1、某教学楼根底工程的加固处理 浅谈某教学楼工程加固加层改造设计 。随着国民经济快速开展,人们对生产生活条件的要求逐步提高,对现有建筑结构的鉴定和加固也日益增多。文章结合某学校框架结构工程的加固改造设计实例,对加层设计后新旧结构之间的连接节点作了设计探讨。 关键词:建筑工程;加固改造;设计1工程概况 某教学楼工程位广东东莞,建于2022年,为现浇混凝土框架结构,无地下室,地上3层,层高分别为4.5、3. 9、3.9m,总建筑面积2300m2,上人屋面。建筑物根底采用钢筋混凝土独立根底,埋置深度2m,落至粉质粘土层,承载力特征值为190kn/m2。由于使用功能的改变,要求在原结构上加盖2层作为学生活
2、动中心与舞蹈教室,202223年对该食堂进行加固改造与加层设计,加层局部层高为3.9m。2原结构平安验算及加层方案选取2.1沉降观测与地基承载力验算 该建筑物地基比较均匀,经沉降观测点观测到的沉降数据和竣工时的数据比照发现变化不大,地基已趋于稳定,未发现不均匀沉降的情况。 工程竣工至今9年时间,粉质黏土地基趋于密实,其地耐力按有关资料能提高20%30%,但由于加设两层后,经验算,局部根底的地基承载力仍有缺乏,需要采取加固措施。 2.2构件承载力验算 对原结构用satwe有限元软件进行抗震整体计算分析,并结合构造进行综合评价,对结构根底、梁、柱、板等构件进行验算,发现原结构有如下特点:1)梁、板
3、承载力较为充裕,加层对其影响相对较小。 2)a,b轴线上各柱轴压比较小,有加荷的潜力,框架柱b2b 4、c2c5轴压比较大,假设加荷,轴压比很可能超限。 3)a,b轴线上各柱下独立根底的设计充裕量很大,b2b 4、c2c5柱下独立根底设计充裕量相对较小。 4)结构不能直接进行加层,必须对旧结构先加固前方能加层。 2.3加层方案选取 按照经济、平安、适用的原那么,在加层设计中应有效利用原结构的设计的充裕量,充分发挥原有构件的潜力。经过综合分析采用钢筋混凝土框架结构作为加层局部的结构形式,其优点为能与原结构相同并很好地进行连接,造价低,更加符合学生食堂的使用要求。3加固设计方法3.1框架柱的加固设
4、计 框架柱b2b 4、c2c5,设计充裕量比较小,加层后轴压比超限,在7度多遇地震下抗震能力缺乏,需要进行加固处理。由于食堂空间比较大,无空间限制,应选择采用增大柱截面加固法来进行加固处理。经计算需对13层的框架柱b2b 4、c2c5进行加固处理。现以c2柱的设计加固方法作详细介绍。 首先在原钢筋混凝土柱的外围增加主筋和箍筋,再浇注混凝土,使 原柱尺寸增加至600mm600mm,经过加固后的c2柱剖面图如图1所示。运用satwe软件对加层前后结构进行模拟,得底层c2柱各内力参数如表1所示。 由表1看出,经过加固加层后,框架柱的各项指标均到达标准要求,柱的受压、受弯、受剪承载力以及刚度得到全面提
5、高。 使用该加固方法经济可靠、简便易行,到达了预期的要求。施工过程中,采用增大柱截面法对柱进行加固应注意以下要点:1)为保证新旧混凝土充分结合,需在结合面上开凿出6mm左右的凹凸槽并将外表清洗干净,再在上面刷一层纯水泥。 2)新增的纵向钢筋也需按照标准要求进行锚固,以保证其有效传力。 3)梁柱交接处参加箍筋钻孔时可能对原结构产生影响,故应按照等体积配箍率的原那么将其换算成粗而稀的钢筋。 3.2柱下独立根底加固 结构根底采用现浇混凝土独立根底,经验算,加层后框架柱b2b 4、c2c5柱下独立根底抗弯剪能力略有缺乏,其余根底那么能满足标准要求。地基土质较弱,加层后,地基的承载能力不够,需对框架柱b
6、2b 4、c2c5柱下独立根底进行扩展以减小地基承受的作用力,经研究决定采用植筋加固补强法加大根底截面进行改造加固。加固c2柱下独立根底如图2所示。 可以看出,采用植筋加固扩大根底截面面积的方法一定程度上减少了基底压力,且对原结构无损伤,经济效益与社会效益显著,到达了预先的加固目的。 施工过程中,采用植筋加固补强法应注意以下要点。1)按标准要求对钢筋进行锚固,锚固前应进行清孔,以保证到达设计的粘结强度。 2)钻孔前要用仪器对原结构中的钢筋位置进行测定,以免钻孔造成对原结构的损坏。 3)植筋施工完毕后需进行拉拔试验,检验其抗拔力是否到达设计要求。 3.3其他局部改造加固措施 1)减轻上部加层结构
7、重量,采取以轻质保温材料陶粒土空心砖作为填充墙材料的措施。 2)减轻下部结构的重量,采取加大原结构门窗开洞面积的方法。3)加强新旧结构交接处连接的可靠度。 4)梁、板承载力有充裕无需特别加固,只需剔除原结构屋面防水层。 3.4新旧结构连接处做法 由于原柱没有足够长的钢筋来进行焊接,经研究决定在原屋面上加做一条500mm500mm的圈梁,把原结构屋面梁凿开,将其与圈梁钢筋进行焊接,再将加层柱钢筋及圈梁钢筋与下层柱深入梁内的钢筋进行焊接。这样大圈梁就形成一道箍,也形成了一个支座将上下 层柱进行有效连接,如图3所示。这样很大成程度上提高了结构的整体性,使新旧结构的连接更为紧密。4结构位移复核 由于建
8、筑物高度增加了7.8m,上部荷载也相应增大很多,为了确保其平安性,需对结构在地震作用下的位移进行复核。由于新旧结构之间的连接牢靠,可不考虑连接处对整体结构的影响。用satwe进行模拟,得出加固加层前后结构沿y方向的位移与位移角的值。可以看出,结构虽然加高2层,但经加固后,y方向顶层位移值为17.2mm,最大位移角为1/812,满足gb50011-2022建筑抗震设计标准(202223版)弹性层间位移角及位移限制要求,加固后的局部楼层比原结构的平安性有所提高,加固方案起到了很好的效果。5结束语 在本工程中,采用增大柱截面法加固全面提高框架柱的各项性能,施工易行,经济可靠,该方法起到了很好的效果,通过植筋加固扩大根底截面的方法有效提高根底的抗弯剪能力,减少基底压力,对原结构无损伤,具有良好的经济效益。参考文献 1叶增平,某教学楼加层改造前的鉴定与加固设计j工程抗震与加固改造,202223.05注:文章内所有公式及图表请以pdf形式查看。 第6页 共6页