公寓樓加固設(shè)計(jì)探析論文
摘要：隨著城市的快速發(fā)展，一大批老房屋因超過設(shè)計(jì)基準(zhǔn)周期或使用功能的改變，需要進(jìn)行加固維修。文章就某底部框架-抗震墻砌體宿舍樓的加固設(shè)計(jì)進(jìn)行探析，闡述結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)過程中的注意事項(xiàng)。
關(guān)鍵詞：磚混宿舍樓；加固設(shè)計(jì)；抗震
某公寓宿舍樓，由于使用年限過長，導(dǎo)致墻體材料強(qiáng)度不滿足規(guī)范要求，且原設(shè)計(jì)的構(gòu)造要求也不滿足現(xiàn)行國家規(guī)范要求，故需要對其進(jìn)行加固。在加固設(shè)計(jì)中，首先需明確該房屋的結(jié)構(gòu)體系，按照現(xiàn)行國家規(guī)范要求進(jìn)行計(jì)算，確定加固位置，滿足相應(yīng)的構(gòu)造措施，并進(jìn)行加固改造。
1工程概況
該公寓宿舍樓位于云南省昆明市，始建于1984年，單體總建筑面積1455m2，為一棟三層底部框架-抗震墻砌體房屋，樓板采用預(yù)制板。建成至今首層作為車庫，二層和三層作為集體宿舍使用，使用用途一直未改變。由于使用年限過久，在使用過程中，出現(xiàn)漏水等情況，隨即業(yè)主方請檢測中心對該房屋進(jìn)行結(jié)構(gòu)安全性鑒定。根據(jù)鑒定報(bào)告：該公寓樓宿舍的整體安全性等級為CSU級，安全性不符合本標(biāo)準(zhǔn)對ASU級的要求，影響整體承載能力，應(yīng)采取措施，對抗震承載力不符合規(guī)范要求的墻體進(jìn)行加固處理�？紤]當(dāng)時(shí)抗震設(shè)防要求，經(jīng)過設(shè)計(jì)驗(yàn)算插入值分析，根據(jù)采取構(gòu)造措施的實(shí)際情況，結(jié)合現(xiàn)狀檢測結(jié)果，綜合評估約為6度抗震。
2加固目標(biāo)
考慮到本棟建筑位于市中心，其利用價(jià)值較高，通過與業(yè)主的充分溝通，本棟建筑后續(xù)使用年限按50年考慮，即按B類建筑進(jìn)行抗震驗(yàn)算以及滿足B類建筑的抗震構(gòu)造措施。
3房屋加固受力分析
3.1原結(jié)構(gòu)體系分析首層只有一道縱墻，車庫出入口兩側(cè)設(shè)構(gòu)造柱，無縱墻，二層和三層作為集體宿舍，兩側(cè)外縱墻均為開洞門窗。從結(jié)構(gòu)體系分析，該建筑結(jié)構(gòu)體系混亂，傳力不明確。在計(jì)算分析之前，確定該建筑作為底部框架—抗震墻結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力分析。3.2計(jì)算模型由于該房屋年代久遠(yuǎn)且設(shè)計(jì)資料的缺失，我們根據(jù)現(xiàn)場踏勘所得的構(gòu)件尺寸及檢測報(bào)告所檢測的材料強(qiáng)度和構(gòu)件尺寸作為主要依據(jù)建立結(jié)構(gòu)受力模型。選用pkpm鑒定加固模塊進(jìn)行受力分析。3.3計(jì)算結(jié)果分析經(jīng)驗(yàn)算有如下幾項(xiàng)不滿足規(guī)范要求：（1）底層與底部第二層側(cè)向剛度不滿足規(guī)范要求（抗規(guī)7.1.8）。在縱墻方向，底層與第二層的側(cè)向剛度比值為0.81，小于1.0；在橫墻方向，底層與第二層的側(cè)向剛度比值為2.32，大于2.0。（2）首層框架柱截面為240mm×240mm，鋼筋托墻梁寬240mm，均不滿足底部框架—抗震墻結(jié)構(gòu)的構(gòu)件最小截面的構(gòu)造要求。（3）二層縱墻開洞面積過大過多，不滿足抗震計(jì)算要求。（4）同時(shí)，根據(jù)鑒定報(bào)告內(nèi)容確定，底層和二層的墻塊和砂漿強(qiáng)度均以不滿足規(guī)范最低要求。
4房屋加固設(shè)計(jì)
4.1結(jié)構(gòu)體系的加固
由于原來的結(jié)構(gòu)體系混亂，傳力途徑不明確，我們將其修正為底部框架-抗震墻結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行相應(yīng)的.結(jié)構(gòu)驗(yàn)算。結(jié)合建筑的使用功能要求，原框架柱采用增大截面法來進(jìn)行加固，將框架柱的截面尺寸由原來的240mm×240mm增大為400mm×400mm，混凝土強(qiáng)度等級采用C25，鋼筋強(qiáng)度等級為HRB400；砌塊和砂漿強(qiáng)度等級不滿足規(guī)范要求的部分，采用鋼筋混凝土面層加固法，墻體兩側(cè)各增加80mm厚的鋼筋混凝土面層，混凝土強(qiáng)度等級采用C25，鋼筋強(qiáng)度等級為HRB400。通過上述加固方式，明確結(jié)構(gòu)形式，傳力途徑簡單可靠，對原有構(gòu)件強(qiáng)度不滿足的地方，通過上述加固方法，使之滿足規(guī)范要求。
4.2局部構(gòu)件的加固
原房屋底層的鋼筋托墻梁不滿足規(guī)范要求，采用增大截面和外粘貼鋼板進(jìn)行加固，增強(qiáng)托梁的剛度和承載力，并滿足規(guī)范要求。
4.3抗震構(gòu)件的加固
由于二層縱墻開洞面積過大，導(dǎo)致部分墻體抗震計(jì)算不滿足規(guī)范要求，采用在縱橫墻交界處采取增加構(gòu)造柱的加固方法，使新增構(gòu)造柱和原有圈梁連成整體，提高抗震能力，并滿足規(guī)范要求。
4.4加固后結(jié)構(gòu)驗(yàn)算
加固后的結(jié)構(gòu)驗(yàn)算是一項(xiàng)非常最重要的內(nèi)容，重新建立計(jì)算模型，將加固之后的相關(guān)數(shù)據(jù)輸入到計(jì)算模型中進(jìn)行驗(yàn)算，可以得到加固之后的計(jì)算結(jié)果。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵性指標(biāo)均滿足規(guī)范要求，滿足了該建筑后續(xù)使用年限的要求，同時(shí)也滿足甲方的使用功能要求。
5結(jié)束語
文章結(jié)合實(shí)際工程，簡單的介紹磚混加固的流程和方法。在加固設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)通過檢測報(bào)告并結(jié)合現(xiàn)場踏勘充分了解建筑物的實(shí)際情況，了解甲方需求，明確加固目標(biāo)。之后首先要從結(jié)構(gòu)體系出發(fā)，分析結(jié)構(gòu)的整體性及結(jié)構(gòu)布置是否合理，傳力是否明確，其次考慮抗震構(gòu)造和抗震承載力等因素，采用逐級鑒定方法進(jìn)行綜合抗震能力分析，并采取具有針對性的加固措施。
作者:李發(fā)福 郭云飛 單位:云南中鼎建筑設(shè)計(jì)有限公司
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