【摘 要】 購物廣場原設計是依據89規范,改造加固設計采用現行的結構設計規范。本文重點介紹了廣場的檢測鑒定、加層、混凝土加固改造等技術。
【關鍵詞】 檢測鑒定;加固;改造;加層
1 工程概況
某市某購物廣場主體結構為現澆鋼筋混凝土框架結構,建筑平面分為A、B、C三個區,1~7軸為A區,7~14軸為B區,14~19軸為C區。共五層,其中地下一層,地上四層,層高分別為4.2m,5.7m,4.8m,4.5m,4.53m,總建筑面積約21000m2。本工程按6度抗震設防進行結構設計,上部設置了兩道伸縮縫。設計資料反映B區最初設計為地下一層,地上兩層,后修改設計,將B區改為地下一層,地上四層,且B區D軸與F軸之間部分鋼筋混凝土柱進行了粘鋼加固?;A采用獨立柱基,持力層定為在圓礫層,局部為粉質粘土層、卵石層,基礎按地耐力為280KPa,埋深2.0米設計。原設計框架結構混凝土強度等級為C30,柱、梁鋼筋采用二級鋼,板采用一級鋼。樓面板厚120mm,屋面板厚140mm。投入使用以來一直作為百貨商場使用。
廣場為擴大商場規模,擬在原大樓主體框架結構上增加一~兩層。由于該大樓投入使用已經15年多,原設計圖紙資料缺乏,且無該工程的地質勘察報告、施工竣工驗收資料、質量檢驗資料等相關技術資料,導致建設單位對該大樓主體結構的可靠性及其設計荷載水平不了解,給該大樓的后期改造增層工程帶來困難。為了弄清主體結構的各構件的截面尺寸、配筋情況、荷載取值、各受力構件的工作狀態以及各構件承載力變化情況,委托有關鑒定單位及加固設計單位對廣場進行鑒定及加固改造。
2 檢測鑒定
2.1 現場檢測結果
通過對購物廣場主體結構進行現場檢測結果為:1.該建筑物地基和基礎沒有發現不均勻沉降現象,地基穩定,基礎可靠;2.對該建筑物的圍護結構進行外觀普查均沒有發現有害裂縫;3.混凝土外觀質量滿足規范要求,外觀沒有出現裂縫,鋼筋無銹蝕現象;4.砌體外觀和砌筑質量均滿足規范要求;5.地下室、第四層混凝土推定強度等級滿足原設計C30要求,第一、二、三層框架柱混凝土推定強度等級為C25,不滿足原設計C30要求,由鉆芯結果可見第一、二層混凝土強度離散性比較大,第一層F-4軸、B-2軸、C-1/7軸框架柱,第二層C-5軸框架柱強度偏低,存在安全隱患。
2.2 結構承載力復核
結構布置、構件截面尺寸、配筋等按原設計圖紙與現場檢測結果相結合確定,混凝土強度等級按檢測推定結果取值。根據原設計圖紙采用的89系列規范:《建筑結構荷載規范》(GBJ9-87)、《建筑抗震設計規范》GBJ11-89、《混凝土結構設計規范》 GBJ10-89對主體結構進行承載力復核。計算結果表明各構件承載力均滿足89系列規范要求。
采用現行規范:《建筑結構荷載規范》GB50009-2001、《混凝土結構設計規范》GB50010-2002、《建筑抗震設計規范》GB50011-2001對主體結構各構件進行承載力復核。計算結果表明主體結構頂層框架混凝土梁和大部分框架混凝土柱不滿足現行規范的要求,在以后的加層改造中,應進行加固處理。
2.3 鑒定結果
該工程的安全性評定等級為Bsu級,使用性評定等級為Ass級,故該建筑結構可靠性被評定為Ⅱ級。購物廣場主體結構基本滿足可靠性要求,在正常使用條件下,可以繼續使用,但應對局部具有安全隱患的框架梁、柱進行加固處理。
3 加固改造
根據建設方的要求,購物廣場需要進行加層改造,主體框架結構在第四層屋面上增加兩層,在加固設計時應按照目前現行的建筑設計規范進行加固設計。對原主體結構采用89系列規范設計的構件應按照現行設計規范以及實際混凝土推定強度等級進行承載力計算,不滿足現行設計規范要求的應進行加固處理,加固處理以后應達到現行設計規范的可靠度要求。
3.1 梁加固設計
由于建筑要加層,故原屋面有部分框架梁出現跨中抗彎不足、支座抗彎不足以及抗剪不足的情況。故需要進行加固處理。部分梁的加固處理為加大截面的方法來補充。在加大截面的時候,因梁頂不利于加大截面,故采用梁底加大截面的方法進行處理。梁在加固時,梁底主筋兩端植入框架柱,新加箍筋與原梁剔鑿部分的箍筋進行搭接,最后澆筑自密實混凝土。如圖2所示。
3.2 柱加固設計
4 結語
舊建筑物的改造設計和新建建筑物的設計有很大不同,它需在建筑、結構等方面充分考慮原建筑物的特點,還要考慮成本和工期等因素,進行幾個方案的比較和優化后,才能完成一個成功的設計。
參考文獻
[1] GBJ10-89混凝土結構設計規范[S]
[2] GBJ11-89建筑抗震設計規范[S]
[3] GBJ9-87建筑結構荷載規定[S]
[4] JGJ94-94建筑樁基技術規范[S]
[5] CECS25:90混凝土結構加固技術規范[S]
[6] GB50010-2002混凝土結構設計規范[S]
[7] GB50011-2001建筑抗震設計規范[S]
[8] GB50009—2001建筑結構荷載規范[S]
[9] 中國建筑科學研究院.PKPM用戶手冊[R].2008