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升板结构房屋安全性能评估与加固方法研究
作者:冯波 郝伟 来源:233网校论文中心 点击量: 发布时间:2013-9-15 21:47:39

  论文摘要:根据升板结构房屋的特点,结合工程实例,通过对该类房屋进行现场调查、构造分析和结构复算,对房屋的检测和加固方法进行了研究,从而使升板结构房屋满足现行设计规范要求,进而推广升板结构形式的应用。

  0引言

  升板结构是二十世纪七八十年代的一种乡昭些结构形式,其主要特点为现场湿作业少、构件统一、易于预制、板底平整等。正是由于这些特点和当时施工技术等原因,所以建设了较多的这种结构形式的房屋。在当前城市改造过程中,或多或少地会遇到这类房屋。其主要缺点为水平刚度较小,柱板连接节点较弱等。本文结合工程实例对这类房屋的特点进行分析,并对加固设计方法进行研究。

  1工程概况

  

  某商场为一幢4层混凝土结构房屋,建筑面积8 000时。房屋结构形式为柱板结构,柱形式为角钢劲性柱;1层,2层采用密肋楼板升板结构,3层,4层采用平板升板结构。柱设计截面尺寸为350 x 350,内配4艺80x8等边角钢。密肋板的肋梁截面尺寸为120 x 250 @ 615,柱边肋梁负弯矩处配2小18,跨中正弯矩配2似5,箍筋为双肢怀@ 150;跨中肋梁负弯矩配砷18,正弯矩配125,拉结筋为S形拓@ 150。后浇方形柱帽,柱帽尺寸为1 500 x1 500 x 400。平板设计板厚为200,内配X14)150钢筋双层双向配置,板底、板顶钢筋的断开位置均在跨中1 /3处。后浇锥形柱帽,柱帽尺寸为1 800 x 1 800 x 300。混凝土设计标号为300号。升板与柱之间的连接采用型钢承重销、型钢与提升环中的预埋型钢焊接。房屋采用柱下条形基础,基础埋深2.000 m,电梯井及楼梯间位置的基础为筏片基础,基础埋深为2.000 m,混凝土设计标号为200号,结构平面图见图1,图2。

  2现场调查

  由于房屋使用历史较长,在平时使用过程中没有按照原设计荷载要求进行使用,曾多次对房屋进行改造,楼层面装饰层厚度达到300~,远远大于原始设计荷载。在现场将所有楼层装饰层全部拆除后,发现原有平板呈现明显的凹凸现象,与无梁楼板在均布荷载作用下的变形情况完全一致,说明长期荷载作用下,混凝土楼板已经出现了永久变形。1层大部分混凝土柱的混凝土质量较差,钢筋锈蚀较严重,混凝土表面已经发现有部分保护层剥落,2层混凝土柱的混凝土质量略好于1层框架柱。角钢劲性柱由于保护层厚度较薄,钢材表面已经锈蚀,锈蚀量不大,楼板的钢筋锈蚀情况不明显。1层的混凝土标号比原设计200号混凝土低,1层可评定为C15,2层可评定为C25;3层,4层的混凝土标号离散性较大,可以评定为C25。

  

  升板结构现场发现部分外露型钢承重销出现较为严重的锈蚀现象,个别构件锈蚀量已经大于5 mm,严重影响了承重销的承载能力。

  3构造分析

  按照现行建筑抗震设防等级分类标准,房屋为丙类建筑,框架的抗震等级为二级。

  现行GB 50011-2001建筑抗震设计规范(2008版)对结构体系的要求:结构体系尚宜符合下列各项要求:1)宜有多道抗震防线;2)宜具有合理的刚度和承载力分布,避免因局部削弱或突变形成薄弱部位,产生过大的应力集中或塑性变形集中;3)结构在两个主轴方向的动力特性宜相近。对板柱一抗震墙结构而言,规范要求:房屋的周边和楼、电梯洞口周边应采用有梁框架;房屋的屋盖和地下1层顶板宜采用梁板结构。板柱一抗震墙结构的抗震墙应承担结构的全部地震作用,各层板柱部分应满足计算要求,并应能承担不少于各层全部地震作用的20 0%。显然本工程的结构体系不能满足规范要求。

  4结构复算

  1)根据计算结果,大部分框架柱的轴压比以及配筋不能满足使用要求,其中最大值为1.75,远远大于规范规定的0. 85。地基基础承载能力基本能够满

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