浅谈混凝土结构设计与加固改造.pdf

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1、施工技术广东建材2014年第10期浅谈混凝土结构设计与加固改造方丽媚(广东中山建筑设计院股份有限公司)【摘要】本文以中山某建筑改建为实例，对其功能改变后的结构进行计算分析并加固改造。【关键词】钢筋混凝土；结构设计；加固改造随着社会经济的发展和人们对生产居住环境安全舒适性要求的提高，对现有建筑结构的鉴定和加固也日益增多。我国现阶段，已有建筑物的混凝土结构出现维修、改造和加固的现象，为使建筑结构的各混凝土构件均能满足承载力和正常使用极限状态的设计要求及整体抗震设计要求，需要对构件进行加固补强。本文以中山某建筑改建为

2、实例，对其功能改变后的结构进行计算分析并加固改造。1工程概况中山市某建筑(上清园)，位于沙溪镇新濠路，地上6层，主体结构高27．9m，3级框架结构，抗震设防烈度为7度，场地类别为三类，建筑功能为综合楼，出图时间为2002年8月。由于2013年更换了业主，对该建筑进行改造设计，改造包括立面改造及使用功能改为商业。改造前标准层为大空间办公用房，结构平面布置如图】。的综合楼改为商业楼，楼面活荷载从2．0kN／m2增加至3．5kN／mz。采用计算软件SATWE对结构进行了计算分析，第一周期Tl-1．358，最大周期比T

3、t／T。=0．87，地震作用最大层间位移角Ux=l／712，Uy=1／788，风作用最大层问位移角Ux：1／4403，Uy=1／2360，最大轴压比0．88。所有的框架柱的轴压比均满足要求，个别基础荷载虽有少量增加，但原基础图仍然满足。3主要改造加固内容根据甲方提供的原结构安全性鉴定报告和原设计图纸，在加固设计前对原结构进行大量的踏勘和调查，经采用计算软件SATWE对结构进行了计算分析，影响结构安全性的主要问题如下：(1)部分新挑出结构梁板；(2)部分框架柱配筋，箍筋不足；(3)部分框架梁配筋不足。3．1立面改

4、造2计算分析平面皇盂蒸蓦簇主墓篱案袭名鍪辫凳誓嘉蔷新增隔墙全部采用页岩空心砖。基于功能由原设计2。ji．_i——j．；，——-——’一一j；．I．j一鼍+：．!■。兰．：．8釜．：．翌．：．。兰，，：。_-。’一’一t一2’。一一专。-专主要，t：’、j。{：}；≥[；==尝；、一，j——一、——ij凶l一—==‘广__二i—

5、；蒿j·乙1■垒：_一，一44一⋯霹惟H毒i一-n_黜i坚塞差型挚当图1标准层结构平面布置图广东建材2014年第10期施工技术●=_=_====：：●I====、====一●-=====

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8、IT]T—i嗝图2改造后标准层结构平面布置图新增混凝土采用C30，植筋胶采用国产优质胶。植筋、植深符合《混凝土结构加固设计规范》要求及结构需要。新旧混凝土界面做凿毛及界面处理。凡板筋或梁筋与原结构连接处，钢筋均须按规范作植入原结构(梁、柱)。3．2柱的加固3．2．1柱的加大截面加固法建筑功能改变后，由于荷载发生改变较小，部分框架柱配筋，箍筋略有不足。对框架柱配筋不足处，采用加大截面的方法进行加固。增大截面

9、新增纵筋下端化学植筋锚入承台内20d，混凝土采用C35，增大截面箍筋与原柱内箍筋单面焊接lOd或双面焊接5d(图3)。该加固方案的优点是施工技术成熟、便于施工、质量好、可靠性强、提高承载力及构件刚度的幅度大。酊—一，，，，1．．．．大．．．．．t．．．1．．i．．i．．．．．1．．．．1．、．t．．I．．．．．T．—t—化}藿_t入熏自M20d图3Z1剖面大样柱的加大截面加固法施工注意事项：所有新旧混凝土交接面，充分凿毛，凿毛率50％，用清水及钢丝刷将混凝土表面清理干净，用界面剂甩涂于混凝土基面上；弹线定位纵筋

10、及箍筋位置：首层纵筋种植于承台内24d，上部纵筋遇梁时植入梁内；箍筋按大样图要求进行绑扎或焊接；板按有关技术规范要求制作、安装，并必须采取可靠的固定措施；浇注混凝土前需对模板淋水湿润；浇混凝土前，淋水养护凿毛面不少于12h；拆模时注意不要损伤柱边角混凝土，并淋水养护至少14d以上。3．2．2柱的碳纤维箍加固法本工程箍筋略有不足的框架柱采用包碳纤维箍的方法进行加固。碳纤维片材加固混凝土结构技术是近年来发展起来的一项新型高效的结构加固修复技术。它通过配套粘结材料将碳纤维片材承受拉应力，并与混凝土变形协调，共同受力。

11、该加固技术具有自重轻、强度高、施工方便、可交叉、抗腐蚀能力强等优点。如图4，Z，，截面b×h=500×700，层高5．2m，C30混凝土，原加密区箍筋截面面积310ram2，现需将加密区箍筋截面面积提高至360mmz，采用碳纤维布厚度为0．167ram，单位面积质量为3009／m，抗拉强度标准值≥3400MPa，弹性模量≥2．4×105MPa，伸长率≥1．7％：其浸渍、粘结碳纤维复合材