楼房改造加固设计范文

时间:2023-12-29 17:16:50

楼房改造加固设计

楼房改造加固设计篇1

关键词:砌体结构,抗震加固

中图分类号:U457+.3文献标识码: A 文章编号:

目前国内尚有大量以前建造的多层砖混房屋,由于使用年代较久,原先设计的房屋经检测鉴定相当一部分房屋抗震性能均不满足现有规范要求,需进行抗震加固改造,本工程结合近几年本人设计的一大批砌体结构抗震加固设计中遇到的问题,进行了汇总,希望能给同行一些有意义的参考。

1 共性问题

1) 结构体系及布置。老旧房屋通常平立面布置比较规则,结构长宽比、高宽比等均满足要求。圈梁和构造柱是保证砌体结构整体性最重要的构造措施,而老旧砌体圈梁构造柱布置通常不能满足现行规范要求,包括楼层和楼梯间的布置等等。砌体的楼层数与其抗震设防类别、楼盖情况、横墙间距等相互关联,当楼层超过规范允许的层数时,会带来比较严重的体系布置问题。多数结构楼板均采用预制板,常有支承长度不满足或拉结做法不满足现有规范要求,且横墙间距过大,楼梯间的布置时常会位于房屋尽端,这些都是比较大的构造问题。2) 材料缺陷。经检测,多数房屋砖及砂浆强度均低于原有设计图纸要求,或者低于现有规范要求,材料强度性能下降,特别是地面以下的砖墙,由于防水及保温层破坏,往往导致地面以下砌体砂浆强度明显低于地面以上的墙体。3) 规范标准提高。现行规范抗震设防类别标准有所改变,现行规范活荷载比原设计图纸有所放大,特别是楼梯间及过道有疏散要求时,以及地震力的放大,是造成砌体结构抗震承载力计算不满足现行规范的直接原因。

2 解决方案

对于楼层数超规范时,规程( JGJ 116-2009) 中给出了两种不同的解决方案: 1) 改变结构体系或减少楼层数; 2) 改变抗震设防类别,使其降低一级。“当高度超限而楼层数不超时,应采取高于一般房屋的承载力并且加强墙体约束的有效措施; 当丙类设防且横墙较少的房屋超出规定限制1 层和3 m 以内时,应当提高墙体承载力且新增构造柱、圈梁等应达到现行国家标准GB 50011-2001 建筑抗震设计规范对横墙较少房屋不减少层数和高度的相关要求”。当楼层的圈梁及构造柱布置不能满足规范要求时,应当首先采取措施确保其构造满足规范要求,可以采用增加圈梁或构造柱的方式,或者采用板墙时增加水平或者竖向配筋加强带,确保结构整体性。当预制板支承长度或搭接方式不满足规范要求时,可以采取增加板墙支承或者增加角钢支承等节点,确保楼板的可靠支承和整体性。

当楼层的承载力不足时,现在通常采用的是增加板墙或者面层的加固办法,当部分老旧房居室内不具备加固条件,只能在外墙和楼梯间进行加固时,可以仅考虑新增的剪力墙承担所有的地震力,这是个比较好的思路,根据计算,增加一定数量的剪力墙后,结构的剪力墙可承担所有的地震力,当条件允许时,为保证纵向剪力墙平面外的稳定及楼层剪力的可靠传递,防止剪力滞后效应过于明显,可以在户外增加小段剪力墙,增加阳台,这种做法已经在工程改造中应用,效果不错。当楼层的整体性较好,但楼层抗剪承载力不足,而且基础埋深较深时,可以对结构采用隔震加固方案,其原理是通过柔性隔震支座,延长结构的复合周期,达到减小地震力作用的办法,这种方案在信息科技大学南北楼公寓中成功应用,效果不错。

3 计算及分析

1) 使用程序及模型信息。计算分析常采用PKPM 加固鉴定模块,当楼层分布比较不规则时,可以采用SAP2000 建模分析计算,当采用隔震加固方案时,需要SAP2000,ARQUS 等等通用有限元软件计算罕遇地震作用下的位移。

2) 隔震结构简化计算方法。对于楼层比较规则的砌体结构,当采用隔震加固方案时,可以根据附录L 进行简化计算,其计算过程较为简单,通常手算就可以解决计算问题。

4 优化加固措施探讨

1) 隔墙加固成可以抗震的墙体。对于学生宿舍楼之类的砌体房屋,横墙布置比较规则,隔墙分布比较均匀,隔墙采用120 砖砌筑,可以采用双面抹砂浆的办法进行加固,并加强纵横墙连接节点( 增加包夹混凝土构造柱等) ,由于隔墙加固,使得原先的抗震横墙地震力减小一半,因而对原有结构的影响较小,经济性较高。图1 为加固的部分图纸。

图1 隔墙加固平面图

2) 连续墙体可以不做抗震加固措施。结构计算抗震承载力不足的是窗间墙或门洞之前的墙段,对于洞口之上和之下的连续墙体,其抗震承载力往往提高40% 以上,因为开洞率一般达到40%,所以,可以着重研究将开洞标高范围墙体与连续墙体之间的加固做法分开,这样更有利于优化加固做法,节约综合成本,图2 为加固做法的一个初步设想。

图2 墙体加固做法设想图

3) 考虑板墙加固后墙体地震力分配的影响。由于目前采用双面板墙时,抗震加固鉴定模块不能有效的解决因板墙增加后墙体刚度发生变化,地震力二次不均匀分配的影响,使得未加固的墙体地震力不能有效的减少分配,为避免这种影响,建议优化计算分析方法,或者通过概念计算,对未加固墙体地震力进行折减。础底部,这种做法有利于保证板墙的连续性,并有效加固地面以下墙体,但也增加了施工成本,特别是对于室内墙体,但基础埋深较深之时,开挖土方需要外运之后再运回回填,给施工和现场场地带来不少的麻烦。因地下墙体为连续墙体,且端部有横向墙体受土约束,因而地震力折减不少,根据这些特点可以采用浅基础的办法对结构墙体进行加固,做法见图3。

图3 板墙加固底部图

5 结语

1) 结构加固应首先保证结构体系布置满足规范要求,对于砌体结构层高、楼层数等尤其重要。

楼房改造加固设计篇2

[关键词]砖混结构;抗震加固;钢筋网喷射砂浆;碳纤维

一、前言

河北某厂拟将其办公楼的一层和二层改造成职工食堂,涉及到墙体开洞和楼面作法变更。经查阅设计图纸,该楼始建于70年代中期,建筑面积5700m2,地上6层,地下1层,砖混结构。纵墙和山墙厚度为365mm、内墙厚度均为240mm,粘土砖强度等级为100号/75号,砂浆强度等级为50号,楼面梁和楼板为预制梁和预制空心板,混凝土强度等级分别为300号和200号。基础采用有梁筏板。

二、加固思路

增加荷载主要包括两部分:一是1、2层使用功能改变造成的楼面作法和活荷载的增加;二是业主装修时,直接在各层原有楼面上铺设地砖造成的荷载增加。经计算,这两项新增荷载量约为原有荷载总量的8.57%。根据《建筑抗震鉴定标准》规定,建筑物随着建成时间的增长,地基承载力可提高5%~20%,地基承载力满足要求。对基础底板和地梁进行强度和变形的验算,结果表明原设计满足要求。由于新增荷载引起的地震作用增量很小,因此砖墙开洞和现行抗震规范是影响整体抗震验算结果的主要因素。此外,尚需按改造后的荷载,对一、二层水平构件进行验算和加固处理。

