一、工(gōng)程概况
某石油公(gōng)司办(bàn)公(gōng)楼由于改变使用(yòng)要求,将整栋建筑改為(wèi)办(bàn)公(gōng)用(yòng)房,為(wèi)了给刚进大楼的业主等人员一种开阔高遠(yuǎn)的空间感觉,特要求将裙房一、二层局部框架梁、柱、板去掉,层高均為(wèi)5.1m,若去掉两层柱子,进门后的层高将达到10.2m,局部裙房改造加固前后如下图模型所示。
二、加固方案
切除首层和二层的框架柱,首层框架梁东西向跨度由8500mm 变為(wèi)25500mm,南北向跨度由9000mm 变為(wèi)18000mm,四周临近的框架柱荷载也相应增大。二层框架柱剪除,三层相应位置的柱就没有(yǒu)了支撑。综合考虑,将三层相应位置的柱一并剪除,為(wèi)三层一并提供大空间,根据工(gōng)程的实际情况建模计算,最终确定加固设计方案。
1 框架梁下部增加钢梁
切除柱子后,地下室顶板到二层顶板经过改造后跨度较大,大部分(fēn)荷载转移至由框架柱和框架梁承担。框架梁加固采用(yòng)上部加钢板,下部加型钢梁的加固方案处理(lǐ)。经计算,上部钢板為(wèi)-650×30,采用(yòng)螺栓M18@250 锚固,原梁下铁补植長(cháng)100 短筋Φ25@300, 下部型钢梁采用(yòng)腹板-650×20,翼缘350×30,钢板和型钢梁与原梁采用(yòng)结构胶粘接,如上图所示。此方案改善了楼层承载能(néng)力,调整了裙楼刚度,从而保证了结构的整體(tǐ)抗震能(néng)力。
2、屋盖梁上部增加钢梁
裙房屋盖的两个柱子切除后,东西向框架梁的跨度由8.5m 变為(wèi)25.5m,南北向跨度由9m 变為(wèi)18m。受层高限制,為(wèi)满足使用(yòng)功能(néng),在原框架柱上部增加混凝土柱墩作(zuò)為(wèi)钢梁支撑。经过计算型钢梁采用(yòng)H950×600×20×30,加固节点右图所示。
3、框架柱外包角钢加固
考虑到造价及施工(gōng)的难易程度,采用(yòng)框架柱包钢加固方案,工(gōng)艺成熟且便于施工(gōng),如右图所示。角钢L120×14,最外侧用(yòng)结构胶加通長(cháng)钢板,角钢与柱子之间空隙不小(xiǎo)于8mm;角钢穿过楼板时将切断纵筋与角钢焊接牢靠。角钢下端通过钢板固定于基础底板,上端伸至楼板下皮。在钢板固定后压力注浆,增强结构整體(tǐ)受力特性,防止钢板内侧腐蚀。柱加固遇到梁时,用(yòng)L63×6 角钢将梁封闭,防止漏浆。
三、施工(gōng)流程
本工(gōng)程采用(yòng)先做好梁柱加固,再截柱的方案。对于框架柱混凝土不能(néng)被替换的问题,则由设计措施来弥补,计算时,新(xīn)增混凝土采用(yòng)与原混凝土同样强度等级C30,实际施工(gōng)则采用(yòng)提高一个强度等级的混凝土。工(gōng)作(zuò)顺序按以下进行。
1 屋面吊梁施工(gōng)完毕可(kě)拆除三层柱。先破碎混凝土后按要求切断柱纵筋,碎落混凝土块不可(kě)对楼板有(yǒu)冲击。
2 三层加固钢梁施工(gōng)完毕,待C30 灌浆料达到强度要求, 方可(kě)拆除梁地皮以下一段混凝土柱,补齐梁下钢板。
3 拆除二层楼板及梁,既先拆楼板然后次梁最后拆主梁和柱。
四、加固总结
施工(gōng)采用(yòng)全过程监测,结果表明改造后建筑结构工(gōng)作(zuò)完全正常。本工(gōng)程是以梁、柱外包钢法加固的“托梁拔柱”工(gōng)程的成功实例,在方案选择、施工(gōng)管理(lǐ)、资源组合、绿色环保诸多(duō)方面均取得了优化效果。除广大农村外,我國(guó)城镇现有(yǒu)房屋约70 亿m2,因功能(néng)要求,在无法新(xīn)建的情况下,如何利用(yòng)改造现有(yǒu)旧房,本工(gōng)程的经验可(kě)供参考。