办公楼加固改造设计3

办公楼加固改造设计据相关资料统计，老旧建筑加固改造比新建可节约投资50％左右，缩短工期60％，收回投资的速度比新建快3倍~5倍。上世纪80年代及以前计算机结构分析软件尚未广泛应用和普及,结构计算结果存在很多不足：结构计算模型简化近乎理想状态（如：多层计算假定为无侧移刚架模型）、计算采用平面空间模型而非三维空间模型、计算结果缺乏足够的可靠性和安全性；同时，这个时间修建的建筑经过30年左右的使用，结构的耐久性已下降，使用功能也会发生改变。所以对这类建筑结构的加固改造是必要的。1、工程概况**公司办公楼*占地3766.22平方米，建筑呈“L”型布局，总建筑面积12570平方米，初始设计为7层框架结构，1989年建成5层框架结构投入使用，1994年增加3层，该房屋为8层钢筋混凝土框架结构，为L形布置，在拐角处设有变形缝。图片1.3办公楼结构平面示意图（各层类似）本办公楼自修建至今已使用27年，历经不同的的业主使用，建筑的办公使用功能总体没有变化，但多次的装修改造造成了部分梁、板、柱构件不同程度的损伤，本次装修改造的原则也是不改变办公楼的使用功能，局部个别房间为满足现行国家相关规范的要求改造成卫生间和设备用房；在经历了5.12汶川地震、4.20芦山地震都未对其进行加固改造。本次加固改造设计为保证在后续使用年限内的可靠性、安全性，根据《混凝土结构加固设计规范》（GB50367-2013）的规定，本工程结构加固后的后续使用年限为30年（简称A类建筑）。2、加固设计的所遇问题及解决业主提供的原始资料缺失较多，仅有初始设计的7层建筑各专业的图纸和本工程的抗震鉴定报告。1994年的加层结构图、第一次修建按5层修建的结构图、本工程两次施工的竣工图以及期间几次装修改造图均没有。针对此问题，又委托检测单位对本工程进行全面的检测——1~5层以现场检测复核原结构图为准，二次修建的6、7、8三层以现场检测的数据作为复原本工程结构模型依据。通过上述处理，基本准确完整的把加固设计模型建立起来。3、本工程结构抗震鉴定及安全性鉴定结论3.1、现场检测结论1、①楼面梁存在局部混凝土脱落，纵筋、箍筋外露锈蚀；局部混凝土脱落，纵筋、箍筋外露锈蚀；出屋面构架挑梁底部箍筋锈胀，梁体表面渗水、霉变，部分梁底，箍筋锈胀；水箱抬梁底部钢筋外露锈蚀严重；部分楼（屋）面梁近支座处梁侧面面层开裂，最大裂缝宽在0.1~0.2mm间。②楼面板个别区域板跨中，并存在错动现象；现浇板存在个别钢筋外露，钢筋被局部截断现象，现象较普遍。③房屋外装饰条存在损伤或缺失现象；部分墙面及吊点存在渗水现象。2、混凝土柱强度推定值介于24.3MPa~40.9MPa间；混凝土梁强度推定值介于25.8MPa~36.0MPa间；混凝土板强度推定值介于29.0MPa~39.7MPa间。3、混凝土柱碳化深度在6.0mm~6.5mm间；混凝土梁碳化深度在6.0mm~6.5mm间；混凝土板碳化深度在6.5mm~7.0mm间。碳化深度小于保护层厚度，钢筋处于混凝土碱性保护中。4、办公楼X向无明显倾斜规律；Y向无明显倾斜规律，倾斜率整体满足规范要求。3.2、抗震鉴定结论办公楼结构构造有多处不符合抗震要求，部分房间存在钢筋露筋、锈蚀；填充墙与混凝土梁、柱存在竖向或水平裂缝；个别混凝土梁近支座处梁侧存在混凝土竖向裂缝；填充墙拉结筋设置；各楼层综合能力抗震指数均大于1.0，综合抗震能力满足A类房屋要求，但部分抗震构造措施不满足要求，部分楼层框架柱轴压比超限，部分柱配筋不满足抗震承载力要求，部分框架梁配筋不满足抗震承载力要求，应采取措施进行抗震加固处理。臭3.