结构改造加固的实例分析.pdf

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1、结构改造加固的实例分析李春峰(机械工业第六设计研究院，河南郑州450007)摘要：本文探讨了钢筋混凝土框架结构的改造加固问题，就托梁加固和吊粱加固设计思路和技术难点进行了讨论。涉及加固方案的可行性分析、加固设计要点、施工要点等问题，并结合巢工程实际加以具体的说明。关键词：框架结构；抽柱改造；托梁加固；吊粱加固中图分类号：TU375文献标识码：B文章编号：1672—4011(2010)06一0036—021工程简介本项目为五层框架结构办公楼，2006年开始施工。2008年竣工，局部结构平面图见图l。U㈠I’一’疆一⋯’l昌Kz

2、翊啊'600×1100，600×-00㈠阡’lIKLb弗(IA}3501700llIl8《．1l图1局部结构平面图根据甲方的使用功能要求，增大会议室的使用面积，需将KZl取消，使得WYKLl(2A)由两跨分别为16．4m、7．2m变为一跨23．6m。2方案的确定对于抽柱改造的方案，应根据设计规范的相关要求进行结构可行性分析研究，在尽量减少对整个结构影响的前提下选择合适的加固方法。一般来说，主要涉及以下几个方面。(1)抽掉框架柱之后，原来由被抽柱所承担的竖向荷载将转嫁到相邻的框架柱上，应考虑相邻框架柱及其柱下基础是否有足够的强

3、度、刚度、承载力等储备。一旦有那一项不满足要求，就需要对原有结构采用合理可行的加固方法。(2)抽掉框架柱后的结构整体性能能否满足设计规范的相关要求。如抗震规范对结构的振型情况、地震作用下位移控制指标、层刚度变化，柱的最大轴压比等有着详细的要求。(3)抽掉框架柱后除本身的梁及柱外。其余各构件的受力情况也会发生变化，需要验算这些构件是否也能满足相应的要求或具备结构加固的条件。经计算得知，抽掉框架柱之后，本工程原有结构及既有基础均能满足本次结构调整内力重分布的变化，不需再进行加固。KZ2、KZ3原有配筋及轴压比也能满足本次改造要求

4、，无需加固。周边与WYKLI(2A)相连的部分次梁配筋增大，采用粘钢加固。WYKLI(2A)由于跨度增大较多。同时考虑到跨度较大，因此此梁为本工程加固重点。现考虑以下几种方案：第一种方案WYKLl(2A)下采用托梁加固。由于室内净空较高，可采用托梁加固，托梁采用钢结构箱形梁。根据抽柱后计算的WYKLI(2A)的内力，验算的钢托梁截面为1200×500×24(mill)。但是施工极为困难，由于原KZ2、K7_3配筋较多，无法向柱内植筋，且其本身并不是型钢框架柱。钢托梁与框架柱刚接的设计要求难以实现。第二种方案WYKLl(2A)

5、下采用吊梁加固。吊梁采用预应力梁，经计算吊梁截面为500×1500(mm)，由于此时房屋已经竣工，屋面保温层已施工完毕，采用此方案需将此梁周围的保温层全部拆掉重做，且梁柱接头处理十分繁琐，仍然难以满足刚接的设计要求。而且此房屋顶为上人屋面。严重影响屋顶活动空间，甲方并不认可此方案，认为是万不得已的最后方案。第三种方案凿掉原框梁WYKLl(2A)重新做新框架梁。此方案采用无振动直线切割工艺将WYKLI(2A)完全切除掉，然后植入钢筋重新做框架梁。此方案不但要将屋面保温层同时切断，而且施工时要从地面开始做支架，一直到屋面，用来支

6、撑切除WYKLl(2A)后两边的屋面板，不但费时而且花费较大。尽管甲方同意此方案，但考虑到切割后整个屋面将分为两个部分，原有的屋面内力将会重新分布调整，具体内力变化我们无法掌控，即使将来再重新浇注框架梁连成整体，此时已无法保证屋面原有内力均匀分布，且违背加固时尽量保留和利用原有的结构和构件，尽可能减少对整个结构影响这一基本原则，故此方案不可行。第四种方案加大WYKLl(2A)截面及增加KZ截面。此方案是在原有WYKLl(2A)的基础上采用三面围套法加固，使梁截面由500×1400(mm)变为900×1700(mm)，尽管设计

7、时KZ2、KZ3的配筋及截面均满足要求，但柱截面为600×800(mm)，其截面宽度小于梁截面，为保证柱外面与墙平齐，采用三面围套法加固柱，使其截面改为1000×950(mm)。加固梁仍然采用预应力，在其两侧各增加200mm，以满足波纹管最小保护层厚度的要求。框架柱两侧同样各分别增加200mm，使梁端部张拉时不至于破JGZ2加周平面示意大样I．．1，'lt：：1I康主算殳8●●●2波纹管Jj’f：}=!+：量拙鞘L』UWYKLI(2A)加固平面示意大样图2剖面图坏原有框架柱本身，不仅大大降低施工难度，而且有效减少工程费用。此

8、方案的缺点是框架柱必须从基础至屋顶整体加固，已经砌好的墙在柱边部分需要拆除，但基本上可保证不破坏原有构件，方案可行，剖面图见图2。3钢筋混凝土构件改造加固的方法及要求(1)本次改造工程结构的轴线定位，相对标高，构件截面尺寸等，均根据原设计施工图，在改造加固工程实施前。土建施工单位应按照原有