升板結(jié)構(gòu)房屋抗震性及加固措施分析論文

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關(guān)鍵詞：升板結(jié)構(gòu)抗震性能加固

摘要：根據(jù)升板結(jié)構(gòu)房屋的特點，結(jié)合工程實例，通過對該類房屋進行現(xiàn)場調(diào)查、構(gòu)造分析和結(jié)構(gòu)復算，對房屋的檢測和加固方法進行了研究，從而使升板結(jié)構(gòu)房屋滿足現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范要求，進而推廣升板結(jié)構(gòu)形式的應用。 引言 升板結(jié)構(gòu)是二十世紀七八十年代的一種鄉(xiāng)昭些結(jié)構(gòu)形式，其主要特點為現(xiàn)場濕作業(yè)少、構(gòu)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(shù)等原因，所以建設(shè)了較多的這種結(jié)構(gòu)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(jié)合工程實例對這類房屋的特點進行分析，并對加固設(shè)計方法進行研究。 一、工程概況 某商場為一幢4層混凝土結(jié)構(gòu)房屋，建筑面積8000時。房屋結(jié)構(gòu)形式為柱板結(jié)構(gòu)，柱形式為角鋼勁性柱；1層，2層采用密肋樓板升板結(jié)構(gòu)，3層，4層采用平板升板結(jié)構(gòu)。柱設(shè)計截面尺寸為350x350，內(nèi)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(jié)筋為S形拓@150。后澆方形柱帽，柱帽尺寸為1500x1500x400。平板設(shè)計板厚為200，內(nèi)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(shè)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(chǔ)，基礎(chǔ)埋深2.000m，電梯井及樓梯間位置的基礎(chǔ)為筏片基礎(chǔ)，基礎(chǔ)埋深為2.000m，混凝土設(shè)計標號為200號。 二、現(xiàn)場調(diào)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(shè)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(shè)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(zhì)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(zhì)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(shè)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(jié)構(gòu)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(gòu)件銹蝕量已經(jīng)大于5mm，嚴重影響了承重銷的承載能力。 三、構(gòu)造分析 按照現(xiàn)行建筑抗震設(shè)防等級分類標準，房屋為丙類建筑，框架的抗震等級為二級。 現(xiàn)行GB50011-2001建筑抗震設(shè)計規(guī)范(2008版)對結(jié)構(gòu)體系的要求：結(jié)構(gòu)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(chǎn)生過大的應力集中或塑性變形集中；3)結(jié)構(gòu)在兩個主軸方向的動力特性宜相近。對板柱一抗震墻結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)。板柱一抗震墻結(jié)構(gòu)的抗震墻應承擔結(jié)構(gòu)的全部地震作用，各層板柱部分應滿足計算要求，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(jié)構(gòu)體系不能滿足規(guī)范要求。 四、結(jié)構(gòu)復算 1)根據(jù)計算結(jié)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(chǔ)承載能力基本能夠滿足使用要求。2)層間位移及結(jié)構(gòu)動力特性計算結(jié)果表明，樓層集中質(zhì)量較大，結(jié)構(gòu)的側(cè)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(shè)置亦不滿足抗震設(shè)計規(guī)范的要求。 五、小結(jié) 1)從整個結(jié)構(gòu)來看，本房屋結(jié)構(gòu)體系均為板柱結(jié)構(gòu)。原結(jié)構(gòu)設(shè)計沒有考慮抗震設(shè)防，柱板連接節(jié)點構(gòu)造、框架柱的抗震構(gòu)造措施等均不能滿足抗震構(gòu)造要求。結(jié)構(gòu)的承載力達不到7度抗震設(shè)防要求。因此房屋整體抗震性能不符合現(xiàn)行抗震設(shè)計規(guī)范要求。2)層間位移及結(jié)構(gòu)動力特性計算結(jié)果表明，結(jié)構(gòu)的側(cè)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(jié)果并依據(jù)GB50367-2006混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范，建議對整個建筑結(jié)構(gòu)采取如下加固措施： 1)由于結(jié)構(gòu)的側(cè)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(shè)抗側(cè)力構(gòu)件，提高結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度，減小層間位移。結(jié)構(gòu)層間位移和動力特性計算結(jié)果中可以看出，增加抗側(cè)力構(gòu)件(抗震墻)后，房屋的結(jié)構(gòu)體系由原來的板柱體系轉(zhuǎn)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(jié)構(gòu)整體水平剛度有了較大的提高。結(jié)構(gòu)體系相對而言比較合理，且滿足了現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范要求。 2)樓板應當全面鑿除裝修層，減輕結(jié)構(gòu)的恒載。 3)對于密肋樓板應當進行結(jié)構(gòu)加固。密肋樓板的加固方法可采用加固密肋的方法，在板肋正負彎矩區(qū)粘貼高強片材，如鋼板或碳纖維材料。 4)混凝土柱，應首先鑿除混凝土柱表面已經(jīng)碳化、酥裂部分，采用擴大截面法進行加固。為了保證框架柱的連續(xù)性，柱鋼筋應穿樓板至屋面，并增設(shè)箍筋加密區(qū)。關(guān)鍵詞：升板結(jié)構(gòu)抗震性能加固