并3堆、压安全性鉴定结啄论煤办公楼地基基按础令为茎B怖u浓级，上部承重喝结构档为依C颂u帖级，围护系统袋结构轮为世C抗u浸级。根据地基港基础和上部承补重结构的评定适结果，按其中脖较低等级确定堆，该建筑鉴定棋单元的安全性权评级快为迫Cs醉u压级毫，安全性不符坦合该标准宿对逢A核su成级的要求，显脱著影响整体承窄载力。渴3.4园、鬼相关建议民1雄、对木轴压比超限处朋的框架柱进行五加固处理叼。抄2烈、对右混凝土柱及梁疮抗震承载力不祥满足要求的构粉件进行加固处矛理。详3往、对套出现裂缝及露券筋锈蚀的混凝炼土构件采取措摄施进行处理惰。举4毙、膏对穿管、钢筋竟截断、钢筋外依露锈蚀的混凝丈土板采取措施扭进行处理。辰5这、应综合考虑尽该房屋后期装含修改造的影响锁，并结合本报运告，对该房屋悦进行整体复核响验算及加固改充造设计，未经签设计许可或技掉术鉴定，不得异随意增加荷载斤。蓝4稼、本工程敏结构晕加固设计响4换.拆1麦、狮设计荷载附1今、活荷载取值蚕：总根据《建筑结袍构可靠度设计叨统一标准》的立规倒定乔—机—仓活荷载标准值悔为设计基准期丑内活荷载最大荷分布的某一分准位值。脏《建筑结构荷绝载规范》膝自删GBJ9-8欲7芽版起就规定疮在楼面的活荷爪载盆标准值取值在御调查和统计的此基础上，考虑纺荷载随时间和巡空间的变异性伸，进而采用了从概率统计模型翁，盈持续性活荷载尼和临时性活荷解载桨统一霜采用等时段的巷平稳石二项随机过程埋概率模型寻，假定乎（设计基准涝期涛T=5甲0造年）猾：执大a壁．荷载出现的鹰概率窝为忍P玻，不出现的概聪率塔为匆l倒—块P篮；希胖h荡．荷载持续一渴次作用时间为为τ软，则在准基期艇为荷载变动次狱数铃r颗=秆T承／西τ见；汇畏c却．荷载任意时汉点的概率分布竞函数是相同的腹。侮似根据以上假定麻，访τ云=他10撒年，浮r卡=哥5喇次，抵出于分析上的场方便，对活已荷载分布函数胜采用了翁极铅值评I扔型分布连函数究：扇F祝（荐x每）羞=exp棕{-ex爷p[-爱α挖(子x-u引)]}修其肢中原怕：兽u牌：惰众额值赖u=µ铲-0.57食72超/章α衬α办：使尺度参某数碎α河=耗π遗/2.44蛋9鸦5姥σ盏µ吹、擦σ鲁为分布函数的扫平均值和标准政差晴。系司二者鲁根据赴Tukstr辱a李的组合肺原则，星并按一定的分桌位久值逃，得出楼面活骂荷载的标准值奴（救Qk赵1滥）差。怠但在结构加固夹时，由于结构喊已处于服役期录，因此荷载基牧准屡期粉T=50飘驱年的假定已不金再适应，而应可改成目标使用理期忘T(t)咬=3勤0汤年烤，秋根据上述理论寒得锈出艺3仿0隆年的荷载基准镰期内的活荷载银标准值逆（本Qk珍2付）。跃参岭荷载规范攻的条文说域明仅Qk械2疏相当太于晨0.95Q布k蔬1脑。本次加固设轻计活荷载取值宿采用了现行覆《建筑结构荷质载规范》汤的规定，未进扩行折减，以保申证建筑翠结构加固后的起后续循使用年限办内的悔活荷载可靠度莫。坛2糠、窜建筑恒载卸荷计处理晋：览本工程歼自算198侦9秒年建成已使懂用脂2捷7游年，栏并几经变更业践主，各个使用轧单位根据自己率的喜好对本工疾程就百进行过多次装施修棉。原设计的建甜筑楼面为水磨榜石地面，现状察为地砖楼面，擦根据检测单位透现场实字测并——珍建筑棚结构面以上的笛二次矿建筑梨装修层厚度移有诊100m满m绸左右。妻为满足帆后续使用结构蝶安全要求，也钓是加固施工工厦艺康对结构表面的禽要求狭，对偿结构面层以上吃的二次装修层接进行级剔除接卸荷处理；哄同时本次建筑齿房间分隔增加距墙体采用轻质洽隔墙板景（郊不大缠于鬼0.8kN钱/倡㎡）或玻璃隔异断宋；本次楼面装件修采用：走道芽、大厅及卫生辈间设计为地砖夹地面（荷载大育小与原设计相避当），其余房吓间设计为地毯亏地面绳。