文章出處:網(wǎng)絡(luò)????作者:酋順房屋鑒定所????時(shí)間:2019-04-09 08:35:43????點(diǎn)擊:1
【摘要】：某住宅結(jié)構(gòu)原設(shè)計(jì)為底框砌體結(jié)構(gòu)，現(xiàn)擬將房屋的一梯一戶和一梯兩戶改為一梯兩戶和一梯三戶，需對(duì)其進(jìn)行整體抗震和承載力加固。對(duì)加固方案進(jìn)行了詳細(xì)的說明，其中用到了目前結(jié)構(gòu)加固中常用的增大截面法、外粘型鋼加固法、粘貼鋼板加固法等方法。采用PKPM軟件的Satwe模塊進(jìn)行了加固效果分析。
【關(guān)鍵詞】：加固，增大截面法，外粘型鋼加固法，粘貼鋼板加固法
1 工程概況
該房屋位于上海，建成于2006年，原建筑設(shè)計(jì)使用功能為住宅，自建成后處于空置狀態(tài)。房屋建筑平面近似矩形，東西向總長(zhǎng)度65.54m，南北向?qū)挾?2.24m，室內(nèi)外高差0.15m。房屋分東西兩個(gè)單體，東側(cè)單體為7層砌體結(jié)構(gòu)，西側(cè)單體為5層的底部框架-剪力墻結(jié)構(gòu)。房屋建筑結(jié)構(gòu)概況詳見表1。現(xiàn)擬將西側(cè)單體的一梯一戶改為一梯兩戶，將東側(cè)單體的一梯兩戶改為一梯三戶。原結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)層見圖1~3。
圖1 西側(cè)單體一層結(jié)構(gòu)平面圖
圖2 西側(cè)單體標(biāo)準(zhǔn)層結(jié)構(gòu)平面圖
圖3 東側(cè)單體標(biāo)準(zhǔn)層結(jié)構(gòu)平面圖
表1 房屋建筑、結(jié)構(gòu)概況一覽表
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建筑概況 |
總面積 |
4633.8m2 |
建筑高度 |
19.6m（東）/14.0m（西） |
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地上層數(shù) |
7層（東）/ 5層（西） |
地下層數(shù) |
無地下室 |
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層高 |
均為2.8m |
柱距（開間） |
2.3m/3.6m/4.2m/4.1m |
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平面形狀 |
近似矩形 |
樓、屋面 |
現(xiàn)澆混凝土板 |
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地基基礎(chǔ) |
基礎(chǔ)形式 |
樁基礎(chǔ)（靜壓預(yù)制鋼筋混凝土方樁，樁編號(hào)JAZHb-335-10109B，樁徑350mm×350mm，樁頂標(biāo)高-1.930m） |
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基礎(chǔ)尺寸 |
梁式承臺(tái)700mm×650mm，底標(biāo)高-2.100m |
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地基處理 |
無 |
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上部結(jié)構(gòu) |
結(jié)構(gòu)形式 |
砌體結(jié)構(gòu)（東）
底部框架剪力墻結(jié)構(gòu)（西） |
沉降縫設(shè)置 |
縫寬160mm |
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設(shè)防烈度/場(chǎng)地類別 |
7度/IV類場(chǎng)地 |
抗震等級(jí) |
框架二級(jí)、抗震墻二級(jí) |
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框架柱尺寸（mm） |
450×450，450×850，450×650，450×800，450×1250等 |
框架梁尺寸（mm） |
650×500，350×550，350×500，400×550，400×500等 |
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剪力墻尺寸 |
240mm |
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樓板厚度（mm） |
主要為110 |
基本風(fēng)壓、雪壓 |
0.55kN/m2，0.20kN/m2 |
混凝土
設(shè)計(jì)強(qiáng)度 |
