摘要:工程使用功能的改變,會(huì)對(duì)原建筑正常使用造成一定的影響,因此需要經(jīng)過計(jì)算分析,通過采取措施來滿足繼續(xù)使用的要求,這樣也會(huì)涉及到加固相關(guān)問題。
關(guān)鍵詞:鑒定報(bào)告 計(jì)算分析 結(jié)構(gòu)加固
中國(guó)甲午戰(zhàn)爭(zhēng)博物館陳列館由于使用功能改變,現(xiàn)對(duì)該建筑物進(jìn)行改造及局部接建一層可行性鑒定。經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際觀測(cè),并查閱甲方提供的原建筑全套圖紙,采用現(xiàn)行規(guī)范及規(guī)程,對(duì)陳列館進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析計(jì)算,提出本工程的鑒定報(bào)告。
1 鑒定依據(jù)
1.1 設(shè)計(jì)規(guī)范、規(guī)程 ①建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范GB50009
-2001(2006年版)。②混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50010-
2002。③混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范GBJ10-89。④建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范 GB50011-2001。⑤建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范GBJ11-
89。⑥建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范GB50007-2002。⑦混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范GB50204-2002。⑧建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)GB50023-95。⑨混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范 GB50367-2006。⑩用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)GB50292-1999。■建筑抗震加固技術(shù)規(guī)程JGJ116-98。
1.2 《中國(guó)甲午戰(zhàn)爭(zhēng)博物館陳列館改造部分混凝土強(qiáng)度檢測(cè)報(bào)告》。
2 工程概況
中國(guó)甲午戰(zhàn)爭(zhēng)博物館陳列館位于威海市劉公島南坡,該樓于1993年12月由天津大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院設(shè)計(jì)。
原結(jié)構(gòu)各層框架柱、梁、板、墻均采用C30混凝土。內(nèi)外填充墻分別為240mm厚和370mm厚的粘土空心磚。基礎(chǔ)采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ),持力層為全風(fēng)化巖,地基承載力特征值fak=300kPa。樓板為現(xiàn)澆混凝土板。
3 結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀
①現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查及檢測(cè)結(jié)果綜述 應(yīng)建設(shè)單位要求,于2006年11月到現(xiàn)場(chǎng)對(duì)該建筑物進(jìn)行了詳細(xì)觀察,從外觀上看,該工程的梁、板、柱,混凝土表面完好,未發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)裂縫和過大變形等異常現(xiàn)象。②查閱圖紙 經(jīng)宏觀檢查與查閱設(shè)計(jì)圖紙可知:主樓的實(shí)際柱網(wǎng)、結(jié)構(gòu)布置及框架梁、柱的截面尺寸與原設(shè)計(jì)基本一致。
4 本次改造主要有以下幾方面
①大樓梯改造。②新增兩部電梯。③一層部分樓板上鋪800厚焦渣混凝土,二層部分樓板上鋪400厚焦渣混凝土。④局部接建一層。
5 局部改造及接層后主樓結(jié)構(gòu)計(jì)算分析
5.1 計(jì)算依據(jù) ①原結(jié)構(gòu):原結(jié)構(gòu)為二層框架結(jié)構(gòu),局部四層,各層框架柱、梁、墻均采用C30混凝土。內(nèi)外填充墻分別為240mm厚和370mm厚的粘土空心磚。②局部新接一層:新接部分鋼筋混凝土柱子、梁采用C30混凝土,縱筋采用HRB335鋼筋,箍筋采用HPB235鋼筋。新加框架柱與原框架柱采用植筋方式連接,新接一層為水箱間,層高為2.7m,外墻為300厚粉煤灰空心砌塊,內(nèi)墻為200厚粉煤灰空心砌塊。使用荷載標(biāo)準(zhǔn)值:①樓面:3.5kN/m2。②屋面:0.5kN/m2。③粉煤灰空心砌塊:8kN/m3。④粘土空心磚:11kN/m3。
5.2 計(jì)算結(jié)果 本工程的結(jié)構(gòu)分析選用中國(guó)建筑科學(xué)研究院PKPMCAD工程部編制的SATWE-8軟件05.00版進(jìn)行結(jié)構(gòu)內(nèi)力分析計(jì)算。原結(jié)構(gòu)改造及新接一層后結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果的主要性能參數(shù)如下:
注:T3為振型3的扭轉(zhuǎn)系數(shù),T1為振型1的平動(dòng)系數(shù)。
Ratio-1為最大位移與層平均位移的比值,
Ratio-2為最大層間位移與平均層間位移的比值。
框架柱軸壓比沒有超限。
5.3 基礎(chǔ)承載力計(jì)算表
J-2a、J-4a的不滿足承載力要求,需要對(duì)其加固。
5.4 框架柱體積配箍率按現(xiàn)行規(guī)范計(jì)算表(下表)
從驗(yàn)算結(jié)果可以看出,按現(xiàn)行規(guī)范計(jì)算,個(gè)別一、二層框架柱體積配箍率不滿足現(xiàn)行規(guī)范構(gòu)造要求,框架柱縱筋均滿足要求。原建筑執(zhí)行的是89版規(guī)范,按89版規(guī)范計(jì)算時(shí),KZ1a、KZ2體積配箍率不滿足要求,其余框架柱體積配箍率均滿足要求。但考慮到結(jié)構(gòu)的重要性,帶*的框架柱體積配箍率按現(xiàn)行規(guī)范執(zhí)行。
5.5 框架梁計(jì)算 經(jīng)計(jì)算得出結(jié)果:將接層后的計(jì)算結(jié)果與原圖紙中框架梁的實(shí)際情況相對(duì)照,得出一、二、四層局部框架梁不滿足設(shè)計(jì)要求,其余框架梁均滿足計(jì)算要求。
5.6 樓板計(jì)算 ①一、二層部分樓板由于上鋪800mm、400mm厚焦渣混凝土,經(jīng)計(jì)算原樓板不滿足承載要求,需要加固。②原結(jié)構(gòu)一層樓板荷載:GK:4.0kN/m2 QK:3.5kN/m2。上鋪焦渣混凝土后樓板荷載:GK:13.5kN/m2 QK:3.5kN/m2。
經(jīng)計(jì)算得知,改造后該部分樓板不滿足承載要求,需要加固,采用加厚板及粘貼碳纖維加固法。
6 結(jié)論意見
綜上所述,對(duì)原結(jié)構(gòu)改造及局部接層是可行的,但需要采取以下幾點(diǎn)措施:
6.1 卸荷。接層前須將屋面保溫、防水等建筑面層鑿除,原建筑女兒墻也需要鑿除。
6.2 加固。①接層后部分框架柱配箍率超出規(guī)范要求,需要對(duì)其加固。建議采用碳纖維加固法。對(duì)受到海水侵蝕的框架柱采用碳棒加固。②一、二、四層改造后部分框架梁不滿足承載要求,需要對(duì)其加固。建議采用碳纖維加固法。③J-2a、J-4a的不滿滿足承載力要求,采用擴(kuò)大基礎(chǔ)底面積法加固。
6.3 該工程必須先加固施工完后,然后才可以改造接層。
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