某办公楼改造为商务酒店结构加固设计

摘要：随着我国经济的发展，我国城市建设得到了快速的发展，这就使得一些建筑会根据城市规划来改变自身功能，在其改造过程中如何保证其结构稳定就成为当前的主要问题。本文就根据某某办公楼改造为商务酒店工程中的加固设计进行了分析。

关键词：公楼改造；结构加固；设计

中图分类号：S611 文献标识码： A

一、工程概况

某建筑物的使用功能原设计为办公楼，共13层。其中，地下1层为车库；地上12层为办公楼，首层设办公大厅及办证大厅，第二层布置图书阅览室，3一12层为办公室或一些辅助用房。建筑物的施工图于2008年7月交付，2010年9月当项目施工至地上2层顶板（3层楼面）时，业主根据市场情况，决定在建筑立面效果、总高度尽可能不变的情况下，将该建筑的内部使用功能改为商务酒店（四星标准）。其中，地下1层的使用功能不变，主要为停车库和设备用房；地上1层改为酒店大堂，2一3层主要用作夜总会、休闲娱乐场所，4一10层为客房标间，11一12层主要用作宴会厅、多功能厅等。建筑效果图见图1。

该建筑物的高度为48.9 m（室外地面至屋面面层），属A级高度高层建筑，钢筋混凝土框架一剪力墙结构体系不变，但由于建筑物各楼层的使用功能发生改变，其结构布置及楼面荷载也相应改变。通过对比计算，该建筑物已建（3层楼面以下）部分区域范围内柱、梁、板承载力不满足新的使用要求，需进行相应的加固处理。

二、上部结构加固设计要点与分析

1、加固设计标准

按相关规定，混凝土结构改造加固部分的设计使用年限，一般情况下按30年考虑，而新建部分在正常施工、正常使用及正常维护的情况下，设计使用年限为50年。为了使建筑物改造加固部分与新建部分的使用年限一致，设计施工图时采取了以下变通标准：设计基准期为50年，即荷载、作用的取值按基准期为50年取值，但由于具体条件的限制（比如使用胶粘剂或其他聚合物的加固方法，不论厂商如何标榜其产品的优良胜能，我们都必须清醒地意识到这些人工合成的材料，不可避免地存在老化问题，况且在工程施工现场，还很容易因错用劣质材料或使用的工艺不当，而使建筑物过早地发生破坏），所以一些构造需求无法悉数满意规划运用年限为50年的需求。规划需求对选用化学植筋法加固的构造构件，应定时查看其工作状况，检查的时间间隔不应超过10年，且第一次检查时间应为该部分结构构件加固后投入使用的6一8年。此后，定期检查发现问题并及时处理，若重新进行其可靠性鉴定认为该结构工作正常，可延长其使用年限。

2、加固设计原则

合理使用和维护本来构造，避免无谓的拆除。关于必须使用的原有构造，进行改造设计时应充分考虑实际状况、受力改变状况等内容，进行必要的构造检查、判定和安全度复核，以采纳适宜的办法，有效保证构造的安全适用牢靠性。在满足有关规范和技能要求的前提下，量体裁衣、合理有效地使用现有土建构造，使新老构造共同受力，以保证改建后构造的整体性。处理好要害细节，改造的最终要求是做到安全适用、经济合理、施工简洁和保证质量。

3、加固设计分析

经复核验算，该建筑物地基基础虽然不需要加固改造，但有20根框架柱轴压比不足，超过了最大轴压比>0.95，说明此部分框架柱的延性差，塑性变形能力和抗倒塌能力不能得到保证，需进行加固；部分区域梁、板也存在承载力不足的情况。施工人员根据设计条件和使用要求选择了传统的、施工工艺简单、适应性强，且有长期的使用经验，适用于梁、板、柱、墙等构件及一般构筑物的加固方案，例如对原截面尺寸显著偏小及轴压比明显偏高的构件使用增大截面加固方法（又称加大截面法）和定位准且施工方便的锚固配合技术。 为了全面了解建筑物改造后的全体构造状况，工程选用SATWE软件进行比照核算，对SATWE核算成果进行全体分析。构造模型比照核算的首要剖析成果见表1。