西側(cè)單體2.8m標(biāo)高以上和東側(cè)單體的梁板柱混凝土均為C25；西側(cè)單體2.8m標(biāo)高處及以下的梁板柱混凝土均為C35 |
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砌體墻材料 |
東側(cè)單體：±0.00以下墻身采用MU15標(biāo)準(zhǔn)磚，M10水泥砂漿砌筑；±0.00以上墻身1~4層采用MU10多孔磚，M10混合砂漿砌筑；5~7層采用MU10多孔磚，M7.5混合砂漿砌筑。
西側(cè)單體：±0.00以下墻身采用MU10小型空心砌塊，Mb10水泥砂漿砌筑，孔洞用C20素砼填實(shí)；底框填充墻為小型空心砌塊，Mb7.5混合砂漿砌筑；±0.00以上墻身2~4層采用MU10多孔磚，M10混合砂漿砌筑；5層采用MU10多孔磚，M7.5混合砂漿砌筑。 |
2 原結(jié)構(gòu)驗(yàn)算結(jié)果
考慮擬改造方案，用PKPM結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件建立合理的計(jì)算模型對(duì)原結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)算。
抗震設(shè)防要求：改造后使用年限為50年;抗震設(shè)防烈度為7度(0.1g)，設(shè)計(jì)地震分組為第二組，特征周期為0.90s，場(chǎng)地類別為上海Ⅳ類。底部框架剪力墻部分框架抗震等級(jí)取為二級(jí)，剪力墻抗震等級(jí)取為二級(jí)。
風(fēng)荷載：基本風(fēng)壓取0.55kN/m2，地面粗糙度取B類。
活荷載取值主要依據(jù)實(shí)際建筑功能按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009-2012)確定，樓屋面活荷載標(biāo)準(zhǔn)值取值參見表2。樓(屋)面恒荷載的確定根據(jù)改造方案中建筑樓面構(gòu)造做法確定，樓屋面恒荷載標(biāo)準(zhǔn)值附加值取值參見表3。分隔墻荷載根據(jù)墻體材料、厚度和高度確定。房屋梁、板、柱等結(jié)構(gòu)自重由計(jì)算軟件自動(dòng)導(dǎo)算，考慮混凝土構(gòu)件表面粉刷層的重量，混凝土容重近似取26kN/m3，基本雪壓取0.20kN/m2。
表2 房屋樓(屋)面活荷載取值(kN/m2)
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功能區(qū) |
活荷載取值 |
功能區(qū) |
活荷載取值 |
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樓面 |
2.0 |
走廊（陽臺(tái)） |
2.5 |
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樓梯間 |
3.5 |
不上人屋面 |
0.5 |
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上人屋面 |
2.0 |
衛(wèi)生間（有浴缸） |
2.5（4.0） |
表3 房屋樓(屋)面恒荷載取值(kN/m2)
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建筑功能 |
衛(wèi)生間樓面 |
門廳、走廊等樓面 |
其他
樓面 |
屋面 |
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恒荷載附加值 |
1.5 |
1.5 |
1.5 |
3.0 |
材料：依據(jù)房屋的抗震鑒定報(bào)告，磚強(qiáng)度、砂漿強(qiáng)度、鋼筋以及混凝土強(qiáng)度根據(jù)原設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)取值。
依據(jù)房屋的抗震鑒定報(bào)告，構(gòu)件截面尺寸按照原設(shè)計(jì)圖紙取值。
通過分析和計(jì)算，反映出以下幾個(gè)問題：
(1)底框剛度比
改造后，底框剛度比遠(yuǎn)超抗震規(guī)范限值。
(2)墻抗震驗(yàn)算、墻受壓承載力、墻體高厚比
抗力與效應(yīng)比值、抗力與荷載效應(yīng)比值以及高厚比與允許高厚比值均存在小于規(guī)范要求的最小限值情況。
(3)底框部分的鋼筋混凝土構(gòu)件配筋和砌體中梁、板的配筋復(fù)核
將計(jì)算結(jié)果與原來設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行對(duì)比發(fā)現(xiàn)，局部底框梁、柱的配筋不足，局部砌體標(biāo)準(zhǔn)層梁、板的配筋不足。
(4)地基基礎(chǔ)驗(yàn)算