三、加固方案及构造措施

3.1砖墙墙体抗震加固

根据PKPM软件计算结果,并考虑地下室潮湿的现状,对于地下室内墙双面和外墙临室内一面,采用20mm厚M10水泥砂浆面层,分两次抹灰加固。对于1、2层有新开洞口和横向间距较大的砖墙,采用钢筋网+喷射砂浆面层,单面或双面加固,喷射砂浆面层单侧厚度30mm,强度等级为M10,钢筋网由¢6@200单层双向钢筋绑扎,并且对应加固面层单面或双面设置,分别采用¢6@600L形锚筋均呈梅花形布置,其在砖墙上的钻孔采用CGM灌浆料填实。水泥砂浆或喷射砂浆的面层,施工时环境温度均应在5℃以上,施工完成后,应将门窗关闭,砂浆终凝后,应每天淋水养护3遍,直至达到设计强度。

砖墙加固的关键是保证加固层与砖墙之间的整体性、加固后墙体与预制楼板的协同性,因此面层与砖墙、面层与砖墙和预制板交接处、以及面层内钢筋的锚固搭接等一系列构造作法至关重要。

3.2原有门窗洞口封堵

按修改后的建筑布置,部分原有门窗需要取消。如果对这些洞口采取可靠措施加以封堵,确保封堵部分与原有砖墙咬合紧密,形成受力整体共同参与抗震,可以弥补新开门洞对砖墙的削弱,相对其它提高抗震性能的措施而言,最为经济可靠而且施工简便。封堵时,对于洞口两侧的交接面,采取将原有砖墙面凿毛、按每隔六皮砖剔出马牙槎(60mm~120mm宽、两皮砖高)、加齿缝砂浆砌筑顶紧等措施,可以保证新旧墙体的紧密连接。而对于洞口顶部,如果采取常规的斜砌砖墙加干硬性浆捻实的方法,受砖墙较厚、斜砌空间较小、工人操作水平不易控制等因素的影响,容易在顶部交接面处产生空隙,形成抗剪的薄弱环节。因此,设计时在需要封堵的门窗洞顶300mm高范围内,采用CGM或掺微膨胀剂细石混凝土加斜模板浇筑,模板顶部和浇筑面略高于门窗洞口顶,以保证浇筑密实。待CGM或混凝土达到设计强度后,剔去多余部分。

3.3新开(扩)门洞做法

按修改后的建筑布置,需要在砖墙上新开(扩)部分门洞,由于上述门洞宽度较大、原有砖墙砂浆强度较低且建成时间较长,不宜简单采取砖墙两侧分别开槽、放入预制过梁、最后剔凿门洞的方式。而对于砖墙上开设较大门洞时,比较可靠的常规方法有“外加混凝土框”和“内嵌混凝土框”两种,前者不满足建筑设计要求,后者施工较为繁琐。为保证开洞前后新增过梁托换顺利、受力均匀,不致造成新开门洞上部墙体和楼板的变形,借鉴“内嵌混凝土框”的部分作法,设计出一种安全可行的砖墙开洞方式。

在砖墙新开(扩)门洞拟设过梁顶面以上位置,按间距0.5m,剔凿约100mm×120mm的小洞,垂直于墙面塞入I10工字钢,与上部砖墙顶紧,将工字钢两端支撑牢固,使工字钢梁暂时承担上部结构荷载。然后按需要的过梁高度和位置剔凿砖墙,绑扎钢筋、支斜模板、浇筑CGM或掺微膨胀剂混凝土。待新加过梁达到设计强度后,拆除工字钢并将过梁上小洞填实,剔凿过梁多余部分及过梁下砖墙。

3.4预制空心楼板加固

原设计楼板为预制空心楼板。参考有关资料,原200号混凝土对应目前的强度约为C18,混凝土构件年长日久会发生碳化。因此,加固验算时预制板按碳化深度20mm、混凝土强度C15作为设计依据。

对于餐厅范围的楼板,既要力争改造后荷载增加最少以减少加固成本,又要避免剔凿对预制板的损伤和拆除量过大。因此,只将业主装修时所做的地砖铲除,按改造后新增楼面做法不超过1KN/m2验算预制板。经计算,改造后弯矩和剪力设计值与预制板允许值(未考虑碳化)之比分别为126%和68%,采用板下粘贴碳纤维即可满足抗弯强度要求。

对于厨房范围的楼板,改造后建筑楼面作法需要300mm厚,且厨房活荷载标准值4.0KN/m2。经计算,改造后弯矩和剪力设计值与预制板允许值(未考虑碳化)之比分别为215%和139%,现有截面不能满足抗弯和抗剪强度要求。因此,需要修改楼板截面。首先在楼板下做好支撑,然后将预制板圆孔上部70mm~80mm宽范围内的混凝土板凿开,在圆孔内和预制板上表面涂刷界面剂,圆孔内放置水平通长钢筋并伸至板端,预制板上表面铺设单层双向构造钢筋网,并通过三角形箍筋与圆孔内水平钢筋拉结,最后在圆孔内和预制板上50mm高范围内,浇筑掺加微膨胀剂C20混凝土。

3.5预制楼面梁加固

原结构1、2层设有预制梁,截面尺寸分别为200mm×550mm和200mm×500mm。经验算,餐厅范围内的预制梁,其截面尺寸满足加固要求,采用梁底粘贴碳纤维提高其抗弯承载力、梁底梁侧粘贴U形钢板提高其抗剪承载力。厨房范围内的预制梁,其截面无法满足碳纤维或钢板加固所需要的最小截面要求,只有采取增大梁截面或减少弯矩剪力值的方法加以解决。本着简单易行、对使用功能影响最小的原则,采取缩短预制梁计算跨度的方式减小弯矩剪力值。在梁两端下部,增设200mm宽、800mm/600mm长的钢筋混凝土墙垛(墙垛长度受建筑平面限制),并通过植入水平钢筋使其与梁下原有砖墙连成整体。对仍然超过预制梁允许弯矩剪力值的部分,通过粘贴碳纤维或钢板补强处理。

四、结语

在老旧房屋改造设计中,抗震设防标准的确定对成本影响至关重要,而细部节点的构造措施也应予以充分重视。在最大限度满足建筑使用功能的前提下,本着“安全可靠、经济合理、施工简便”的原则,结合工程具体情况,制定可靠易行的结构方案和构造措施。

本工程自改造完成并投入使用至今已数年,所有加固构件在新荷载作用下工作状态正常。实践证明,加固合理有效,达到设计预期效果。

参考文献:

[1]JGJ116-1998.建筑抗震加固技术规程[S].

[2]CECS25:90.混凝土结构加固设计规范[S].

