抽样检测混凝土抗压强度。组合楼板混凝土的实测抗压强度推定值为24.8MPa~30.4MPa。
 
  3.4构造措施和施工工艺检查
 
  根据《组合楼板设计与施工规范》(CECS273-2010)检查组合楼板的构造措施和施工工艺。组合楼板多处存在构造和施工缺陷,达不到规范的要求,具体如下:
 
  (1)组合楼板厚度达不到最低要求。
 
  为了保证组合楼板的整体性和耐火性能,组合楼板总厚度不应小于90mm,压型钢板肋顶部以上混凝土厚度不应小于50mm。本工程组合楼板的总厚度实测值为80mm,板肋顶部以上混凝土厚度实测值为35mm,均达不到规范的最低要求。
 
  (2)组合楼板支座处和板面未配置防裂构造钢筋。
 
  组合楼板支座处构造钢筋及板面温度钢筋配置应符合现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB50010的有关规定。GB50010-2010规定,在温度、收缩应力较大的现浇板区域,应在板的表面双向配置防裂构造钢筋。本工程组合楼板板面未配置构造钢筋,因此板面混凝土开裂较多。
 
  (3)公母肋扣合处无有效的连接措施。
 
  压型钢板公母肋扣合处应采用有效的机械连接固定;当采用自攻螺丝或拉铆钉固定时,固定间距不宜大于500mm。从照片10可见,本工程压型钢板公母肋之间无机械连接固定,压型钢板出现较大变形后与相邻钢板脱开,组合楼板的整体性较差。
 
  (4)采用火焰切割压型钢板。
 
  楼承板开洞或切割,宜采用等离子切割压型钢板,不得采用火焰切割。火焰切割会损伤压型钢板的表面镀锌层,降低组合楼板的耐久性。照片11可见施工中采用火焰切割压型钢板。
 
  (5)浇混凝土时未对压型钢板采取有效的保护。
 
  浇筑混凝土前,在人员、小车走动较频繁的楼承板区域应铺设脚手板。本工程由于未对压型钢板采取有效的保护措施且未设置临时支撑导致混凝土浇筑过程中手推车行走时压型钢板出现大面积变形。
 
  4、组合楼板承载力验算及性能分析
 
  4.1组合楼板承载力验算
 
  选取1m宽板带沿压型钢板顺肋方向按照单向板验算组合楼板在施工阶段和使用阶段的抗弯承载力、抗剪承载力、挠度。
 
  验算采用的参数为:
 
  板顺肋方向跨度2m,钢板顶面以上混凝土厚度35mm。压型钢板肋高45mm,肋距335mm,厚度0.8mm,钢板材料采用Q235。混凝土强度采用C25。
 
  组合楼板上的面层和板下吊顶恒荷载采用1.7kN/mm2,楼面活荷载3.0kN/mm2,施工活荷载按规范CECS273-2010取1.0kN/mm2。
 
  验算结果表明,在施工正常的情况下,组合楼板在施工阶段和使用阶段的承载力和变形均能满足规范要求。
 
  4.2组合楼板性能和损伤分析
 
  本工程组合楼板的受力性能在理论计算上能够满足要求,也即在施工操作规范、材料未受损伤、楼板构造措施得当、楼板整体性较好的前提下能够满足承载力和变形的要求。但实际施工过程中,由于浇筑混凝土时未在压型钢板上铺设脚手板,且压型钢板公母肋之间没有可靠的机械连接固定,导致组合楼板在施工过程中仅在施工荷载和自重作用下就已经出现很大的挠曲变形,压型钢板多处出现较大的扭曲变形。这种情况下组合楼板不能够保证安全使用。挠度变形较大的区域,例如9~10/E~F区域组合楼板挠度达到60mm,如果压型钢板的两端在钢梁上锚固牢靠,压型钢板在荷载作用下没有出现滑移,则相应于这样的大变形,压型钢板已经达到抗拉屈服强度,不能承受后续使用阶段增加的装修荷载和楼面活荷载,也即承载力不能满足活荷载3.0kN/m2的要求。
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  5、检测结论
 
  (1)经现场检测,本工程组合楼板的压型钢板高度45mm,肋距335mm,厚度0.8mm,混凝土总厚度80mm,钢板顶面以上混凝土厚度35mm,实测混凝土强度在24.8MPa~30.4MPa之间。
 
  (2)组合楼板板面混凝土出现较多的裂缝,裂缝宽度集中在1.0mm~2.0mm,裂缝深度贯通至板底。压型钢板多处出现局部变形和整体变形,最大挠度达到60mm。
 
  (3)组合楼板多处构造措施和施工工艺存在缺陷,不符合规范要求,具体包括组合楼板厚度达不到最低要求、组合楼板支座处和板面未配置构造钢筋、公母肋扣合处无有效的连接措施、采用火焰切割压型钢板、浇混凝土时未对压型钢板采取有效的保护措施。
 
  (4)施工和构造缺陷与组合楼板的损伤直接相关。浇筑混凝土时未在压型钢板上铺设脚手板,且压型钢板之间没有可靠的机械连接固定措施,手推车行走时导致压型钢板出现大面积变形。板面没有配置抗裂钢筋导致混凝土出现大量裂缝。
 
  (5)经验算,在施工操作规范的前提下,组合楼板在施工阶段和使用阶段的抗弯承载力、抗剪承载力和挠度的理论计算值均能够满足要求。
 
  (6)本工程组合楼板出现明显损伤,对组合楼板正常使用安全有一定影响,部分挠曲较大区域已无法承受正常使用阶段的荷载,也即承载力不能满足活荷载3.0kN/m2的要求。
 
  6、结束语
 
  根据组合楼板现状以及检测和计算结果,特提出如下建议:
 
  (1)对损伤较大区域的组合楼板进行加固,部分挠曲较大区域建议重新铺设。
 
  (2)后续使用过程中加强对楼板变形的观察。
 
  (3)结构加固建议委托专业单位进行设计和施工,以保证组合楼板今后的使用安全性。
 
  组合楼板对施工而言虽是一种施工工艺的改进,对在施工环节中把握好施工质量,特别是在组合楼板构造措施部位,一旦处理不当,维修和返工成本较高,也给后续使用带来安全隐患。严把质量关,做好建设工程的“工匠”,才是整个行业发展的基石。

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