既有混凝土梁上开孔后的受力性能分析与加固设计

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1、第37卷第2期四川建筑科学研究2011年4月SichuanBuildingScience99既有混凝土梁上开孔后的受力性能分析与加固设计方有珍，于小健，王乘风，何绪杰。(1．苏州科技学院土木学院，江苏苏州215011；2．苏州土木文化中城建筑设计有限公司，江苏苏州215131；3．苏州金泰科工程加固公司，江苏苏州215000)摘要：针对实际工程加固改造中在既有混凝土梁上开洞的情况，采用一般计算分析方法和ABQUS进行精确的弹性分析，结果显示：洞口的增设导致梁的强度有一定幅度的降低，同时洞口周边也出现了一定程度的应力集中现象。根据分析结果，提

2、出了洞口附近的加固设计方案，保证了混凝土梁的抗弯、抗剪承载能力，缓解了洞口周边的应力集中现象，提高了结构的可靠性，这将为从事建筑结构加固改造的相关设计人员提供了参考。关键词：开洞；弹性力学分析；承载能力；加固设计方案中图分类号：TU375．1文献标识码：A文章编号：1008—1933(2011)O2—099一o3Mechanicalanalysisandretrofittingdesignofopeninginbuilt-upbeamFANGYouzhen，YUXiaojian，WANGChengfeng，HEXujie(1．College

3、ofCivilEngineering，UniversityofScienceandTechnologyofSuzhou，Suzhou215011，China；2．Archi—Feeling(Suzhou)Co．，Ltd，Suzhou215131，China；3．SuzhouKingtechReinforceEngineeringCo．，Ltd，Suzhou215000，China)Abstract：Combinedwiththepracticeofopeninginbuih—upbeam，theconventionaldesignmetho

4、dandFEMsoftwarenamedABQUSwereadoptedtocalculateandanalyze，theelasticmechanicalbehaviourofitwasderived．Theresultsshowtheflexuralandshearcarrying-capcityweredeclinedtosomeextent，stress—concentrationdiscoveredinthenearbyregionofopening．Basedontheresults，theretrofittingdesignp

5、lanWasprovidedtoensuretheloading—carryingcapcityofbuilt—upbeam，relievethestress—concentration，improvethereliabilityofthestructure，offerthereferenceforrelevantsresearcheranddesigners．Keywords：opening；elasticmechanicalanalysis；loading·carryingcapacity；retrofittingdesignplan0

6、引言相关设计人员参考。1工程概况近年来，为了满足建筑物的使用功能改变的要求，对既有建筑物进行加固改造的需求日益增多，有本工程为苏州市某单位办公楼改造加固工程，的为了改善办公条件，将小开问改为大开间；有的为由于单位对原有建筑物使用功能进行了较大的改了提高建筑物的利用率，将原来的大空问进行增层；变，建筑物顶层由原来的小开间变为大空间会议场有的为了交通方便，增设电梯间或扶梯等等。所，以致建筑消防要求设置消防喷淋设施，而原来楼有些结构由于其功能的改变，暖通和装饰要求层的标高有限，相应管道无法设置在梁下，为此，需在原结构的相关构件上开设孔道，便于管道

7、的设置，要将既有混凝土进行开洞，使管道穿过混凝土梁，满足净高要求。根据业主提供的鉴定报告可知，屋面虽然在很多实际工程由于缺乏对结构整体与局部协的恒载取值为4kN／mm，非上人屋面活载为0．5同工作和传力机理的力学概念，未经精确力学分析kN／mm，而梁间问距为4．0m，简支梁长为7．5m，就实施并投入使用，但存在一定的安全隐患。本文截面尺寸为600mm×250rflln，混凝土强度近似为就既有混凝土梁上开设孔道的实际工程事例进行力C20；下部纵向钢筋为4~b25的I级钢筋。洞口设置学分析，并根据计算结果提出相关加固处理措施，供在距支座2．5m

8、处的梁高中部，洞口为R=50mm的圆孔。作者嚣简介：方有珍(1972_一)’，男，安徽望江人，博士，副0教授，主要从2J7NNN!NSnit$f事建筑结构与加固设计研究。E—ma