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建筑物改造中结构加固设计的研究

发布日期:2017-05-05 22:51:27 浏览量:1256

1、建筑物大规模改造中的结构加固设计

建筑物大面积改变使用功能,进行结构加固设计不止会影响到因改变使用功能而产生结构承载力不够的情况,还会存在结构现状达不到原设计要求以及结构设计规范变更等问题。总结一下,大致如下:

1)结构现状。

针对那些历史悠久的工程,因为多种历史问题造成设计、施工资料缺失,知识结构现状不清楚,使结构加固设计受到了极大的考验。就算资料完整,经过多年使用,结构性也在退化,也不能适应原设计需求,这就是加固设计要解决的问题。在工程实践中发现,一些结构在使用十几年以后他的构件混凝土碳化深度已达到40~ 50 mm,保护层对钢筋的保护作用一是殆尽。尤其是有的重启用的豆腐渣工程中,因为工程施工时未对已施工结构进行有效的处理,长期的年久失修结构性能退化更加严重,钢筋严重锈蚀的问题非常严重。

2)使用功能变更的。

一些建筑物在改造前后,它的使用功能产生了巨大得变动,产生楼面应用荷载增加很大。比如:有的工程要求把一般的办公用途改变为密集柜书库,楼面活荷载从21 0 kN / m 2增加到121 0 kN/ m 2。更有甚者是,一些工程在改造施工过程中,建筑方案会对结构构件的平面或立面布置有大的变动。

3)结构设计规范变更。

因为年以久远,一些可开始大规模改造的建筑物是按照89 版结构设计规范更有是更早版本规范开始设计的。

这样的一些工程实行结构改造加固设计应遵循现在规范还是原来规范,当下还没有规范的规定。由于结构设计规范的变更,结构构件的很多地方不适应现在规范的要求。尤其是构造要求方面需求。

2 处理结构加固设计问题的原则和方法


2.1 结构现状方面的问题建筑物进行大规模改造,需要认真了解结构现状,所以,第一需要进行工程资料的收集整理,其中工程勘查资料、原建筑、结构设计图纸及变更、施工资料、验收资料。如果因工程资料不完整致使没有办法了解结构一些情况,就要运用必须的检测办法相应开始检测鉴定。

2.2 使用功能改变方面的问题。建筑物使用功能发生变化造成的结构加固工程,加固的工作量通常与楼面使用荷载的变化情况有关系。一般情况下,依照变化后的使用功能进行加固设计,有可能会使加固工作量和加固费用比较大,加固设计不能适应经济性的需要。

这时要思考经由降低楼面荷载的办法来减少加固工程量,其中运用轻质墙体、减小楼面装饰层重量、适当调整楼面使用用途以减小楼面活荷载等方法。减少楼面荷载后,很多地方的加固工作量都会减少。

2.3 结构设计规范变更方面

针对结构设计规范变更的一些情况,应该依据下面的原则处理

1)针对旧版规范设计的建筑物,开始大规模改造也要运用国家规定的当下规范版本的结构计算软件对结构开始全部验算。

2)在结构全部验算结果合乎要求的情况下,按照现在结构设计规范开始加固设计时,应分清主次,着重处理影响到结构整体安全情况。比如,抗震设计是确保结构安全的重中之重,所以,对构件抗震构造措施不到位的问题要着重处理。加固时可以运用直接加固构件的办法,一些另类情况还要运用减震办法,比方在结构上加上阻尼器等。


3)针对结构整体安全的次要问题,要依据现场情况具体解决。比方,当楼板依据旧版规范设计的最小配筋率配筋时,也许改造后依然是最小配筋率控制配筋,但是实际配筋已不能满足当下规范需求。针对这样的问题可以不加解决,这个问题是新旧规范之间的差异引起的产生的,不是楼板承载力要求产生的。

2.4 结构加固设计问题程序


根据前面的阐述,进行建筑物大规模改造处理后,要在加固施工和投入使用一段时间内需要加强建筑物沉降观测,保证建筑物的使用安全可靠。


1)柱。鉴于结构抗震的重要性,柱的加固应重点解决抗震构造措施不足情况。这个工程主要是柱端箍筋加密区的箍筋体积配箍率不能满足现行规范的要求。为保证柱的延性,对于方柱,可以在柱端箍筋加密区采用外包钢法加固。


2)楼板


a.在板面增加厚50 mm 的钢筋混凝土叠合层,在叠合层内重新配置楼板面筋。这种方这样也可以同时处理楼板支座处承载力不足的问题和楼板厚度过小造成的楼板刚度不足的问题。这种方法加固费用小,能够减少改造加固工程的经费。

b. 首层楼板厚度达到设计要求,保护层厚度过大导致采用弹性方法验算楼板承载力时较多楼板面筋不满足计算要求。采用塑性方法计算,很多部分楼板配筋满足验算要求,但按照楼板实际板厚、实际保护层厚度以及实际配筋验算正常使用极限状态下的裂缝宽度,较多裂缝宽度大于规范要求。

c. 经计算,部分楼板为最小配筋率控制配筋。但是由于原设计是按照89 规范进行的,其配筋满足89 规范关于最小配筋率的要求,不满足现行规范关于最小配筋率的要求。根据这里阐述的原则和方法,这样的情况不做处理。

d. 针对楼板底筋保护层不足造成的底筋露筋、锈蚀,可将钢筋除锈或将锈蚀严重的钢筋进行替换,然后在板底挂钢丝网并制作水泥砂浆保护层。

3 结构检测鉴定

为了查清结构现状,为加固设计、施工工作提供依据,相关部门对建筑物进行了结构检测鉴定。经检测,发现大楼存在的主要问题有楼板厚度普遍不满足设计要求;部分框架柱、梁、楼板和剪力墙的混凝土强度不满足设计要求;楼板配筋的混凝土保护层厚度偏大。

4 结语

建筑物大规模改造工程的加固设计要按照科学、合理的解决办法,这样能够保证结构安全的前提下还能兼顾改造加固的经济性。

建筑物大规模改造工程的加固设计应尽量满足现行结构设计规范的要求,尤其是整体结构的验算及关系到结构整体安全的重要问题如抗震措施等更要重视对于不影响结构整体安全的次要问题,可做另行处理。

来源:网络



文章来源: 永年加固公司
本文链接: http://lubanwang.com/a_20170505225648.html
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