采用板元法基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)有限元程序JCCAD進(jìn)行基礎(chǔ)驗(yàn)算，表明既有基礎(chǔ)基本滿足要求。新增陽臺(tái)和門廳需要增設(shè)相應(yīng)基礎(chǔ)。
(5)抗震構(gòu)造措施
西側(cè)一層底框中的框架柱箍筋間距設(shè)置不滿足現(xiàn)有抗震構(gòu)造措施要求，西側(cè)二層和東側(cè)一~三層的所有砌體承重墻以及樓梯間的所有砌體承重的構(gòu)造不滿足要求。
由于戶型的變動(dòng)引起的上部結(jié)構(gòu)的變動(dòng)有：
(1)少數(shù)砌體承重墻體的拆除，相應(yīng)擱置于承重墻體上的梁支座缺失，墻頂圈梁變承重梁;
(2)一根框架柱的拆除;
(3)剪力墻體的開洞;
(4)隔墻的增加引起局部相應(yīng)樓板上的荷載增加。
結(jié)合以上分析和驗(yàn)算，房屋靜承載力和抗震都不能滿足規(guī)范要求，為了保證結(jié)構(gòu)的安全性，必須對(duì)房屋結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固處理。
3 加固方案及加固后計(jì)算結(jié)果
通過對(duì)結(jié)構(gòu)體系的整體分析，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工條件，房屋使用的空間要求，以及委托方的要求，本著經(jīng)濟(jì)適用的原則提出了以下的加固方案。
3.1承載力不足的加固
對(duì)配筋不足的底部框架剪力墻的梁采用外粘型鋼加固法處理，由于層高的條件限制，加之配筋不足量超過了40%，所以排除了增大截面加固法和粘貼碳纖維加固法。
對(duì)砌體中的圈梁采用增大截面法加固處理，支座缺失的梁采用梁接長(zhǎng)的方法加固處理，對(duì)新增隔墻下板跨過大處采用板下增設(shè)鋼筋混凝土梁的方法處理。
對(duì)配筋不足的板采用粘貼鋼板加固法處理，新開通風(fēng)洞口的板采用粘貼碳纖維加固法處理。配筋不足的樓板，委托方擔(dān)心后期住宅出售后再裝修時(shí)板面加固層易遭破壞，從而排除了粘貼碳纖維加固方法。
對(duì)剪力墻開洞部位采用圖集13G311-1中墻開洞型鋼加固法處理。
根據(jù)計(jì)算結(jié)果和地勘資料，考慮到施工影響，對(duì)于新增陽臺(tái)基礎(chǔ)采用增做鋼筋混凝土錨桿靜壓樁+梁式基礎(chǔ)的方法處理，并規(guī)定基礎(chǔ)梁強(qiáng)度達(dá)到100%后再進(jìn)行樁施工;新增門廳處的基礎(chǔ)采用增設(shè)筏板的方法處理。
3.2抗震加固
抗震加固方案如下：
由于西側(cè)單體一層中剪力墻開洞和一根框架柱拆除，導(dǎo)致底框剛度比不足，采用接長(zhǎng)開洞的剪力墻，以及拆除框架柱的附近增設(shè)剪力墻處理方法，以增加底框結(jié)構(gòu)抗側(cè)力剛度;
框架柱加密區(qū)箍筋配置不能滿足現(xiàn)行抗震設(shè)計(jì)規(guī)范中對(duì)抗震構(gòu)造措施的相關(guān)規(guī)定，因柱截面高度和截面高寬比比較大，住宅空間需求等原因，選用外粘型鋼加固法處理;
對(duì)構(gòu)造不滿足要求的砌體承重墻體，采用鋼筋網(wǎng)水泥砂漿面層加固法和增設(shè)構(gòu)造柱加固法處理。
3.3加固后計(jì)算結(jié)果
(1)底框剛度比
加固后，底框剛度滿足規(guī)范要求。
(2)墻抗震驗(yàn)算、墻受壓承載力、墻體高厚比
加固后抗力與效應(yīng)比值、抗力與荷載效應(yīng)比值以及高厚比與允許高厚比值均達(dá)到規(guī)范要求。
(3)底框部分的鋼筋混凝土構(gòu)件配筋和砌體中梁、板的配筋復(fù)核
通過上述方案加固改造后，結(jié)構(gòu)未出現(xiàn)梁、柱超筋現(xiàn)象。
(4)地基基礎(chǔ)驗(yàn)算
新增陽臺(tái)和門廳處增設(shè)基礎(chǔ)的沉降、樁基反力等均滿足要求。
由此可見，上述加固方案有效可行，加固后的結(jié)構(gòu)能滿足改造后的使用要求。
4 結(jié)論
從本工程實(shí)例可以看出，住宅樓的結(jié)構(gòu)涵蓋了砌體結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)兩種形式，抗震加固既要考慮砌體相關(guān)的加固要求，又要考慮鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的加固要求，兩種結(jié)構(gòu)抗震加固的碰撞中，又要兼顧使用空間使用要求和施工可行性，還得達(dá)到良好的經(jīng)濟(jì)效益，相信無論是對(duì)砌體結(jié)構(gòu)還是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的住宅樓的改造加固工程都具有一定的借鑒意義。
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