楼房改造加固设计篇3

一、材料强度检测

(一)混凝土构件材料强度检测

由原设计图纸可知:楼体结构现浇混凝土构件混凝土强度均为200#。采用钻芯法对结构的混凝土强度进行检测,取混凝土芯样18个,每层3个。依据《钻芯法检测混凝土强度技术规程》中强度检测的规定,经对钻芯法检测构造柱、圈梁混凝土强度结果进行分析评定,均无样本异常值。因此,进行结构验算时,原有结构混凝土构件的强度等级可按C15考虑。

(二)砂浆强度检测

由原设计图纸可知:地下一层采用M10水泥砂浆,一层采用M10混合砂浆,二层至三层采用M7.5混合砂浆,四层至五层采用M5混合砂浆。依据《贯入法检测砌筑砂浆抗压强度技术规程》,采用贯入法检测、评定地下一层至五层砌体砂浆抗压强度。现场对该结构随机抽取18个测区,每层3个测区。根据检测结果,进行现有结构承载力验算时,地下一层砌体水泥砂浆强度可取M10,地上一层至五层砌体混合砂浆强度可取M2.5。各层砖强度可按原设计强度取用。

二、主要承重构件裂缝情况检测

在现场对墙体裂缝现状检测,发现在五层顶部井字形屋盖梁端外侧墙体与原结构由于连接不牢靠而脱开,同时在个别墙体上发现有细微温度裂缝。除此之外,检测中未在结构混凝土承重构件(梁、柱、楼板)和纵横墙体及其连接处发现可见裂缝。

三、结构改造验算结果

根据原设计图纸及砌体砖、砂浆、混凝土强度的现场检测结果,并结合结构使用功能的改变情况,按照有关国家规范,重点验算该结构抗震及受压承载力情况。依据计算结果,原有结构地下一层至五层大部分砌体墙抗震承载力抗力与效应的比值,表明该结构中大部分墙体的抗震能力不足,需对这些墙体进行加固处理。依据《砌体结构设计规范》中有关墙的高厚比规定,对该结构墙体高厚比进行规定。经过验算,地下一层至五层各层墙体高厚比均未超过《砌体结构设计规范》中允许的限值,符合要求。通过查阅原设计图纸,并经过计算校核,该结构基础部分承载力满足设计要求。同时,该结构房屋高宽比,圈梁的布置情况及抗震横墙最大间距6.60m<15m,均能满足《建筑抗震设计规范》要求。但由于该结构未在内纵墙局部较小墙垛处设置构造柱,依据国家《建筑抗震设计规范》中抗震设防烈度为8度的规范要求,五层至六层的砖混结构不满足抗震要求。

四、结构现状处理措施

(一)楼高

查阅原结构设计图纸,根据《建筑抗震设计规范》的规定,该病房楼高度限值为15m,鉴于室内外高差为1.5m>0.6m,故极限高度可按16m计,现该结构高度为18.9m,超出规范要求2.9m,属超限多层砌体房屋,故抗震加固时应从严考虑。

(二)墙体

对于不满足抗震承载力要求的墙体,采用在横墙双面(楼梯间横墙为单面)、内纵墙单面增设40mm厚的钢筋网水泥砂浆面层,另在外纵墙单面增设60mm厚的钢筋网混凝土面层,以提高墙体承载力及延性。其加固处理方法如下:首先,将旧墙体面层清除,对原有损坏进行必要的处理。用钢丝刷和压力水将旧墙面冲刷干净。其次,铺设钢筋网片并在旧墙体上打穿墙孔安设S形拉结筋(双面墙体加固)、L形拉结筋(单面墙体加固),拉筋插入穿墙孔后用水泥砂浆或环氧树脂填实。钢筋网宜采用细密点焊,规格为横向钢筋为φ8@100,纵向钢筋为φ6@200。钢筋网砂浆面层应深入地下,埋深≥500mm。S、L形拉结筋均采用φ6钢筋,间距为600mm,并且呈梅花状布置。最后,浇水湿润旧墙面,并清除浮渣杂物,然后逐层抹水泥砂浆。砂浆强度等级宜≥M10,厚度为40mm。横墙双面、纵墙单面加固的墙体在纵、横墙交接处增设φ6拉结筋。

(三)门

对于需要拓宽的病房门、电梯门,采用加钢边框的方法进行加固处理。其加固处理方法如下:将门洞处墙体(墙厚为240mm)沿其较长的一侧墙垛拓宽为1500mm,电梯门洞在其两侧墙体拓宽相等的长度。同时将原混凝土门过梁剔除,以两根5#槽钢(肢尖向上,中间每隔350mm用缀板-60×6连结)的钢过梁替代原混凝土过梁。同时在门框处用两根5#槽钢(肢背靠墙,中间每隔350mm用缀板-60×6连结),每隔300mm在槽钢肢背上钻孔与原墙体用M14的锚栓连接来支撑钢过梁(钢柱上部节点与钢过梁端部通过钢垫板-150×6焊接)。门洞部位墙厚为370mm的墙体拓宽采用10#槽钢替代5#槽钢(中间每隔350mm用缀板-60×6连结),以同样的加固方法处理。

(四)病房

根据医疗的需要,在每间病房内部增设卫生间。因为空心楼板内成孔处板壁较薄,当墙体荷载直接作用其上后会形成局部受压从而压坏楼板,故空心楼板上不可直接加筑任何形式的墙体,需采用GRC轻质隔墙。其加固处理方法如下:在轻质隔墙底部预埋与墙体通长的钢板,钢板(Q235)规格宽为350mm,厚度为6mm,钢板底部均匀涂抹结构胶,并与地面紧密粘结。

(五)阳台

根据医院拟对该结构阳台处外包断桥铝合金玻璃窗,经对阳台挑板的承载力进行验算,阳台挑板内的配筋基本满足增加断桥铝合金玻璃窗后构件承载力的要求。为安全起见,对该结构阳台板进行粘钢加固处理。

(六)地面

医院原计划在该结构水磨石地面上铺设瓷砖。由于在现有水磨石地面上铺设瓷砖后,增加了楼面恒荷载,加大了预制空心楼板的负荷,也增大了结构整体质量,二者均对结构整体的抗震性不利;故未采用在结构水磨石地面上铺设瓷砖,而是项目装修工程中改为采用塑胶地板对原结构地面进行装饰处理。

五、结束语

我们在实际工作中严格按照加固改造方案实施,由于加固的效果主要是取决于施工质量,故严格要求施工企业加强实施过程的钢材管理、水泥管理及混凝土的标号管理,以及施工中的旧有墙面凿毛处理,施工后的质量养护,以确保施工质量,从而达到医院要求的抗震加固效果。

楼房改造加固设计篇4

关键词:现状改造色彩应用设计手法

Abstract:In this paper, the current status of Tongzilou transformation programs Tong zilou angle described. Introduces the design of the reconstruction and extension Tong zilou programs and furnishings program. Transformatio in the appearance of the main from the ventilation, security, sunshine, heating and other considerations to achieve the room's comfort. In the first room of the transformation of enhanced communication between families and households, followed from the colors, furniture ,display, material aspects of the application to create a sunny room effect. The interior design is a modern innovation and development, the exact needs of improving the environment with new concepts, new ideas, new methods to solve practical problems. Only the injection of new blood also can promote the development of interior design. Good topic, good ideas, good expressions to good interior design achievements

Key Words: Status quoTransformColor ApplicationDesign methods

中图分类号:J525.1 文献标识码:A 文章编号:

筒子楼的再利用与室内陈设

1、筒子楼的现状分析

上世纪90年代,全面改造筒子楼已作为“科教兴国”战略的一项重大举措。近年来,房屋加固改造在建筑业所占比例越来越大,通过对北京地区筒子楼的改扩建计划的总结,筒子楼的再利用价值越来越高。

