混凝土全框架结构的加固技术
在城市,将沿街房屋改造成商业住房已成商业住房,已成为一种潮流,由于房屋使用性质的改变,导致了原有结构的承载力不足,所以加固必不可少。混凝土全现浇框架的加固与其他结构的房屋相比,难度要大一些,笔者曾经参与了一个工业厂房现浇框架的改造加固,和一个临街现浇框架结构建筑的梁柱加固 ,这里就其加固技术及计算方法展开讨论。
一、框架上板的加固技术。
板的加固一般可采取三种方法:板面加固,板底加固,板面板底同时加固,当新增荷载不是很大时可采取板面加固或板底加固。当新增荷载较大时,可采取板面板底同时加固。
1、板面加固:
①、实用范围:板底钢筋无严重锈蚀。
②、具体操作:
又没有起壳时可不铲除(测材料标号可用回弹法)。若板上有水泥砂浆或防水保温层或其他面层,则一律要清除干净。
⑵、用热碱水将结合面层刷洗干净,再行钢凿或冲击钻等工具将结合凿毛,其纵横间其各自间距不应大于200mm,凿毛深度一般为5mm左右,清扫后用高压水冲洗干净。
⑶、在板底中部,用顶撑作为支撑以清除旧板原有挠度并承受施工荷载(顶撑沿次梁跨度方向没米设置一根)。
⑷、在新浇砼板面上配筋φ6~φ8@150~200的双向钢筋网片作为板的受力筋(双筋板的上层筋)和抵抗温度伸缩应力,新浇砼板板厚不宜小于40mm,其标号应大于旧板设计标号,养护28天后方可拆除顶撑投入使用。
③、计算方法:
内力计算可根据使用要求采用塑形或弹性计算法,混凝土标号不小于c20,钢筋采用i级钢,板厚h=h1+h2,荷载p=g+q(h1=旧板厚,h2=新浇板厚,g=新旧板合计自重,q=改建后使用活载)。
⑵、视原支座处板底钢筋情况,按单筋板或双筋板计算支座截面的钢筋截面面积as(即钢筋网沿板跨方向的钢筋数量)。
⑶、钢筋网片与网片之间的搭接处满足一般要求外,当作为板的受力钢筋时,应满足钢筋的搭接长度要求。新旧板砼标号不相等时,可先估算受压区高度x,再确定受压区应采用的砼标号,或直接区旧砼标号。一般验算跨中截面as时,用新板砼标号,计算支座截面as时用旧板砼标号。
2、板底加固:
通过增加受力筋和截面高度来提高承载力。
①,通过实用范围:板底脱落,钢筋锈蚀范围较大时。
②,具体操作:
凿出板底受力筋的保护层,露出分布筋的d/2,先焊上短钢筋,再将新添钢筋焊在用短钢筋上,然后高于旧板砼标号的喷射细石混凝土补平,施工是,应注意板底中部加顶撑。
③,计算方法(弹性或塑性计算方法)
⑴、按单筋板计算跨中受力钢筋as房屋结构改造加固(as—新增和原有跨中受力拉筋只和,原有钢筋锈蚀较大是可忽略不计)。
⑵、按单筋板验算支座受力拉筋as(as—旧板原有支座受力拉筋)。
2、板面板底同时加固。
当板面和板底加固还不能满足承载力要求时,可把以上两种方法结合起来使用。此时,不仅板的截面高度可又 较大的增加,而且可以同时增加板面和板底受力筋的数量,板的承载力也随之大幅度提高。但此方法施工困难。
二、梁的加固技术.
按照通常采用的加固方法,本文专就梁的砼的加固方法进行讨论。
1、梁的正截面强度不足时
在旧板板面上加固的同时,梁顶面也增加了新浇板的厚度,在梁顶板上
配上按计算求得的钢筋后,就可提高梁的正截面强度。也可在梁底分段
剥开纵向钢筋的保护层,焊上短筋后再焊上新增受力钢筋,见图1
计算方法
⑴、支座截面按单筋矩形截面梁求出as(as—支座原有纵筋或支座原有纵
筋和新增纵筋只和)。
⑵、跨中截面按单筋或双筋t型截面计算跨中as(as—跨中原有受力纵筋或原有受力纵筋和新增纵筋之和)。
2、梁的正、斜截面强度都是不足时。
①、在正截面加固的基础上再套上u形箍筋,并拧紧螺栓,见图2.
②、用粘结剂把角钢贴在梁底的两个角上,角钢型号由正截面强度计算确定,再套上u形箍筋并拧紧螺栓。
③、在螺帽下设置长条刚垫板,可作为梁支座负筋或跨中受压筋。
④、u形箍筋安好后用喷射细石砼或钢丝网水泥抹面。
⑤、计算方法:
⑴、计算正截面抗弯强度.
支座截面按单筋矩形截面梁求出as(as—支座原有纵筋和新增后钢筋面积之和)
跨中截面按双筋t形截面计算跨中as及as’(as—跨中原有受拉钢筋和新增纵筋或角钢之和,as’—跨中新增受压扁钢或新增扁钢和原有受压纵筋只和)。
⑵、按斜截面抗剪强度求出u形箍筋的截面积和间距。
三、柱的加固技术
在砼柱的加固中,新增设的钢筋必须与柱子的上下端与基础或梁有可靠连接(钢筋与钢筋焊接,钢筋在砼中锚固或直接在楼板中打洞穿钢筋)。
1、方法一,见图3
先用粘结剂把角钢粘贴在柱的四个角上,再用u形箍筋拧紧角钢,为了保证角钢受力的均匀性,u形箍筋的开口方向要沿柱的四边依序变换,最后可用喷射砼或钢丝网水泥粉面。
2、方法二:
局部剥去纵筋保护层,焊上短钢筋,再焊上按计算求得的新增受力筋,最后浇灌混凝土,新浇砼底应较原柱砼标号提高一级。
3、计算方法:
① 按柱的箍筋需求确定u形箍筋的直径和间距.
② 按轴心受压或偏心受压柱的强度计算公式求出as(as—原有纵筋和新增纵筋之和,或原有纵筋和新加角钢之和)
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