某科技培训中心结构托换改造设计与施工-正邦兴业

学术研究

ACADEMIC STUDY

2013-05

某科技培训中心结构托换改造设计与施工

发布者：正邦兴业浏览次数:64

该文已发表在第十届全国建筑物鉴定与加固改造学术交流会论文集出版社：合肥工业大学出版社

张江

（北京正邦兴业建筑技术开发有限公司，北京， 100083）

摘要：某科技培训中心为改善会议室使用功能要求，需拆除6层楼11-E、13-E轴的2根柱子。本文重点介绍体内预应力加固技术的应用，保证了结构的整体性和安全性，并综合考虑了节点、外装饰立面等各方面要求。

关键词：结构托换；补强加固；功能改造；预应力；设计与施工

1 工程概况

某科技培训中心6层楼，建于1993年，为7层（局部6层）全现浇混凝土。结构平面总长53.20m,总宽15.60m。为满足在结构6层会议室的使用功能要求,现需要取消该层11-E和13-E，2根框架柱。对将6层顶板11轴、13轴框架梁进行加大截面。同时将6层的5根边柱子加大截面和粘碳纤维加固。从下图可以看了在中间有2根框架柱，影响了会议室的整体效果。由于改变原来的使用功能，使原结构的跨度变大。待加固完成后再拆除6层11-E、13-E轴的2根柱子。

2 加固设计结果

根据工程的实际情况建模计算最终确定加固方案如下：

2.1 11、13轴框架梁原设计

截面b×h=400×600mm，加固设计增大至b×h=800×1100mm。原梁截面的2侧各增加200mm，上、下各增加300mm、200mm，截面四周外包混凝土中配纵向钢筋、箍筋与钢绞线预应力筋。11、13轴上框架边柱原设计b×h=500×600mm，加固设计增大至b×h=800×750mm。原柱截面侧面各增加150mm，截面三周外包混凝土中配纵向钢筋、箍筋。

2.2 预应力设计技术方案

根据承载力极限状态，计算公式如下；

N≤N_u=f_py+f_yAs(N)

N---轴向拉力设计值(N)

N_u---构件截面所能承受的轴向拉力设计值(N/mm²)

f_py----预应力钢筋的抗拉强度设计值(N/mm²)

f_y-----非预应力钢筋的抗拉强度设计值(N/mm²)

计算结果，每侧”贴梁”内需配10根1860级钢绞线（10-φ7^J5），支座截面上/下纵向普通筋4417 mm²，跨中截面纵向普通筋1760 mm²。

1）在11、13轴框架梁2侧”贴梁”宽度内,对称配置无粘接预应力钢绞线曲线筋,2端使用组和排孔钢垫板(厚度22 )和单孔挤压.夹片锚具,一端张拉工艺,梁端钢垫板后配钢筋网片。锚具位于粱端内，封端后结构外观同原结构设计外观。

2）在配筋计算中，11、13轴预应力框架梁的抗裂控制标准为二级，计算边界条件按结构实际情况确定。在梁的张拉反拱，最带挠度中，合理考虑弯曲变形对顶层的不利影响。

3）在11、13轴预应力框架梁完成张拉施工后，再切清除11-E、13-E轴的2根柱子

3 加固改造施工

主要施工内容包括：砌体结构拆除、植筋、粘碳纤维、新增框架梁体内预应力，浇筑C40自密实混凝土、水钻切割及其它辅助工程等。

3.1加固改造工程总体施工流程：施工准备（材料进场、外脚手架搭设）--卸荷（拆除6层顶面女儿墙、地面防水层等）-- 楼板支撑（对需加大截面的2根梁2侧采取满堂红脚手架支撑）--拆除需加固柱子2侧的砖墙及双玻窗--柱子加固（对支撑需加固2根梁2端的柱子进行增大截面加固，浇注自密实混凝土、柱子粘碳纤维加固）--加固梁（剔凿需加固梁上的楼板，植筋、绑筋、支模、浇注自密实混凝土）--拆除柱子（用水钻静力拆除）--拆除内脚手架、模板及支撑 --恢复原结构（原砖墙、屋面女儿墙等）--检查验收。

3.2无粘结预应力混凝土施工工艺工艺流程：施工准备--梁、板模板支搭--非预应力下钢筋铺放、绑扎--无粘结预应力筋铺放、端部节点安装--非预应力上钢筋铺放、绑扎--无粘结预应力起拱、绑扎--隐检验收--混凝土浇筑及振捣--混凝土养护--张拉--端部处理。

4 本工程加固技术建议

4.1为避免11、13轴框架边柱上端截面外侧出现宽度超过规范限值要求的裂缝，在现有外包混凝土截面内，在现有基础上适当增大纵筋截面，并辅助进行最大裂缝宽度计算。

4.2在11、13轴框架梁的剔凿顶面，增配2列交错的短钢筋“剪力销”（界面构造配筋）。剪力销”使用14的螺纹钢筋制作，长度200，间距400 mm，一端稍磨出锥面。安装时使用的钻孔直径Φ14，深度100 mm，通过锤击砸入钻孔内，外露长度100 mm。

4.3在切除11-E、13-E轴的2根框架柱前，柱的周围应设可预受力支撑，以卸除框架柱承受的竖向荷载。支撑上，下应位于对屋面梁。楼板梁的宽度范围内，以免损坏楼板。

参考文献

[1]混凝土结构加固设计规范GB50367-2006 [S].北京：中国建筑工业出版社，2006.

[2]建设工程预应力施工规程CECS180:2005 [S].北京:中国计划出版社，2005.

[3]混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204-2002 [S].北京：中国建筑工业出版社，2002.

[4]带肋钢筋套筒挤压连接技术规程JGJ108-96 [S].北京：中国建筑工业出版社，1997.

[5]无粘结预应力混凝土结构技术规程JGJ92-2004 [S].北京：中国建筑工业出版社，1997.

[6]预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程JGJ85-2002 [S].北京：中国建筑工业出版社，2002.

[7]预应力钢结构技术规程CECS212:2006 [S].北京:中国计划出版社，2006.

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