1.1筒子楼的类型

学生宿舍改建:房间高,便于放置上下铺。

前苏联专家建:前苏联专家按照一户分为卧室、厨房、客厅的苏式格局建设,但被分为三家合住,共用厨房、厕所。

办公室改建:大多有取暖设备,条件相对较好。

单身宿舍改建

1.2筒子楼存在的问题

厕所地上脏水横流,厕所蹲位无任何遮挡,便坑内肮脏不堪,废纸与污水冻结在一处,小便池溢得满满的,上面漂着粪便。

水房发出阵阵酸臭,刚靠近水房便闻到了一股酸臭味儿,水房里用砖头垫起的过道几乎要被从厕所溢出的脏水淹没,原本不大的水房还被隔挡出仅容一人的小浴室。

昏暗狭窄的楼道里堆得满满当当,大衣柜、水缸、蜂窝煤、煤气罐、自行车、洗澡盆……好像杂货铺一样,还有住户用木板在楼道里隔出一间做小厅,过道宽窄只容一人通过。

1.3筒子楼改造的可行性

先期抗震鉴定

20世纪50-60年代建造的筒子楼受技术条件和经济状况的影响,大多为考虑抗震设施。而唐山大地震后,北京不少地区的筒子楼进行了抗震加固,对于这类筒子楼先进行抗震鉴定,不符合现行抗震要求的应根据鉴定结论进行局部甚至整体加固。抗震加固与改扩建设计结合考虑。 考虑原有房屋现状和周围环境

我国解放初期所建筒子楼生活空间狭小,并且由单生宿舍改为家庭住宅后,公用厨房和卫生间。将这样的旧房改造成单元式住宅,需要将房间重新分割和加宽,受业主要求和经济条件的约束,改扩建后的建筑物应方便使用,保持原有建筑风格,或在原有基础上进行美化,与周围化境协调统一。

2、筒子楼的改造方案

2.1筒子楼外部改造方案

南面的改造

南面的改造工程打破以往的表面整齐外观景象,则是以增加斜角阳台为主,两两相对,交错排列,不仅增加了楼梯外观的韵律感而且提高了室内的采光度。

北面的改造

北面的改造工程相对来说较大,将南北两户型打通成一个户型,将走廊直至北面。这样不仅扩大了室内的使用面积,而且增加了走廊的通风度。

东、西两面的改造

取消了原有楼梯位置,东、西两面各增加楼梯,不仅是整体楼外观整齐划一,而且保证了楼道的通畅性和安全性。

2.2筒子楼内部改造方案

筒子楼的内部改造主要是两户型之间强的倾斜,在整体楼内部将一面墙向相邻的房间倾斜,将两个户型融为一体。增强户与户交流。

3、室内陈设设计方案

3.1室内家居陈设的风格

现代极简风格------此次室内空间造型主要理念是将点,线,面,体看做是复杂形体的基本构成元素,以形式美规律为指导,运用相加,减的设计手段将基本元素构成符合形体,家具多用木,金属,玻璃等材料大气硬朗,通过曲线造型等工艺科软化这种生硬感。

3.2室内色彩的应用

背景色白色的应用。在室内的顶面、墙面、百叶窗等则大面积的使用了白色。白色能反射全部的光线,具有洁净和膨胀感,居室布置时,空间小白色就成为主色调,使空间增加宽敞感,白色有利于保持血压正常,对易怒的人有调节作用。

主体色蓝色,红色的应用。两个户型采用了两种主题色彩,户型一是单人居住空间则以蓝色为主色调,蓝色一方面是一种令人产生遐想的色彩,也是相对严肃的色彩,蓝色具有调节神经.镇定安神的作用,增强距离感,有扩充空间的作用。户型二是情侣居住空间则以红色为主色调,红色是种较具刺激性的颜色,给人以热情。拉近距离,空间感觉热烈,变得紧凑。

强调色黑色的应用。室内中椅子的靠背和座面、床单的颜色则使用了黑色。有利于进一步丰富居室主体色的色彩,起着丰富色彩层次的作用。,黑色具有高贵和隐藏缺陷和清热,镇静,安定的作用。

点缀色绿色的应用。两个户型中都用少量的绿色植物点缀室内居室的色彩,使居室的色彩格调更加协调,稳定。也更好的突出了阳光的味道。

3.3室内陈设的设计手法

对比。室内中不同事物、形状、大小、色彩进行对比。强调个性设计,增加空间层次。

和谐。满足功能要求的前提下,使室内物体的形、色、光、质等组合得到协调,成为和谐统一整体。(材料质感和谐、色调和谐、风格样式和谐)和谐使人视觉上、心理上获得平静与平和。

弯曲。室内中弯曲的线、面,打破呆板的空间状态。弯曲又活跃、柔和、神秘等特色是硬性空间的调和剂。

倾斜。设计的灵魂贵在构思独特,倾斜的做法就是突破。一般陈设规律的大胆创新,给人以感情的情奇并让人留下回忆。

简洁。以少而精的原则,室内陈设减到最少,以实现“少就是多,简洁就是丰富”

几何。它属于抽象造型,在室内中加以运用形成手法简洁、曲直可变、色彩明快、节奏感强的特色环境,它的用运与快节奏的时代生活相适应,给以无限遐想。

参考文献:

(1)谭显民,成举权,《筒子楼改造中的技术处理建筑结构》,2000

(2)孙峰,方新,《室内陈设艺术》,北京理工大学出版社,2009

楼房改造加固设计篇5

关键词:旧房改造;抗震加固;加层设计;构造

Abstract: review the old houses in the reconstruction of feasibility analysis, fully exploit the original structure of the bearing potential, choose appropriate increase layer structure form, do add layer with the original building of the part between tectonic processing, add layer renovation and the old houses seismic strengthening, and the combination of improve the seismic resistance of buildings.

Key words: the old modification; Seismic strengthening; Add layer design; structure

中图分类号:TU311 文献标识码:A 文章编号:

对旧建筑物增层改造特别适合我国国情,它具有投资少、收效快、不占地、不需搬迁、节省城市配套费及美化市容等许多优点,其经济效益非常显著,具有强大生命力。

这些建筑物大多数是砖混结构的办公楼、宿舍、住宅、病房及汽车库等。增层层数普遍是1~2层。对旧建筑进行增层扩建,可以扩大建筑面积,增加建筑物的使用功能,同时又基本不增加土地使用面积,是缓解建筑用地紧张的有效途径。但增层工程是一项复杂而细致的工作,增层得当,可节约投资,又避免了拆迁各项公共生活设施和市政设施。如果处理不当,则劳民伤财,甚至会危及人民生命财产安全。

1 工程概况

滨州市北海饭店中心楼,原设计为3层,框架结构、柱下独立基础,建筑面积约2700。该办公楼设计单位为滨州市建筑设计研究院(1999年)。因无相应资料,施工单位和开竣日期不详。

2 房屋质量现状检测

为了更加贴近结构的实际现有情况,改建设计前,业主委托有关建筑质量监督检测单位对主体结构进行全面检测。

2.1房屋的损坏情况

2.1.1基础

经开挖检查发现基础基本完好,无风化、酥碱等现象。

2.1.2承重砖墙

外墙局部有一定的风化现象,风化深度3~5mm,且有少量砖块出现酥碱现象。底层部分窗台下墙体中部有竖向裂缝,裂缝最宽2~3mm。其他墙体未发现明显因地基不均匀沉降或结构受力产生的裂缝。

