浅谈旧房改造结构加固设计 5页

'浅谈旧房改造结构加固设计摘要：文章主要是通过对建筑结构荷载及结构抗力这两方面进行分析，阐述了旧房加固设计的方法，并结合工程实例对其分析与探讨。关键词：旧房改造；结构加固；方法中图分类号：TU2文献标识码：A一、建筑结构上的荷载按照《建筑结构荷载规范》把作用在楼面的活荷载，统一取为平稳二项随机过程，并把楼面活荷载分为持久性和临时性活荷载，假定(设计基准期T=50年):比荷载出现的概率为P,不出现的概率为1-P；b.荷载持续一次作用时间为工，则在准基期为荷载变动次数r=T/t；c.荷载任意时点的概率分布函数是相同的。根据以上假定，通过全国性现场调查得出：t=10年，一5次，荷载分布函数为极值I型分布：F(x)=exp{-exp[-a(x-u)]}(1)其中：u：众值，u=µ-0.5772/aa:尺度参数，a二兀/2・4495o µ,o为分布函数的平均值和标准差。根据二者的组合，并按一定的分位数，得出楼面活荷载的标准值LK=1.5kN/m20但在结构加固时，由于结构已处于服役期，因此荷载基准期T=50年的假定已不再适应，而应改成冃标使用期T(t),t由甲方或者房产商给出，这就得出下式：YR^S(2)式中的荷载项S,必须修改，(R为抗力设计值,S为荷载设计值)o为便于结构工程师应用，给出一个荷载修正系数K应是适宜的。按照在新的目标使用期内，结构的可靠度指标不变的前提下，利用上述研究楼面活荷载的方法，可以得出修正系数K(见表1)。活荷载修正系数K(单位:年)表1二、结构抗力对于(4)式的左端项，以前的设计思想是考虑到施工、制作等诸多不确定性未来因素，对抗力标准值R0除以一个抗力分项系数Y0作为设计值。但在加固设计时,结构已经形成，因此抗力项应现场实测來定出。即：YYOR^kkOS(5) 式中，Y0为抗力分项系数。同时，采用(1)式还存在一个隐患，即责任方不明确：是施工质量的原因，还是设计方法不完善?这很容易造成房屋鉴定加固时责任不明确。采用概率分析方法的研究现在还不成熟，很难应用到实际工程中去。三、工程实例(-)工程概况某商务楼建于1974年，五层多排柱内框架房屋，建筑面积为3550m2c房屋平面呈“L”形，设计时未考虑抗震设防。根据检测结果，混凝土强度等级仅为C13,粘土砖强度等级MUO或MU15(图1)。图1原结构平面布置图(-)工程难点与解决方法根据抗震鉴定报告可知原结构属于平面凹凸不规则，扭转不规则、竖向规则结构范畴。根据建筑工程建设规范《建筑抗震设计规程》，按照内框架结构构造措施进行了复核，得出主要结论如下：1、按照内框架结构体系，改造后的房屛高度、房屋层数均超过抗震规范限值要求；2、结构平面不规则，不符合抗震要求；3、房屋四角未设构造柱，不符合抗震要求。(三)设计方案 1、角钢加固砖壁柱对于角钢加固砖柱的强度和变形，国家尚无相关设计规范，国内的理论研究也很少，需要根据加固措施进行理论分析并按相关规范设计。理论上讲，①角钢加固后的砖柱处于三向受压状态，延迟裂缝的产生和发展，强度和刚度得到提高；②由于内部砖柱的作用，钢格构柱的整休稳定性得到改善。通过砖柱包钢和屋角增设构造柱解决了结构体系置换问题。但是在设计中我们不考虑砖柱的作用，算出内力后按照钢格构柱进行设计，这样设计将偏于安全。在建模过程中，采用等代刚度法输入加固后的钢一砖柱的尺寸。2、房屋四介增设构造柱在房屋四角增设砖柱，然后用角钢和钢板将其与原屋角一同箍住，设计原理和施工方法同角钢加固砖壁柱O（四）施工实施1、工艺流程检查材料是否符合耍求f砖柱及钢材表面处理f安装钢板、角钢及篩板f高压灌浆f钢材表面防腐处理。2、砖柱表面处理为了防止灌胶时胶水渗入砖柱，先用修补胶将整个砖柱进行修补和涂抹。砖柱表面应修补平整，凹凸不应超过5mm（每lm长度范围内）。3、钢材表面处理 钢板切割后断口边缘熔渣应清除，机械剪切面不得有裂纹及楞缺。表面应清洗除锈，打磨至出现金属光泽。打磨粗糙度越大越好，打磨纹路与钢板受力方向垂直，再用丙酮擦拭干净。角钢和箍板结合面应除锈，并打磨出金属光泽，用丙酮擦拭干净。4、安装钢板、角钢及箍板考虑到砖柱的强度较低，膨胀螺丝不能满足临时固定要求，故釆用化学锚栓将钢板临时固定于砖柱上。用卡具将角钢及箍板卡干柱上预定位置，经校准后彼此焊接固定。焊接要求参照钢结构规范。5、高压灌浆用环氧胶泥将钢架全部构件边缘密闭封堵，防止高压灌浆时胶水流出。在利于灌浆的适当位置钻孔，粘贴灌浆嘴，并留出排气孔。待胶泥固结后，通气试压，对漏气处进行修补。6、防腐处理钢材表面喷涂防锈漆两道，再喷涂与水泥砂浆面层连接的胶结层，外抹25mm厚水泥砂浆保护层防腐。'