某框架结构办公楼加固设计研究.pdf

'建筑设计文章编号：1009-9441（2015）05-0004-02某框架结构办公楼加固设计研究□□赵培兰（太原城市职业技术学院，山西太原030027）摘要：以某8度地区框架结构办公楼的加固设计为例，对2现场踏勘与混凝土强度检测结构的混凝土强度进行了检测，采用“外包钢十钢支撑”的综合方法对混凝土结构进行加固。通过结构设计软件经过对现场人员的询问，该建筑物在施工时严SATWE验算，满足规范要求。格按照国家规范执行，混凝土均进行了养护和振捣，关键词：框架结构；鉴定；抗震加固；钢支撑现场踏勘也发现，混凝土柱、梁、板没有微蜂窝麻面中图分类号：TU352.11文献标识码：B现象，混凝土施工质量较好，框架梁柱未发现裂缝。由于该建筑于2012年建成，均是按照现行规范引言设计和施工，所以不需对该建筑进行抗震鉴定，仅需对结构的改造必然需要对结构进行加固，传统要对建筑物的外观尺寸和混凝土强度进行抽样检测。的加固混凝土结构的方法有加大截面法、外粘钢法、2.1构件尺寸检查碳纤维加固法等，这类方法一般是通过加大结构的对办公楼的部分框架柱、框架梁进行了构件截刚度来提高结构的承载力和侧向刚度，而结构的刚面检测，检测结果表明，框架柱、框架梁的截面尺寸度越大受地震影响越大，为了抵抗地震力，截面必然实测值与设计值的偏差在规范的允许范围内。2.2混凝土强度检测增大，势必造成工程造价的提高。若采用柱外包钢混凝土强度通过钻芯法来检测，该法属半破损和加钢支撑的加固方法，可以利用钢支撑的延性增法。现场取芯位置、数量、室内试验依据CECS03：加结构的抗侧刚度，提高结构的抗震能力，而且对建2007《钻芯法检测混凝土强度技术规程》的有关规筑物破损较少，合理的设计可以应用于工程的加固定执行。芯样试件的混凝土强度换算值按（1）式计改造中。算：1工程概况c4Ff＝α（1）cu2πd某钢筋混凝土框架结构办公楼，地下1层，地上c式中：f———芯样试件的混凝土强度换算值，MPa；cu6层，屋顶为出屋面楼梯及水箱间。一层和二层为F———芯样试件抗压试验测得的最大压力，N；商业营业厅，一层层高4.5m，二层层高3.9m，三层d———芯样试件的平均直径，mm；至六层为办公楼，层高3.6m。基础为钢筋混凝土α———不同高径比的芯样试件混凝土强度换筏板基础，框架抗震等级为二级。框架柱截面尺寸算系数。为：地下室和一层至四层为650mm×800mm，五层本次钻芯法检测共取芯样180个，强度评定结为600mm×700mm，六层为600mm×600mm。混论见表1。凝土强度等级均为C30，梁柱纵筋均为HRB400级。该工程建筑场地类别为Ⅲ类，抗震设防烈度为3加固方案选择与结构计算8度，设计基本地震加速度为0.20g，设计地震分组3.1加固方案选择2为第二组。办公楼荷载为2.0kN／mm，商场荷载为通过现场检测发现，原有房屋的混凝土强度满23.5kN／mm。足原始设计要求，由于在原有结构上增加2层混凝该办公楼在建成两年后，由于在原有6层钢筋土结构导致荷载增加，柱子内力增大，结构也由原来混凝土框架结构的基础上又增加了2层混凝土结的多层建筑变为高层建筑，依据的规范有所不同，通构，导致结构的抗震承载力不能满足要求。过SATWE软件验算也发现增加2层后柱子的轴压·4·Research＆ApplicationofBuildingMaterials 表1实测混凝土强度标准值重影响建筑物的使用功能。如果对建筑物增加混凝混凝土现龄期强度推定值／MPa土剪力墙，现场湿作业多，影响工期。经研究，决定楼层梁、板柱采用“外包钢十钢支撑”的综合加固方法对建筑物-131.536.4进行抗震加固。1、234.832.6大量关于利用钢支撑加固混凝土结构的研究表3、430.335.2明，采用钢支撑加固混凝土结构可以取得较好的效5、631.031.8果。文献［1］提出，利用有延性的钢支撑系统加固7、837.135.1钢筋混凝土结构，结构的滞回环饱满，有效地提高了9、1035.633.9结构的强度刚度和耗能能力。文献［2］也指出，经过钢支撑加固后的框架结构，结构的抗震能力有较比和层间位移角等不满足现行规范要求，为了避免大的提高。在反复荷载作用下，支撑屈服前，结构的出现安全隐患，需对办公楼进行抗震加固。滞回曲线饱满，耗能能力高，而支撑屈服后耗能能力原有结构为框架结构，如果仍然按框架结构来降低。本次对该办公楼的加固采用增加钢支撑的方设计，通过柱来抵抗水平力，需要大面积增大柱的截法来提高结构的侧向刚度，对于柱子采用外包钢法面，将会出现较大的梁和柱，增加建筑物的自重，严来提高其承载力，钢支撑布置见图1和图2。图1加固钢支撑平面布置图（GZC表示钢支撑）图2GZC立面图3.1.1外包钢加固柱法“外包钢十钢支撑”的方法加固后，结构的周期比、对于轴压比不足的柱，通过采用角钢外包框架层间位移、轴压比均满足现行规范的要求。