2.1.3混凝土构件

对混凝土的碳化深度进行测试,楼板碳化深度5~10mm,梁碳化深度一般为8~15mm,即混凝土构件碳化深度较大。

检查发现,由于混凝土保护层部分深度碳化、失去了对钢筋的防护作用,使保护层产生顺钢筋的裂缝,局部保护层脱落,出现钢筋锈蚀现象。

2.2房屋的不均匀沉降和垂直偏斜测量

2.2.1不均匀沉降测量

采用水准仪配以标尺测量原设计处与同一设计标高的勒脚线的相对高程,测得房屋无明显高差,不均匀沉降量仍在规范允许范围内。

2.2.2房屋垂直偏斜测量

对房屋的外墙阳角线顶端进行垂直投影,测量其相应底部的偏移值。测量结果为外墙向东偏斜,最大偏移值为30mm,倾斜率为0.26‰,在规范允许范围内。

2.2.3建筑材料现有强度测试

现场采用回弹、取芯等测试方法测得钢筋混凝土构件强度值为21.1~26.2Mpa ,由于建成年代较久,所测混凝土强度等级可取C20。

3 结构复核计算和分析

加层部分材料特性:框架部分混凝土C30,外采用250mm加气混凝土砌块墙体,内墙均采用GRC轻质隔墙。为了全面了解加层后的整体结构情况,采用了中国建筑科学研究院编制的satwet三维空间结构计算软件对加层加荷后的结构作整体计算。(根据规范将混凝土和钢筋的强度乘以0.9的折减系数)。

结构计算分析考虑的基本设计条件是:设计使用年限为50年,结构安全等级为二级,根据《建筑抗震设计规范》GB50011――2001,抗震设防类别为丙类,建筑场地类别为Ⅲ类,场地特征周期Tg=0.55 s,设计基本加速度为0.10g。结果显示,原建筑物的自震周期、层间位移比、底层柱轴压比均达不到设计要求,说明加层、加荷后建筑物整体的承载力、抗震能力不能满足要求,必须进行加固处理。

通过计算,原建筑的地基承载力和基础能满足要求,梁板也能满足设计要求,但已建成的部分框架柱承载力不满足要求,轴压比超出规范要求,梁柱节点承载力不能满足要求,均需要加固。

4加固设计

通过对原建筑物调查分析表明,框架结构破坏的情况主要有:柱端弯剪破坏,角柱双向受弯、受剪及扭转破坏,填充墙剪切破坏。所以该原建筑物加固设计目的主要为:解决提高承载力的同时加强抗震设计,减轻自重,同时能满足加固后合理使用年限为50年。

4.1框架柱加固

由于加层后荷载增加,柱截面偏小,造成底层柱轴压比均超限,并且原1层、2层和3层柱承载力均不足。故原底层柱采用双面加大截面法加固,每边增加50mm,既提高了承载力又能满足轴压比的要求。

外包混凝土强度为C30,按增加截面后重新计算结果来配置纵筋,纵筋下端用结构胶值入基础中,上端植入框架梁中。新浇柱应设U形箍,并与原柱箍筋焊接。新浇柱混凝土应紧贴梁底,不得留有间隙。

2层和3层柱的加固采用干式外包钢法加固。角钢采用Q235B,四角角钢采用L75×6,连接缀板的间距为300mm,角钢穿过楼板遇到钢筋时应与钢筋接在一起。严格要求焊接质量,钢材与混凝土构件之间用乳胶水泥填实。

4.2梁柱节点加固

为了更好的满足框架结构的“强锚固强节点”设计要点,本次加固重点处理节点设计,更加注重抗震概念设计,所以对原框架节点进行加固。在节点区采用横穿钢筋,四角加焊角钢的方法加固。横穿钢筋与角钢焊接前应用夹具夹紧,角钢穿过楼板遇到钢筋时应与钢筋焊接在一起。

4.3结构的整体加固

由于结构的最大层间位移角满足抗震规范的要求,所以不需要整体加固。经过以上加固处理后再应用satwet三维空间结构计算软件对建筑物结构整体计算,结果均满足规范要求。

由于加强结构构造连接措施,完善抗震加固,抗震性能得到极大增强,可确保结构体系的坚固性和耐久性。目前,该建筑物已加固完成,使用情况良好。

5 结论

(1)在既有建筑增层改造的设计过程中,应根据原结构的检测鉴定结果,合理确定新增结构的设计使用年限和荷载,并采取合理措施,以使新老结构的安全可靠度处于同一水准之上。

(2)对老建筑物进行改造特别是加层之前,应对房屋进行全面的检测和鉴定,调查清楚原建筑的原结构形式和传力路线,测试材料的现有强度,测量原建筑的不均匀沉降情况、损坏和老化情况,并应根据现场调查情况进行抗震和静力验算。综合检测分析改造的可行性,作为原建筑改造设计的依据。

(3)建筑物在增层改造时由于将使原结构负荷增加,加层前须按照现行设计规范对原主体结构承载力不足的构件和地基基础进行加固,同时应进行抗震加固,使之在构造上和抗震承载力上符合现行的抗震设计规范。

(4)加层改建时由于荷载较原来有所增加,施工时需加强对房屋结构的观察和对房屋沉降的定期观测,以防止意外情况发生。

楼房改造加固设计篇6

【关键词】老旧房屋;加固维修;技术研究分析

老旧房屋由于设计和施工不当、材料质量不符合要求、房屋使用功能改变、遭受灾害、耐久性差等原因,造成建筑物不能满足安全性、适用性、耐久性中某项或几项功能的要求。为了更好的满足建筑使用要求,减少房屋的空置与浪费,为建设方节约投资、创造良好的经济效益。对建筑物进行维修、加固并延长其使用寿命,将成为一种势在必行的趋势。

1老旧房屋加固策略分析

1.1加固目的

静力加固的目的是提高结构承载能力和改善房屋使用功能;抗震加固的目的是提高结构的延性和增强房屋的整体性。要根据可靠性鉴定结果、可靠性差异程度和原因,结合该结构特点及施工条件,按安全可靠、经济合理原则选择。

1.2房屋加固的程序

对已有的房屋,按照抗震鉴定和加固的要求,适时进行鉴定和加固。房屋抗震加固应按照下列程序进行:原结构可靠性鉴定、加固设计、设计审批、施工组织设计、加固施工、工程验收等。未经鉴定的房屋,不得作加固设计;没有设计或设计未审查批准的工程不得施工;施工未完成或施工质量不合格的工程不得验收。

1.3加固设计

力求概念清楚正确,技术先进可靠,工艺简便可行。包括加固简图、加固前后结构内力分析及承载力计算、截面设计、构造措施、建议采用的施工方法及工艺要点等。

1.4加固材料

钢材一般选用HPB235或HRB335等低强钢材。混凝土强度等级不应低于C20,并宜采用收缩性小、微膨胀、粘结性强、早期强度高的混凝土。砌体加固所用块材及砂浆强度应高于原结构所用材料的强度等级,烧结黏士砖的强度等级不应低于MU10,砂浆强度等级不应低于M5,墙面加固砂浆强度等级不应低于M10。

2砖混房屋维修加固技术探讨

2.1地基加固技术应用

1)灌浆加固法。灌浆加固法是利用液压、气压和电化学原理,把某些能固化的浆液注入土体孔隙或岩石裂隙中,将原来松散的土粒或裂隙胶结成一个整体,能显著改善土的物理力学性能及水理性能的一种加固方法,灌浆加固法运用于砂土、粉土、粘性土或人工填土等地基加固,一般用于防渗堵漏,提高地基土的强度和变形模量以及控制地层沉降等。在一些比较发达的国家,电子计算机监测系统已较普遍地在灌浆施工中用来收集和处理诸如灌浆压力、浆液稠度和耗浆量等重要参数,这不仅可使工作效率大大提高,还能更好地控制灌浆工序和了解灌浆过程本身,促进灌浆法从一门工艺转变为一门科学.

