3.1.2墙体结构的验算复核及分析
根据检测评定结果,采用PKPM软件对该结构加层后墙体抗震性能进行验算。该地区的抗震设防烈度为7度,计算结果表明加层后该房屋一层部分墙体抗力与效应之比小于1.0,得出抗压强度及抗震性能不能较好满足加层后的设计要求,如需加层,必须对不满足加层设计要求的墙体进行加固处理。
3.1.3钢筋混凝土构件的验算复核及分析
根据检测评定结果,对该教学楼加层后原混凝土构件(承重主梁、挑梁、封口梁及楼梯梁)的承载能力进行设计验算,在设计验算过程中采用荷载标准组合;验算结果表明,3层~4层挑梁配筋及原3层两侧大梁、4层所有大梁的配筋均不能较好的满足加层后的承载能力设计要求,必须进行加固处理后方能进行加层施工。
3.2加层加固设计方案的确定
根据3.1的验算结果表明,原房屋结构设计有一定的安全储备,在对承载力不满足要求的墙体及大梁、挑梁进行加固之后,可在不改变原有房屋结构承重体系和平面布置的情况下对该教学楼进行加层改造。
3.2.1墙体的加固设计方案及分析
对抗震及抗压不能满足加层设计要求的墙体,目前可采用的加固方法主要有扶壁柱法加固砖墙、钢筋网水泥浆法加固砖墙、增大截面法增大构造柱等方法。其中钢筋网水泥浆法加固砖墙体的方法较为常用,该方法实际就是在原砌体构件表面做钢筋砂浆面层形成组合砖砌体构件,用以提高构件的承载能力。本工程中也采用该方法来对承载能力不能满足要求的墙体进行加固设计,如图2所示。
3.2.2梁的加固设计方案及分析
对配筋不能满足设计要求的大梁及挑梁可采用增大截面法、粘钢加固法及粘贴碳纤维布加固法进行加固处理。此三种方法均能较好地提高混凝土受弯构件的承载能力,但考虑到本工程工期较紧,且碳纤维加固相对其他两种加固方法具有施工方便,工效很高,加固完成后,基本上不改变构件的自重及体积,并且结构在以后的使用过程中无需再投入维护费用,使用寿命长等优势。因此,在本工程中采用粘贴碳纤维布法对需加固的梁进行加固处理。结合工程实际情况,在挑梁的顶部大梁的底部和侧面粘贴碳纤维布进行抗弯与抗剪加固,如图3、图4所示;对有细微裂缝(裂缝宽度小于2mm)大梁先将梁表面清除干净,用环氧胶泥填缝后,再粘贴一道lOOmm宽碳纤维布。
4.结论及建议
1)在加层设计前必须对原结构的主要承重构件目前的实际强度进行检测;
2)加层设计时需考虑加层部分对原结构的影响,及目前结构主要承重构件强度值,将结构进行整体验算,对验算满足不了加层后使用要求的构件应采取相应的加固措施;
3)对建成已有一定年代建筑,如地基土层分布比较均匀,下部土体无软弱下卧层,可适当考虑地基土承载能力的提高;
4)加层加固设计方案选取过程中,在满足承载能力要求的基础上,应尽量使用施工方便,工效很高,对原结构受力影响小的加固方法
【参考文献】
[1]GB/T50344-2004,建筑结构检测技术标准[s]。
[2]CECS78:96,砖混结构房屋加层技术规范[s]。
[3]袁海军,姜红.建筑结构检测鉴定与加固手册[M]。
[4]GB50367.2006.混凝土结构加固设计规范[s]。
[5]赵彤。谢剑.碳纤维布补强加固混凝土结构新技术(第一版)[M].天津:天津大学出版社,2001.
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