1）柱的四角、角钢用扁钢焊接成整体的加固方法，该方表2结构加固前后的计算结果法对构件截面增加不大，增加质量较少，但却可以大项目控制参数计算结果幅度提高结构构件的承载力，增加结构的变形能力。T1／sT2／sT3／s周期比结构周期3.1.2增设钢支撑法1.341.331.240.93（0.9）在适当的部位增设一定数量的钢支撑，通过钢加固前弹性层间X向Y向支撑来承担水平荷载，增大结构的抗侧刚度，减小结位移角1／502（1／550）1／478（1／550）构在地震作用下的侧移。钢支撑的设计要注意控制柱轴压比最大值0.91（0.7）高厚比和长细比，防止构件局部或整体失稳，布置钢T1／sT2／sT3／s周期比结构周期支撑时尽量使结构的刚度中心与质量中心重合，以0.960.790.620.65（0.9）减小结构的扭转效应。加固后弹性层间X向Y向3.2结构计算位移角1／957（1／800）1／1047（1／800）采用高层设计软件SATWE对加固前后的结构柱轴压比最大值0.68（0.75）进行验算，计算结果见表2。通过对比发现，采用1）括号内数值为规范要求的最大值。建材技术与应用5／2015·5· 建筑设计文章编号：1009-9441（2015）05-0006-03直接式双层水泥混凝土道面盖被层厚度设计123□□王建武，王鹏飞，童云罡（1.空军勤务学院，江苏徐州221000；2.空后机营部，北京100720；3.空后直供部机场营房处，北京100350）摘要：对已不能满足当前使用要求的机场道面进行加厚补被为主，仅凭借着较为单薄的理论基础以及施工经强处理，以更好地满足其使用要求。对当前常用的3种盖被验进行施工。经广泛查阅资料发现，这方面尚未有方式进行了分析与比较，最终决定选用直接式的盖被层，并较为深入的理论研究和探索。而分离式盖被层目前对直接式盖被层的厚度进行了设计。在国内外均有较为深入的理论研究和工程实例，在关键词：机场道面；盖被层；直接式；厚度设计此不再赘述。结合式的层间结合方式存在着很多弊中图分类号：U418.6文献标识码：A端。首先，为保证盖被层与原面层之间的充分粘结，引言在盖被施工之前，需先对原面层进行凿毛处理，然后机场道面在机轮荷载及自然因素等的长期综合及时清洗并涂以适当的粘结剂，再浇筑水泥混凝土。作用下，开始出现较为严重的损坏。此外，由于某些因施工时需凿毛并涂以粘结剂，从而增大了工程量，机场道面使用寿命已到，抑或是由于机型的变化致致使人机费用增加，成本升高。其次，由于对原面层使原来的道面已不能满足新机型的使用要求等因进行凿毛处理，致使原面层表面凹凸不平，在浇筑混素，需要对原机场道面进行加厚处理。按照加厚施凝土过程中使得砂浆下渗，凝结后形成一个较为薄工方案，有隔离式、结合式以及直接式3种不同的道弱的过渡层。该过渡层的作用是使新旧面层充分粘面结构加厚形式，本文就重载交通下直接式盖被层结、咬合，进而形成一个整体，从而提高道面的承载的厚度进行设计研究。能力。由于在使用前期混凝土的收缩应力远远大于其温度应力，应及时对盖被层进行切缝处理。但因1盖被方式的选择应力较为集中，一旦切缝，将会在缝端出现裂纹，且众所周知，当前机场道面盖被工程以直接式盖裂纹将继续向下延伸，直到贯穿板厚，盖被层将产生櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘櫘4结论参考文献：4.1在对结构进行加固前，应检测主要承重构件的［1］MasriAC，GoelSC.用钢支撑加固的钢筋混凝土板-柱强度，根据实测强度对结构进行抗震验算，以此来选框架的抗震设计与试验［J］.世界地震工程，1997，13择恰当的加固方案。加固方案的选择，不仅要考虑（2）：79-90.［2］王来，丛术平，董锡同，等.钢支撑加固震损钢筋混凝土结构满足承载力的要求，也要考虑施工方便，易于操框架抗震性能试验研究［J］.河北工业大学学报，2014，作。43（4）：94-99.4.2采用“外包钢十钢支撑”的综合方法加固混凝土结构，一方面可以有效地提高柱子的承载力，另一作者简介：赵培兰（1977-），女，山西太原人，讲师，硕士，一方面可以提高结构的抗侧刚度，增加结构的耗能能级注册结构师，2007年6月硕士研究生毕业于太原理工大力，有效地提高结构的抗震能力。学结构工程专业，从事结构工程教学工作。4.3在钢支撑设计时，要注意控制高厚比、宽厚比和长细比，以免发生局部失稳或整体失稳；同时要注收稿日期：2015-09-11（编辑盛晋生）意节点域的设计，避免由于剪力过大而造成节点提前屈服。·6·Research＆ApplicationofBuildingMaterials'