2)高压喷射注浆法。高压喷射注浆技术是由化学注浆法结合高压水射流切割技术发展起来的一种软土地基处技术。当建筑物地基承载力不足,或地基变形偏大,特别是产生过大不均匀沉降时,通常采用高压喷射注浆法。高压喷射注浆法运用于处理淤泥,淤泥质土,流塑或软塑粘性土、粉土、砂土、人工填工和碎石工等地基,高压喷射注浆法以高压喷射流直接破坏并加固土体,固结体的质量明显提高。它既可用于工程新建之前,也可用于工程修建之中,特别是用于工程落成之后,显示出不损坏建筑物的上部结构和不影响运营使用的长处。因此运用的地层较广。

2.2砖混结构主要承重构件的加固

2.2.1面层的加固

面层加固适用于墙体无裂缝,并多是以剪切为主的实心墙。对有轻微破坏的砖墙,应先将裂缝填补后再做面层。面层可以做成水泥砂浆面层和钢筋网水泥砂浆面层两种。水泥砂浆面层加固时,厚度宜为20mm~30mm,强度等级宜为M7.5~M10,水泥砂浆必须分层抹至设计厚度,每层厚度不大于15mm;钢筋网水泥砂浆面层加固时,厚度宜为25mm—40mm,钢筋外保护层厚度不应小于10mm,钢筋网钢筋直径宜为4~8,网格宜为方格布筋,间距不宜小于150mm,水泥砂浆强度等级宜为M7.5~M10,钢筋网用4-6的穿墙S筋(双面加固时)或用4U形筋(单面加固时)与墙体固定。做面层前,应将抹灰清除干净,剔刮砖缝,将油漆或瓷砖等光面表层铲除。但切忌将砖表面打毛。以免打酥和松动墙体。做面层前要用水润湿墙面,面层做好后应洒水养护,以防干裂或与原墙面脱开。

2.2.2增设抗震墙

当多层砖墙因横墙间距过大或刚性多层砖房墙体抗震强度不足时,可以增设抗震墙使其满足要求。新增设抗震墙可以是砖砌体,也可以是钢筋混凝土墙或配筋砖砌体。

为了使新增设的抗震墙起到良好的抗震作用,施工新增设墙体时,要使墙体上下与楼板或梁顶紧,保证能够传递剪力,两端要与原有的墙体或柱子尽可能地拉结。在刚性地面上砌砖墙时,如承载力不足应重做基础或加固基础。

2.3加强房屋整体性加固措施

2.3.1圈梁加固

采用外加圈梁加固多层砖房,以提高其整体性,效果显著。外加圈梁应靠近楼(屋)盖设置,并应在同一标高的内闭合。内墙圈梁加固可采用钢拉杆,钢拉杆设置的间距应适当加密,且应贯通房屋的全部宽度,并应设在横墙处,同时应锚固在纵墙上。

横墙承重的房屋,除顶层必须每开间设钢拉杆外,其他情况下房屋楼层钢拉杆宜隔层每开间设置;纵墙承重和纵、横墙承重的房屋,作为内圈梁的钢拉杆,宜在横墙两侧各设一根,无横墙处可不设。一般宜在每层隔间设置钢拉杆。多层砖房的每道内纵墙均应用钢拉杆与外山墙拉结。钢拉杆与墙体或圈梁的连接,可以在外墙上或圈梁内通过钢垫板用螺帽拧紧。当拉杆较长时,宜在中段用花篮螺丝作为系紧装置,将拉杆拧紧。外加钢筋混凝土圈梁与砖墙的连接方式有砂浆锚筋、普通锚栓、胀管螺栓及钢筋混凝土销键等几种方式。

2.3.2楼盖、屋盖加刚性面层

在多开间设置的横墙房屋,当楼、屋盖采用装配式钢筋混凝土梁板,而其整体性特别差时,可在楼、屋盖上做30mm~40mm厚的钢筋网细石混凝土面层(内配双向Φ6@200钢筋网),使其成为整体装配式楼、屋盖。对单开间和间设置的横墙房屋,为减少结构自重增加对结构抗震不利的影响,一般做20mm的面层即可。

2.3.3增设钢筋混凝土构造柱

当房屋的总高度超过规定的限值较多和楼梯间在房屋的尽端时,除按要求增加圈梁外,还需要在外墙的阳角处、每隔4m~8m内外墙交接处的外侧以及房屋尽端楼梯间两侧横墙的外侧,增设钢筋混凝土构造柱与圈梁及墙连接在一起,以增强房屋的整体性,新增设的钢筋混凝土构造柱的截面尺寸一般为300mm×250

mm,柱内的竖向钢筋一般采用4根Φ12-Φ16的钢筋,箍筋间距为250mm。在外墙的阳角处,一般宜设置截面为L形(其截面的一般尺寸为600m×600mm×200mm)的钢筋混凝土构造柱,其配筋的数量需适当增加。钢筋混凝土构造柱的下部要做基础,新基础与原外墙基础用压浆锚杆进行拉结。

3框架结构主要承重构件的加固方法

3.1加大截面法

加大截面法是采用同种材料来增大构件的截面面积,达到提高截面承载能力和构件刚度的目的。加大截面法施工简单,实用性强,但施工周期长。适用于梁、板、柱、墙等构件的加固。为保证新旧混凝土整体工作共同受力,应设置一定数量的贯穿结合面的剪力筋。该剪力筋须与新增钢筋有可靠的连接。为增强新旧混凝土的结合能力,原构件结合面应进行凿毛处理,露出坚实的基层,并在此基础上凿毛,然后用水冲干净。浇筑混凝土前宜涂刷混凝土界面结合剂一道,随涂随浇。

2.4.2外包钢法

外包钢法用于加固梁时,在梁底两角外包通长角钢及在梁顶板面外包通长扁钢,以提高梁的正截面受弯承载力;在梁两侧竖向用穿板螺杆,上下两面横向用缀板,形成闭合螺杆箍,以提高梁的斜截面受剪承载力。

外包钢法用于加固柱时:当为独立柱时一般用“角钢+缀板”搭配方式;当为壁柱时,墙面一侧角钢改为扁钢,保留螺杆和缀板,但梁底两角应以短角钢作螺杆和缀板的焊接连接件。所用角钢的最小规格,梁为∠50×5,柱为∠75×5,缀板为∠40×4,间距不大于20i(i为角钢最小回转半径),节点区适当加密包角钢两端应有可靠锚固。

4结束语

房屋的加固、增层改造是近年来城市房屋改建工程中的一种重要形式,它具有投资少、收效快、不占地、不须拆迁、美化城市等。在实际工程中要根据对房屋鉴定、检测结果,从技术、经济多方面分析比较,选择适宜的维修、加固方案,可维持、改善或提高建房物抗震性能、设计功能及标准,对发展生产、改善人民生活具有重要的经济意义和社会效益。

参考文献:

[1]田杰,刘志刚.我国建筑抗震加固的回顾与建议[J].工程抗震与加固改造,2009(12):35-36.