表1改造前后结构模型对比计算的主要分析结果

由表1的剖析成果看，底层柱的最大轴压比1.4，阐明构造的全体稳定性好，而且>2.7，能够不考虑重力二阶效应；剪重比>0.008，阐明墙、柱等竖向构件的刚度能保证构造的安全；最大层间位移角（楼层层间最大位移与层高比值） 1.2，阐明构造的平面布置不规则，即构造的刚心违背质心，但

4、加固补强

梁、板、柱承载力补强加固首要选用加大截面加固法。对于简支梁，仅正截面受弯承载力缺乏时，一般选用梁底部增配钢筋加固；若斜截面受剪承载力缺乏时，应三面包套并加配箍筋加固。关于接连梁，仅支座部位负弯矩受弯承载力缺乏时，可于顶面增配钢筋加固；若正负受弯承载力缺乏时，应双面增配钢筋加固；若受剪承载力也缺乏时，应该三面或四面包套增加箍筋进行加固。关于简支板承载力相差不多时，可于板面增浇高强度等级混凝土叠合层（按结构配筋）加固；若承载力相差较多时，则应于板底增配钢筋网，选用喷射混凝土层加固。关于接连板，应双面增配钢筋网和混凝土层加固，支座负筋应穿墙经过，不得断开。关于柱，应根据受力状况和实际结构的不一样，别离选用四面包套、三面包套及首要受力方向的两面包套加固。截面承载力缺乏可侧重增配钢筋，轴压比超支或混凝土强度偏低，则可侧重增大包套面积及混凝土强度等级。

5、新旧混凝土结构连接

为确保新旧建筑混凝上能全体作业，一起受力，应设置必定数量的贯穿联系面的剪力筋。关于板和墙，此剪力筋可认为穿透拉结筋、化学植筋，亦可为膨胀锚栓，但均须与新增钢筋网片有牢靠衔接。关于单面或双面加固梁，新旧受力钢筋接近时，可直接焊接短筋或弯筋衔接；相距较远时，可采用“U'’形箍与原箍筋或主筋焊接衔接，亦可化学植人锚栓。关于柱，封闭式箍筋为最理想的剪力筋；但柱截面过大（> 500 mm），尚应在截面中部以植筋办法附加必定的“L"形或“U'’形锚栓。新加纵向受力钢筋端部应有牢靠锚固。关于结构柱，下端可于根底顶面设置钢筋混凝土围套进行锚固，或附加植筋办法锚固于原根底；中心穿过各层楼板；上端穿屋面板后弯折环抱梁并互焊。关于结构梁，顶部负筋可齐柱边设于现浇层，边端可绕柱后互焊，或设置锚固短角钢焊接。梁底正筋，当梁柱边缘相距较大时，可采用植筋办法锚固于柱，或直接穿孔加焊螺栓杆固定于柱边；当梁柱边齐平时，可于柱对边角部设置短角钢、用膨胀型锚栓固定于柱，后将梁新增受力边筋与短角钢焊接。

新增梁与原结构柱需求经过植筋衔接时，采取以下综合处理措施来确保锚固的牢靠性。

（1）新增结构梁的角部钢筋从柱侧面拉通。

（2）原柱截面短向尺度较小，可以钻孔穿透，钢筋拉通。

（3）其他钢筋植人原柱且原柱经过增大截面法加固，加固后可增强对植筋的束缚和锚固效果。

（4）应根据钢筋受力情况确定植筋深度。例如，结构梁顶钢筋的植人深度严格按有关标准执行。若梁底钢筋如拉通有些已能满足该处应力包络图需求，且不小于梁顶钢筋总量的0.3倍，则其他钢筋的植人深度可按受压钢筋锚固的结构需求履行。梁顶、梁底应在纵横向采用不一样的标高进行植筋，避免彼此抵触。

结束语

虽然结构加固改造工程比普通的结构设计更加复杂和繁琐，成本也相对较高，但是结构设计是一个充满了挑战与乐趣，发现问题、分析问题、解决问题的过程。本工程通过特殊节点设计，明确了新、老结构的受力关系，最大限度地减少了结构变化对原有结构产生的不利影响，较好地实现建筑功能的改变。

参考文献

[1]韦长生.浅析房屋建筑结构加固设计及施工技术应用[J]. 《房地产导刊》，2014，（24）.

[2]严登平.浅谈房屋建筑结构加固设计及施工技术应用[J]. 《江西建材》，2014，（19）.

[3]陆绪朋.房屋建筑结构加固设计及施工技术探讨[J].《建筑与文化》 ，2013，（10）.