多层钢筋混凝土框架结构改造的技术方案

多层钢筋混凝土框架结构改造的技术方案

在住宅建筑领域，钢筋混凝土框架结构是一种常见的结构体系。基于钢筋混凝土框架结构应用范围的不断拓展，应用数量的不断增多，结构缺陷日渐凸显。而异形柱的应用，则在一定程度上提升了钢筋混凝土框架结构性能，推动房屋建筑向成本节约、能源资源节约方向发展。1钢筋混凝土框架结构技术的应用缺陷钢筋混凝土框架结构是建筑结构体系中的重要组成部分，主要是指通过梁与柱铰接、刚接，构成可一同承载荷载的结构体系。其具有空间可灵活配置、建筑材料成本投入小、可规模化生产等优势，目前已被广泛应用于工业与民用建筑中。但随着钢筋混凝土框架结构理论与实践研究的不断深入，其应用缺陷日渐突显。对其进行归纳与总结，主要体现在以下方面：（1）由于钢筋混凝土框架结构是由现浇钢筋混凝土梁柱构成的杆系结构且多以十字相交方式形成空间体系。因此，钢筋混凝土框架结构整体稳定性受梁板强度、柱强度、梁板刚度、柱刚度、梁柱节点牢固性等影响较大。框架结构抗压抗承载能力相对较弱因此，在当前高度重视建筑质量与安全，提倡建筑节约发展、绿色发展、创新发展的背景下，有必要加强多层钢筋混凝土框架结构研究，通过结构改造改善传统钢筋混凝土框架结构不足，增强结构稳定性、安全性、科学性、可靠性。2框架结构改造设计方法异形柱（Speciallyshapedcolumn）主要是指截面形状不同于常规矩形截面的柱，多在满足柱基本要求的前提下，根据建筑功能、建筑设计需求而定。目前较为常见的异形柱主要有L形（以角柱为主）、十字形（以中柱为主）、T形（以边柱为主）等类型例如，针对传统钢筋混凝土框架结构抗侧力差，水平方向易受力影响发生位移这一问题，可利用异形柱适当增强框架结构水平方向抗力。即根据多层建筑实际情况，将0.5m×0.5m方形柱，分成0.5m×0.25m的两个长方形柱后组成成角柱或边柱，这样能够在保证竖直方向截面边长（0.5m）不变的情况下，延长水平方向的截面边长（0.75m），从而增加水平方向截面积，提升边框结构水平方向刚度，增强建筑结构整体稳定性。又如，针对传统钢筋混凝土框架结构各层受力不均衡，由下至上受力逐渐减小这一特征。在进行钢筋混凝土框架结构改造时，通常利用分层设计法进行框架结构梁柱截面调整，让各层结构受力均衡，保证实际受力与设计受力分布的相统一。相对于矩形柱而言，异形柱的运用能够让钢筋混凝土框架结构分层设计更具简便性。例如，针对多层钢筋混凝土框架结构底层柱抗压抗剪承载力要求高这一特征，可在不大幅度改变空间设计的前提下，灵活运用T形柱、L形柱适当增加底层柱横截面积，提升底层柱抗压抗剪承载力；可在确保框架结构整体稳定的前提下，进行中层异形柱截面调整，达到分层设计目的，降低框架结构纵向力与弯矩作用的不利影响。再如，针对传统钢筋混凝土框架结构梁柱节点受力集中这一特征。在框架结构设计过程中，可利用异形柱在梁柱相交位置配置加固脚，增加框架结构梁柱节点稳定性的同时，提升室内感官体验，节约结构施工投入成本，让钢筋混凝土框架结构更具稳定性、安全性、舒适性、经济性、可控性。以某多层钢筋混凝土框架结构建筑项目为例，建筑项目属房屋住宅项目，楼高约为30m，抗震设防烈度6度。在框架结构设计过程中，底层柱、楼梯、矩形柱不适宜地方均采用异形柱。相对传统钢筋混凝土框架结构而言，建筑材料（以钢筋、混凝土材料为主）节约了10%，建筑项目整体施工成本得到有效控制。