楼房改造加固设计篇7

【关键词】楼板开孔 钢梁加固 计算分析 粘贴钢板

0.前言

随着建筑市场化的日益成熟,购置二手房也成为人们购房的选择之一,由于二手房建造年代较早房子的建筑布局不甚理想,对原有的建筑进行一定的改造似乎成为一种必然,有些甚至涉及到对房屋结构的改动,如拓宽悬挑阳台、楼板开孔等,如果对结构的改造措施不当,可能影响建筑物使用寿命甚至结构的安全。如2014年7月份发生在深圳罗湖的某后期加建的钢筋混凝土雨棚整个倒塌,造成了严重的事故,也为业界敲响了警钟。作为结构工程师,既要满足业主的需要,又要充分考虑结构的安全,老旧房屋加固还存在设计资料不全、原建筑强度不足等问题,这都是加固处理的难点所在。笔者完整参与了一个结构楼板开孔的设计,希望能对同行有所借鉴。

项目为1992年设计的高层公寓,结构形式为剪力墙结构,总层数三十三层,业主要在第五层楼板开孔,主要解决4层与5层的竖向连接问题。

1.楼板开孔方案的确定

根据已有的建筑平面图及结构布置图,提出了如下图所示的两种开孔方案,一是在图1所示(1)处的五层书房位置凿开一个尺寸为1.8mX2.0m的洞口,并在四层的此位置放置成品楼梯,解决竖向连接问题。二是在图1所示(二)处即客厅增加螺旋楼梯,洞口尺寸一致。方案一的优点为结构合理,洞口四周均有结构梁支撑。缺点是占用空间面积较大,原书房的建筑功能丧失;方案二的优点为建筑效果好且对建筑功能保留,缺点是所在板跨较大,局部大开孔对结构安全影响较大。笔者通过与业主的沟通并晓以厉害后,最终选定二号方案为最终方案。

2.加固方法的筛选

众所周知,结构的加固方法分为直接加固法、间接加固法以及综合加固法。结构状态函数,即Z=g(SR)=R-S,其中,Z是功能函数,R是结构抗力,S是结构荷载效应。所谓加固,即使功能函数Z>0。

直接加固法,即荷载效应S不变,通过各种途径增加结构抗力R值,有增大截面加固法、置换混凝土加固法或者复合截面加固法;间接加固法则是保持抗力R不变,减小荷载效应S,有体外预应力加固法、增设支点加固法、增设耗能支撑法或增设抗震墙法;如果同时增大R值或减小S值,再兼容其他措施,则称为综合加固法。

本项目为楼板上大开孔,开孔后板的受力条件发生了变化,板的刚度和承载力降低较多,因此需要对洞口周边及楼板进行加固,经初步筛选,拟采用综合加固法进行核算。

3.对楼板开孔的计算分析

如图2所示,洞口开设在住宅大厅,大厅板尺寸为5400X9000,开设的口为“L”形,破坏了原大板的完整性,改变原结构的受力状况。由于洞口位于大厅一侧,不可能加设横穿大厅的大梁,可能的加固措施是在“L”形板周围增设结构梁以增强结构的整体性,以及沿异形板受力较大的部位粘贴钢板加固。由于混凝土梁截面较大影响使用以及承载能力有限,通过比选后采用热轧H型钢梁HW200X200X8X12,计算分别采用PKPM和MIDAS有限元分析软件进行。由于PKPM软件具有操作简单实用的特点,可以作为结构试算,初步确定孔口梁的截面尺寸。

异形板的内力计算主要采用MIDAS作为设计依据,计算过程为:(1)在ACAD内建立3DFACE模型导入MIDAS软件,建立3DFACE应尽量吻合实际结构,包括板块的形状、尺寸、厚度、边界条件;(2)MIDAS软件中选择合适的单元类型以及合适的网格尺寸。本模型中选择板桥模型模拟板单元,板块尺寸一般为0.5米,局部应力较大处网格密度有增加;(3)设置合适的边界条件及加荷载;(4)计算,求得板块的应力、变形等参数,通过调整边界条件(加固梁的大小)使得加固能够实施。

4.加固方法的确定及施工技术要求

根据计算分析,最终确定可采取的结构加固措施为:沿着异形洞口周边,设置一圈型钢梁,尺寸为HW200X200X8X12,型钢梁与支承它的混凝土墙采用化学锚栓连接,钢梁端部支座部位待结构安装完毕后,再用C30细实混凝土灌实。而且后凿的洞口一般都要翻边,洞口的钢筋剪断向上弯起,把洞边凿毛做翮边,翮边{度不小于100mm,厚度不小于80mm,翻边混凝土强度等级不低于原混凝土板的强度等级。

同时,沿着洞口的纵横向,与板底或者板上下粘贴钢板,做到对楼板钢筋进行补强。为了保证粘贴的钢板达到强度要求,粘贴钢板前,应对被加固构件进行卸荷,并且做到以下5点:

1. 对粘贴的两面,原混凝土构件的结合面需进行打磨,除去2-3mm厚表面层后,用压缩空气除去粉尘,用脱脂棉沾丙酮擦拭表面; 钢板粘结面,必须进行除锈和粗糙处理,用平砂轮打磨钢板,直至出现金属光泽,打磨纹路应与钢板受力方向垂直,然后用脱脂棉沾丙酮擦拭干净。2. 将粘钢胶按产品说明书配置好后,用抹刀同时抹在已处理好的混凝土表面及钢板表面上厚度2-3mm,然后,将钢板贴于预定位置,确保粘贴密实。

3. 钢板粘贴好后立即用夹具夹紧,并适当加压,以使胶液刚从钢板边缝挤出为度,参照所选粘钢胶的要求,在常温下固化。固化后,拆除夹具和支撑,在钢板端部加设锚固栓。

4. 钢板表面采用挂钢丝网粉刷25厚1:2水泥砂浆,施工时应用力积压密实。

5. 粘贴钢板相交时,须先粘贴短向钢板,后粘贴长向钢板。所有粘钢加固与叠合混凝土楼板加固相交区域,均须先粘贴钢板,后叠合浇筑混凝土。

5.小结

通过本文以上的分析,有以下结论仅供参考:

(1)混凝土结构的加固设计,其方案应与实际施工方法相结合,并与委托方按实际情况商定,避免不必要的拆除和破坏。

(2)被加固的结构,应该符合实际受力和构造状况进行模拟计算,必要的时候采取多个计算软件验算。

(3)与结构加固方法配合使用的技术应是符合规范规定要求,且可操作性高的,且应在确定方法之后,明确其技术要求。

参考文献

[1] 混凝土结构加固设计规范(GB50367-2013)[S],北京:中国建筑工业出版社,2013;

楼房改造加固设计篇8

关键词: 中小学校舍; 抗震鉴定; 加固改造

1.概述

2011年五六月份,审图中心受理了部分中小学校舍加固工程结构设计的审查任务,建设单位要求利用学生放暑假时间对校舍进行加固,任务比较集中,时间紧迫,如何把握深度、统一标准等必须达成共识,以尽快完成审查任务,为此审图中心结构室成立攻关小组,加班加点,集中学习鉴定标准、加固规程、熟悉掌握中小学加固图集做法,针对每个问题,进行充分研究和讨论,选择最佳方案,形成一致性意见,成效显著。