饥现状计算模型久及结果，不满粘足抗震验算部作位：番结构空间振动田模型图听结构著加固前柱配筋席超限凯图赶4鹿.洗2俩、丰加固设计劝加固设计菌思路精：鉴于本工程蔽原设计时间在衬上世弓纪效8涂0皮年代，结构空动间计算考虑不截足，造成结构修侧向刚度偏弱到，本次加固设壤计着重对框架吗梁、丙柱汤的结构整体加洋固，重点对框亦架柱的加菠固番—掠—浪底层按混凝土叫加大截面处理挨，二层以上的照加固部位采用拘外包型钢加固禁，以保证结构绑的轴压比狭在为0.9当0忌以下；在八层注会议室两侧的于框架柱为单跨刮框架，尽管其夕各项构造指标服均满足规范，神为保证其安全维度均进行外包池型钢加固处理底（以避免其加愈固后的刚度相递对于下一层突暂变，会议室两红侧的框架柱自伴一层加固嘉至勾8涉层）嘱；结构混凝土宗强度申取现场实测值委与原设计值的尝较小值双，这样偏于安孔全播。张原设计底部三僻层为梁、板、葛柱混凝土强度装为欠30工0喜号，折算成现辅行规范的混凝虚土强度秧为障C2她8盒，吐三层以上部位橡混凝土构件混何凝土强度幻为究2梁5移号，折算成现比行规范的混凝罪土强度愧为饥C2据3铅。检测单位实贸际检测数据中鲁只屡有才3井层有一个点低嫁于原设计值。粘①多旱对轴压比超限舰处的框架柱采婶用加大界面法徐进行加固处理熟，因此类问题岂多在底部产生诸，加上本建筑相为上世驱纪护9辟0府年修建就，侧精向刚度偏弱，极在下部尤为严链重。所以采用队增大截面法加与固设计不仅可坟以提高加固框赛架柱的承载能妈力，而且还可久以通过加大其桥截面刚度，改复变其自震频率换，使正常使用红阶段的性能在颤某种程度上得眯到改善。此加爹固方法施工简周单，将原柱截索面加军宽乎1挪6呢0漂～去200mm书。土②户削对承载力不满爆足要求的钢筋银混凝土柱采取油外包型钢法加驶固设计，其加吐固特点是旧被加固构件的摧截面和自重增扬加不大弄，睛基本不影响建稼筑注空间尺寸，嘱施工工期较短凝。端③鸟对承载能桌力不满足要求住的钢筋混凝土箭梁研采取滋粘贴钢板进行矿处理，鉴粘钢加固的主堡要特点是被加荷固构件的截面友和自重增加不娃大躺，遮基本不影响建库筑效果慰，兴施工作业队周勾边环境干扰小限，睁可靠性高身。剩加固计算模型支及加固部位：童结构空间振动贱模型图迁4.3醋结构欠加固后跟分析业结果惭加固设计津前、鸣后的弹主要结果捞对比复如下：辈结构掘位移控制参数加固设计前虽作用方向撑X踢Y盖楼层最大层间庄位移与该楼层兽平均值的最大浴比值朴1.0算6朱1.2矛6气楼层层间最大购位移与层高之溉比的最大值把1/警106很3边1/肾7估81加固设计后乡作用方向脸X怒Y乞楼层最大层间高位移与该楼层累平均值的最大严比值奴1.04兽1.25纹楼层层间最大糖位移与层高之哥比的最大值警1/学1115枪1/弟801最大轴压比：印加固设计前：浴1.静14区；臣加固设计后：糟0.80丘楼层迎屈服强度系数佣（最不利前三苹位）加固设计前烂序号托X腊向我Y蛋向缠1宇2色.3恐2惊.8艰2尼3风.6另3泼.1习3雅3慈.7窑3忙.2加固设计后忽序号趟X脸向兆Y写向爹1并6.0宪5.6列2裕7.6录7.1供3谋7.8全7.1进楼层抗震能力日系数呜（最不利前三埋位）加固设计前砍序号夺X单向蓄Y毙向奶1制1孩.4压1蚁.4驰2士1镇.6鬼1若.5稼3舱2宝.3洞2锄.1加固设计后播序号蛾X赌向栗Y己向脂1悉3.9桨2.8乌2碧4.8迁3.4引3诉4.9慧3.5盏楼层综合抗震值能力指数：体验系影响系数、苦局部影响系数谨的取值树：丸体系影响系数济：净0.及8矮，局部影响系炒数的取值触：咏0.7.狮加固节点详图以：例五五、结语术1殃.卵确定合理的后创续使用年限，斯可以四有效控制改造