此外，在异形柱应用过程中，针对抗震性能设计要求相对较高的建筑项目，可根据实际需求，在异形柱中配置暗柱，提升异形柱承载力，让框架结构抗震能力达到预期目标，增强框架结构使用性能。例如，黄选民、曹万林等总之，异形柱在多层钢筋混凝土框架结构改造中的科学运用对提升框架结构使用性能存在显著意义。是促进多层钢筋混凝土框架结构节约与创新发展的重要手段。3多段钢筋混凝土结构的构建与形状柱的应用要点分析3.1充填墙添加量在多层建筑结构设计中，框架结构与砖混结构结合模式是较为常见的结构模式。其中框架结构为力的主要承载体，砖混结构侧重于外部围护与内部空间隔断。因此，在多层钢筋混凝土框架结构中，填充墙多为非承重构件、非抗震构件，结构整体抗承载能力较弱。对此，在结构改造过程中，可从填充墙改造入手，将其由“非承重构件”“非抗震构件”转变为“半承重构件”“承重构件”“半抗震构件”“抗震构件”，以提升填充墙刚度、抗承载能力与使用稳定性。在此过程中，需注意：（1）根据建筑工程项目设计情况，适当提升砌体构件砌筑砂浆强度。（2）根据填充墙使用功能，科学设计墙体厚度，如用砌块砌筑内隔墙，厚度可控制在19cm左右，砌筑外围墙，厚度不低于34cm；用多孔砖砌筑内隔墙，厚度可控制在24cm，砌筑外围墙，厚度不低于37cm。（3）根据抗震设防烈度科学选择砌筑形式，如8度及以上以多孔砖为宜，8度以下窗间墙多用多孔砖砌筑，隔墙多用砌块砌筑。（4）重视建筑结构抗震设计中填充墙对结构抗震的影响。多数实践研究证明填充墙加入钢筋混凝土框架结构，虽然在一定程度上增加了结构侧向刚度，但也放大了地震的作用影响，并且容易对梁柱形成约束，使框架柱形成短柱，导致剪切破坏。同时，不合理布置的填充墙也容易造成结构的扭转与底部薄弱层的产生，降低框架结构抗震性能。这就需要在框架结构抗震设计过程中，重视填充墙影响，加强填充墙刚度分析，革新“强柱弱梁”理念，让框架结构抗震设计更具科学性、合理性、创新性。3.2异形柱结构参数做好异形柱结构设计工作是提升异形柱应用质量、增强异形柱应用科学性的前提与基础。在此过程中，通常需注意：（1）明确异形柱应用下钢筋混凝土框架结构基本参数，包括配筋参数、柱截面参数、异形柱层间位移、异形柱水平位移等。（2）异形柱配筋计算需以双偏压计算为主。（3）减少错层，竖向结构的配置需注重规则性、标准性、系统性原则的遵守。（4）根据建筑工程项目抗震设防烈度要求确定异形柱应用下钢筋混凝土框架结构最大宽度与最大高度。通常情况下抗震设防烈度是6度时，建筑高度应控制在24m以内，框架结构高宽比不应超过4；抗震设防烈度是7度时，建筑高度应控制在35m以内，框架结构高宽比不应超过5；抗震设防烈度是8度时，建筑高度应控制在25m以内，框架结构宽度不应超过43.3在组合中科学配置填充墙或l形柱柱以减少侧力在多层钢筋混凝土框架结构改造过程中，为进一步提升结构整体稳定性、安全性与可靠性，不仅需要从单方面（或柱或梁或墙）进行完善与改进，也需要注重柱、梁、墙综合设计，促进各结构体联合作用的有效发挥。例如，在没有填充墙支撑下，矩形柱受侧力作用影响极易发生弯曲、变形、损坏等问题，而在条件允许情况下，在矩形柱两侧科学配置填充墙或L形柱，则可有效改善上述问题，降低侧力对结构稳定性、刚性的不利影响。又如，在砌筑宽为100cm宽窗间墙时，可利用50cm×50cm的“T”形柱、两个24cm宽填充墙构成“填充墙+T形柱+填充墙”结构，并在“先砌筑，后浇筑”施工工艺作用下，提升异形柱与填充墙整体性，在墙与柱结合下，提升窗间墙整体抗侧力水