2.中小学校舍现状

2.1鉴定加固情况:中小学校舍的抗震抗灾安全隐患较为严重,根据文献1数据统计,淄博市中小学及幼儿园校舍共鉴定136栋,需做抗震和安全加固67栋,占总鉴定面积的26.03%;博山区鉴定总面积19.00万,需加固面积为8.00万,占总鉴定面积的42.1%。张店区鉴定面积为47.00万,需加固面积为42.1万,占总鉴定面积89.6%,淄川区总建筑面积计62.76万,其中需维修加固面积39.84万,占总鉴定面积63.48%。

2.2 中小学校舍结构类型大部分为砌体结构,教室开间尺寸为9.9~10.8m,进深为6.6~8.1m,单面走廊较多,走廊2.1m左右,多数属横墙很少房屋,缺少构造柱布置,抗震措施达不到现行《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)规定要求,部分校舍施工质量也较差。

3 .主要审查工程一览表

4 .后续设计使用年限确定

4.1 后续使用年限:对现有建筑经抗震鉴定后继续使用所约定的一个时期,在这个时期内,建筑不需要重新鉴定和相应加固就能按预期目的使用,并完成预定的功能; 现有校舍后续使用年限执行《建筑抗震鉴定标准》GB50023-2009(以下简称鉴定标准)第1.0.4条;即应根据实际需要和可能按下列规定选择其后续使用年限: 在70年代及以前建造经耐久性鉴定可继续使用的现有建筑,其后续使用年限不应少于30年; 在80年代建造的现有建筑,宜采用40年或更长,且不得少于30年。 在90年代(按当时施行的抗震设计规范系列设计)建造的现有建筑,后续使用年限不宜少于40年,条件许可时应采用50年; 在2001年以后(按当时施行的抗震设计规范系列设计)建造的现有建筑,后续使用年限宜采用50年。

4.2 根据鉴定标准第1.0.5条后续使用年限30年的建筑简称A类建筑,后续使用年限40年的建筑简称B类建筑,后续使用年限50年的校舍简称C类建筑。

4.3 部分校舍建造年代和使用年限举例

5.主要存在问题及对策

5.1 工程鉴定报告格式存在一定缺陷。采用框选形式,内容基本全面,但深度不足,如圈梁布置有层位,所有墙上是否均布不清楚;墙体、砂浆的实测强度等级具有不确定性,有的鉴定砂浆强度等级实测偏低;有的鉴定原设计砂浆强度等级为50号,设计直接推定为M1、M2.5;有的鉴定报告直接采用原设计砂浆显然不合理;鉴定报告是加固设计的重要依据,缺失部分必须根据现场情况实测,依据实测强度等级进行第二级鉴定。

5.2 加固方案应依据加固规程第3.0.1条设计原则确定;加固方法依据加固规程第5.2节进行选择。因现有校舍结构类型不同、建造年代不同、设计时所采用的规范不同、地震动区划图的版本不同、施工质量不同,使用者的维护不同、设计、投资方不同等导致建筑的抗震能力有很大的不同,应根据实际情况区别对待和处理。

5.3 依据规范标准应准确,必须提供原设计图纸,无图纸应根据现场实际情况绘制;按现行抗震设防标准GB50223-2008, 抗震设防类别为乙类,抗震设防烈度、地震加速度和地震分组各区有所不同,应执行现行抗震规范;抗震措施执行鉴定标准。

5.4超高问题:乙类重点设防A类、B类横墙很少校舍,7度设防,240厚普通实心砖砌体,层数超过4层(不包括4层),属超层;高度超过12米,为超高;依据鉴定标准第5.2.1条和5.3.1条要求提高加固标准或修改结构体系,不能只简单按A或B类校舍加固;

5.5 平面不规则:依据加固规程第5.2.4条宜尽量分割平面单元,减少扭转影响。

5.6构造柱设置:因中小学校舍大部分为砖砌体结构,构造柱的设置非常关键,是设计、审查的重点。

5.6.1必须清楚原设计构造柱的布置情况;

5.6.2 明确工程是横墙较少还是横墙很少房屋,以确定是增加一层还是增加二层设构造柱;如桓台县实验中学敬业楼、力行楼、求真楼为同一工程的三部分,四层建筑,力行楼部分应按横墙很少加两层,即按8度、6层;敬业楼属横墙较少按8度、5层设置构造柱,构造柱设置根据建筑抗震设防分类、房屋层数和设防烈度执行鉴定标准表5.3.5-1、2;

5.6.3 应同时结合现行抗震规范要求概念加强薄弱部位,如现行规范要求宽度大于2100的洞口两侧应加构造柱,该条文对于既有校舍实施比较困难,但墙体削弱较大部位必须加强,依据加固规程第5.2.1条加闭合砼配筋边框或加设闭合型钢边框代替设置构造柱比较安全、经济、实用。

5.6.4楼梯间构造柱设计达不到鉴定标准要求,是加固的重点部位。为实现“安全岛”目的,现行抗震规范要求7度地区砖砌体结构三层及三层以上房屋楼梯间四角、梯梁斜梯段上下端对应位置的墙体处应设置构造柱,校舍加固结合墙体加固方法外墙采用双面挂网抹灰加固时楼梯梁下应设挂网加强带;

5.7 预制楼板加固。原校舍均为预制楼板装配式结构,楼板缺少拉结,无胡子筋,对抗震十分不利,这是校舍加固的难点,且部分建设单位要求不破坏地面装修等,依据加固规程第5.2.2条规定采用增设整浇层改成装配整体式楼板,整浇层做法符合加固规程第7.3.4条要求,效果较明显,但工期较长,造价较高,实施较难。大部分设计是依据加固规程第5.2.2条规定增设托梁加固楼、屋盖支承,参照03SG611中C-14页和加固图集第84页做法,并在加固处有螺栓孔部位空心板中孔局部落实。

5.8 计算方法宜采用QITI砌体结构程序及JDJG鉴定加固程序进行加固前、加固后承载力验算。应注意参数的合理取值,砖砌体强度等级和砂浆的强度等级应采用第一级鉴定实测值,如砂浆的强度等级位于规范砂浆强度等级两级中间时,宜取低一级强度等级采用。面层加固的基准增强系数,按加固规程表5.3.1-1取值;应注意面层加固和板墙加固适用范围;采用底部剪力法进行水平地震作用计算,水平地震影响系数多层砌体结构应取水平地震影响系数最大值,对既有校舍可适当降低,7度地区,B类建筑取0.07,A类建筑取0.06;对计算结果应进行合理性判定。

6. 结语

抗震加固设计及施工是提高现有校舍抗震承载力的有效方法。但加固效果是否理想效果存在不确定性,应尽量减少因加固造成的严重缺陷,减少不必要的浪费,方案的落实程度也需要相关单位密切配合监督实施。

参考文献

[1] 王瑞鹏、王芳桂.我市中小学校抗震抗灾安全鉴定情况简介[J]2009

[2] 建筑抗震鉴定标准 GB50023-2009 [S].北京.中国建筑工业出版社,2009

[3] 建筑抗震加固技术规程JGJ116-2009 [S].北京:中国建筑工业出版社,2009

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