工程結構加固房屋抗震性及加固措施重要性分析論文

1、升板結構房屋抗震性及加固措施分析論文建筑結構與抗震加固 2011-03-31 09:00:45作者:SystemMaster 來源：文字大小:大中小關鍵詞：升板結構抗震性能加固摘要：根據(jù)升板結構房屋的特點，結合工程實例，通過對該類房屋進行現(xiàn)場調查、構造分析和結構復算，對房屋的檢測和加固方法進行了研究，從而使升板結構房屋滿足現(xiàn)行設計規(guī)范要求，進而推廣升板結構形式的應用。引言升板結構是二十世紀七八十年代的一種鄉(xiāng)昭些結構形式，其主要特點為現(xiàn)場濕作業(yè)少、構件統(tǒng)一、易于預制、板底平整等。正是由于這些特點和當時施工技術等原因，所以建設了較多的這種結構形式的房屋。在當前城市改造過程中，或多或少地會遇 到這類

2、房屋。其主要缺點為水平剛度較小，柱板連接節(jié)點較弱等。本文結合工程實 例對這類房屋的特點進行分析，并對加固設計方法進行研究。一、工程概況某商場為一幢4層混凝土結構房屋，建筑面積8000時。房屋結構形式為柱板結構，柱形式為角鋼勁性柱；1層，2層采用密肋樓板升板結構，3層，4層采用平板升板結構。柱設計截面尺寸為 350x350 ，內配4藝80x8等邊角鋼。密肋板的肋梁截面 尺寸為120*250 ，柱邊肋梁負彎矩處配2小18，跨中正彎矩配 2似5，箍筋為雙肢懷150 ;跨中肋梁負彎矩配砷18，正彎矩配125，拉結筋為S形拓150。后澆方形柱帽，柱帽尺寸為1500x1500x400。平板設計板厚為200

3、，內配X14)150鋼筋雙層雙向配置，板底、板頂鋼筋的斷開位置均在跨中1/3處。后澆錐形柱帽，柱帽尺寸為1800x1800x300。混凝土設計標號為 300號。升板與柱之間的連接采 用型鋼承重銷、型鋼與提升環(huán)中的預埋型鋼焊接。房屋采用柱下條形基礎，基礎埋2.000m ，混凝深 2.000m ，電梯井及樓梯間位置的基礎為筏片基礎，基礎埋深為 土設計標號為 200 號。二、現(xiàn)場調查由于房屋使用歷史較長，在平時使用過程中沒有按照原設計荷載要求進行使用，曾 多次對房屋進行改造，樓層面裝飾層厚度達到 300 ，遠遠大于原始設計荷載。在 現(xiàn)場將所有樓層裝飾層全部拆除后，發(fā)現(xiàn)原有平板呈現(xiàn)明顯的凹凸現(xiàn)象，與無

4、梁樓 板在均布荷載作用下的變形情況完全一致，說明長期荷載作用下，混凝土樓板已經(jīng) 出現(xiàn)了永久變形。 1 層大部分混凝土柱的混凝土質量較差， 鋼筋銹蝕較嚴重， 混凝土 表面已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有部分保護層剝落， 2 層混凝土柱的混凝土質量略好于 1 層框架柱。角鋼勁性柱由于保護層厚度較薄，鋼材表面已經(jīng)銹蝕，銹蝕量不大，樓板的鋼筋銹 蝕情況不明顯。 1 層的混凝土標號比原設計 200 號混凝土低， 1 層可評定為 C15 ， 2 層可評定為 C25 ； 3 層， 4 層的混凝土標號離散性較大，可以評定為C25 。升板結構現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)部分外露型鋼承重銷出現(xiàn)較為嚴重的銹蝕現(xiàn)象，個別構件銹蝕量已經(jīng)大于 5mm ，嚴重影響

5、了承重銷的承載能力。三、構造分析按照現(xiàn)行建筑抗震設防等級分類標準，房屋為丙類建筑，框架的抗震等級為二級?，F(xiàn)行 GB50011-2001 建筑抗震設計規(guī)范 （2008 版 ） 對結構體系的要求： 結構體系尚 宜符合下列各項要求： 1）宜有多道抗震防線； 2） 宜具有合理的剛度和承載力分布， 避免因局部削弱或突變形成薄弱部位，產生過大的應力集中或塑性變形集中； 3） 結 構在兩個主軸方向的動力特性宜相近。對板柱一抗震墻結構而言，規(guī)范要求：房屋 的周邊和樓、電梯洞口周邊應采用有梁框架；房屋的屋蓋和地下 1 層頂板宜采用梁 板結構。板柱一抗震墻結構的抗震墻應承擔結構的全部地震作用，各層板柱部分應滿足計

6、算要求，并應能承擔不少于各層全部地震作用的200% 。顯然本工程的結構體系不能滿足規(guī)范要求。四、結構復算1) 根據(jù)計算結果，大部分框架柱的軸壓比以及配筋不能滿足使用要求，其中最大值為 1.75 ，遠遠大于規(guī)范規(guī)定的 0.85 。地基基礎承載能力基本能夠滿足使用要求。2) 層間位移及結構動力特性計算結果表明，樓層集中質量較大，結構的側向剛度較 弱，層間位移最大值為 1/397 ，是規(guī)范規(guī)定的 2 倍多。 3) 框架柱的箍筋設置亦不滿 足抗震設計規(guī)范的要求。五、小結1) 從整個結構來看，本房屋結構體系均為板柱結構。原結構設計沒有考慮抗震設防， 柱板連接節(jié)點構造、框架柱的抗震構造措施等均不能滿足抗震

7、構造要求。結構的承 載力達不到 7 度抗震設防要求。因此房屋整體抗震性能不符合現(xiàn)行抗震設計規(guī)范要 求。2) 層間位移及結構動力特性計算結果表明，結構的側向剛度明顯較弱，層間位 移均超過規(guī)范規(guī)定限值。六、加固方法研究根據(jù)驗算結果并依據(jù) GB50367-2006 混凝土結構加固技術規(guī)范，建議對整個建筑 結構采取如下加固措施：1) 由于結構的側向剛度較小，層間位移不能滿足規(guī)范要求，應當在適當?shù)奈恢迷鲈O 抗側力構件，提高結構的側向剛度，減小層間位移。結構層間位移和動力特性計算 結果中可以看出， 增加抗側力構件 (抗震墻 )后，房屋的結構體系由原來的板柱體系轉 化為板柱一抗震墻體系。層間位移計算明顯減小，房屋振動周期縮短，結構整體水 平剛度有了較大的提高。結構體系相對而言比較合理，且滿足了現(xiàn)行設計規(guī)范要求。2) 樓板應當全面鑿除裝修層，減輕結構的恒載。3) 對于密肋樓板應當進行結構加固。密肋樓板的加固方法可采用加固密肋的方法