大同市永久村鱼鸟花卉文化市场
一、工程概况
大同市永久村鱼鸟花卉文化市场9#A楼、9#B楼及10#楼位于山西省大同市南郊区,南邻开源东街,西为友谊街,东邻大同市环卫局用地,北面为殡仪馆。三栋建筑的结构形式均为框架结构,基础采用钢筋混凝土筏板基础,局部采用钢筋混凝土独立柱基,条形基础,建筑物室内地面标高±0.000相当于绝对高程1052.08m。室内外高差0.15m。建筑结构安全等级为二级,地基基础设计等级为丙级,设计使用年限为50年,建筑抗震设防类别为标准设防类,抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为 0.15g,设计地震分组为第一组,框架抗震等级为三级.。其中9#A楼和10#楼设一层地下停车库,车库出入口设置在4#楼东侧;9#B楼中间增加一层楼板,地下设水池与水泵房通过4#过街楼下部地下通道进入9#A楼、10#楼地下车库;9#A楼、9#B楼和10#楼屋面局部为钢屋架。
目前三栋建筑物正处于施工阶段,地基基础及地下一层均完工,上部结构各栋楼进度不一。现
根据业主需要,拟对拟建三栋结构进行加层改造,考虑在现有结构基础上增加一层或二层,或局部二层。
二、加层改造计算初步结论
(一)加层方案
结合现场情况和结构实际情况,加层方法采用直接加层法较为可行。直接加层法,即在原有房屋上不改变结构承重体系和平面布置,直接加层的方法。适用于原承重结构与地基基础的承载力和变形能满足加层的要求,或经过加固处理后即可直接加层的房屋。直接加层方案具有合理的结构体系,明确的传力路线和计算简图,结构的整体性较好,并可保证加层后新旧结构的协调工作。
实际操作时可考虑按原柱网布置体系,采用钢筋混凝土框架结构直接进行加层。
1、在原结构上整体增加一层,局部增加两层
对9#B楼加层方案为:将轴线A-B/1-14、E-F/1-14之间区域增加一层,即将该区域混凝土柱
头升高4.5m,增加一层;将轴线B-F/1-14之间区域增加两层,一层为4.5m高,二层为2.3m高,总高6.8m。上面仍设置钢架屋面。加的楼层建筑功能为商场和办公室。
对9#A楼及10#楼加层方案为:将轴线A-B/1-14(15)、E-F/1-14(15)之间区域增加一层,即将该区域混凝土柱头升高4.5m,增加一层;将轴线B-F/1-14(15)之间区域增加两层,一层为4.5m高,二层为2.3m高,总高6.8m。上面仍设置钢架屋面。加的楼层建筑功能为商场和办公室。
2、在原结构上整体增加二层,局部增加三层
对9#B楼加层方案为:将轴线A-B/1-14、E-F/1-14之间区域增加二层,即将该区域混凝土柱头升高4.5m×2,增加二层;将轴线B-F/1-14之间区域增加三层,第一层为4.5m高,第二层为4.5m高,第三层为2.3m高,总高11.3m。上面仍设置钢架屋面。增加的楼层建筑功能为商场和办公室
对9#A楼及10#楼加层方案为:将轴线A-B/1-14(15)、E-F/1-14(15)之间区域增加二层,即将该区域混凝土柱头升高4.5m×2,增加二层;将轴线B-F/1-14(15)之间区域增加三层,第一层
为4.5m高,第二层为4.5m高,第三层为2.3m高,总高11.3m。上面仍设置钢架屋面。加的楼层建筑功能为商场和办公室。
(二)加层设计初步试算结论
根据业主加层需要,现采用中国建筑科学研究院开发的设计软件PKPM中SATWE模块对该楼结构加层进行初步模拟计算分析,因建筑功能不改变,故计算时结构荷载取值同原设计。
1、在原结构上整体增加一层,局部增加两层
按此方案进行加层改造时, 9#B楼现有地基承载力基本满足承载要求,尚不需加固;现有基础抗弯承载力及抗冲切承载力稍显不足,各基础平均差15%,需加固;底层个别柱现有承载力不足,差约30%,需加固。
9#A楼和10#楼现有地基承载力稍不满足承载要求,需加固;现有基础抗弯承载力及抗冲切承载力不足,各基础平均差25%,需加固。底层少数柱现有承载力不足,相差较多,个别差到约40%,需加固。
2、在原结构上整体增加二层,局部增加三层
按此方案进行加层改造时, 9#B楼现有地基承载力不满足承载要求,相差约40%,需加固;现有基础抗弯承载力及抗冲切承载力不足,各基础平均差35%,需加固;底层部分柱现有承载力不足,差约50%,需加固。
9#A楼和10#楼现有地基承载力不满足承载要求,相差约40%,需加固;现有基础抗弯承载力及抗冲切承载力不足,各基础平均差40%,需加固。底层部分柱现有承载力不足,相差较多,少数差到约60%,需加固。
3、初步结论分析
综上,采用在原结构上整体增加二层,局部增加三层的加层改造方案,地基基础及下部柱承载力严重不足,必须进行加固。加固工程量大,工期长,加固代价较高,其经济性、可行性均较差。故不建议采用此加层改造方案。
当采用在原结构上整体增加一层,局部增加二层的加层改造方案时,地基基础及下部柱承载力虽也有不足的现象,但总体相差不多,平均在25%。对于这种情况,可以针对上部结构和下部结构及地基基础,双管其下,对上部加层结构,尽量采用自重较轻的装修材料及填充墙
体,减小结构竖向荷载和水平地震作用,改善下部结构及地基基础的受力状况;对下部结构及地基基础,采用适当的加固手段,可以在投入较小的加固改造经济代价时实现加层改造需要。
三、加固处理思路
(一)地基基础
当地基基础承载力不足时,应进行加固。加固设计依据既有建筑地基基础加固技术规范(JGJ123-2000) 进行。根据实际情况基础可采用加大截面法进行加固,,对于地基可采用注浆加固法进行加固,当基础加大截面较多时,如将条形基础和独立基础改为筏板基础,当较多的增大基础底板面积时,可减小基底压力,也可不进行地基加固。
加大截面法加固基础施工流程:加固表面清理→补配钢筋→支模→湿润混凝土表面→灌浆料配制→灌浆→养护→脱模。注浆法加固地基适用于砂土粉土粘性土和人工填土等地基加固。一般用于防渗、堵漏提高地基土的强度和变形模量以及控制地层沉降等。
(二)底层混凝土框架柱
原混凝土构件拟采用粘贴碳纤维布加固法进行加固。加固设计依据《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2006及相关施工图集进行,并以《建筑结构加固工程施工质量验收规范》GB 50550-2010 为验收标准。
碳纤维施工流程:混凝土表面处理→配制并涂刷底层树脂胶→配置平材料并对不平整处修复→配制并涂刷浸渍树脂胶粘帖碳纤维片材→表面防护。
四、说明
上述结论仅为初步结论和加固思路,具体加固设计方案及施工图纸需在加层改造建筑方案确定的前提下,经详细的结构及地基基础承载力校核后,依据现行国家规范制定,并绘制施工图纸,
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