混凝土框架结构的加固设计.pdf

第3 2 卷2 0 1 4 年第 1 期 总第 1 6 9 期 混凝土框架结构的加固设计 刘银萍张金岭李双河 鞍钢集团工程技术有限公司鞍山1 1 4 0 2 1 问题研究 【 摘要】 由于设计或施工不当、 材料质量不符合要求、 使用功能改变、 以及耐久性等原因需要对钢筋混凝 土及素混凝土结构进行加固设计和处理。这里以实际的工程为例阐述加 固设计的几个要点内容和需要注意的 地 方 。 【 关键词】 加固 混凝土框架原则 Re i n f o r c e me n t De s i g n o f Co n c r e t e F r a me S t r u c t u r e L I U Yi n - p i n g ， Z t t ANG J i n - l i n g ， L I S h u a n g - h e An s t e e l E n g i n e e r i n g T e c h n o l o g y C o ． ， L t d ． ， A n s h a n 1 1 4 0 2 1 【 A b s t r a c t 】 I t i s n e e d t o m a k e r e i n f o r c e d d e s i g n f o r r e in f o r c e d c o n c r e t e a n d p l a i n c o n c r e t e s t ruc t u r e d u e t o i mp r o p e r d e s i g n o r c o n s t r u c t i o n ， u n q u a l i f i e d ma t e r i a l s ， f u n c t i o n c h a n g e s ， a s w e l l a s t h e d u r a b i l i t y a n d o t h e r r e a s o n s ． T h e a c t u a l p r o j e c t i s t a k e n a s a n e x a m p l e t o e l a b o r a t e s e v e r a 1 k e y p o i n t s a n d n o t i c e s i n t h e r e i n f o r c e me n t d e s i g n ． 【 K e y w o r d s 】 R e i n f 0 r c e m e n t ， c o n c r e t e f r a m e 1 工程概况 天津市铁中煤化工有限公司 1 5 万t 焦油扩建 工程加固设计是2 0 0 9 年 l 0 月焦化室委托， 原有厂 房的结构形式是钢筋混凝土框架结构 ， 建于 1 9 9 6 年， 共分为4 层。现以提供的荷载资料对结构进行 承载力验算 ， 经计算后发现其承载力已经超过其 极 限承载力 。因此 ， 应 对其进行加 固处理。加 固 部分分为柱子加固、 楼板加固、 框架梁加固。 2 加固基本原则 混凝土结构加固技术规范 中规定， 当混凝 土结构经可靠性鉴定需要加 固时， 必须进行加 固。加固设计的内容及范围应根据可靠性鉴定结 论和委托方提出的要求确定， 可以包括整体房屋， 也可以是指定的区段或特定的构件 。 加 固后的房屋建筑安全登记应根据结构破坏 后果的严重程度及使用单位的具体的要求由设计 者按照实际情况确定。 混凝土结构的加固设计应与施工方法紧密的 结合， 并应采取有效措施， 保证新浇注的混凝土与 原结构可靠连接 、 协同工作。对加固混凝土结构 上的作用应进行实地调查。 5 4 3 加 固方法及其选择 混凝土结构的加固方法可以采用加大截面加 固法、 外包钢加固法 、 改变结构传力途径加固法 、 外部粘钢加固法等。在天津市铁中煤化工有限公 司 1 5 万t 焦油扩建工程加固设计中框架梁、 板加固 时采用的是加大截面加固法， 框架柱的加固时采 用的也是加大截面加固法。 加大截面加固法 ， 即采取增大混凝土结构或 建筑物的截面面积， 以提高其承载力和满足正常 使用的一种加固方法。 3 ． 1 梁板 加 固 梁板属于受弯构件的加大截面加固， 可以采 用在受压区或是受拉区两种不同的的加固形式。 在本次工程中梁的加固采用的是在受拉区加大截 面的处理方法。板的加固采用的是在受压区加大 截面的处理方法， 即在原有的楼面板上新铺设一 层钢筋混凝土 ， 新增加的混凝土厚度 为 5 0 mm 由 计算结果确定 。具体的处理节点见如图l 所示 图中节点用于主次梁 新旧梁 相交处进行筋 植筋处理的钢筋混凝土梁 节点中需要注意的地方主要有 1 加固的截面的处理。把原有构件表面的 抹灰层及瓷砖等均凿除。对混凝土表面存在的缺 问题研究 第3 2 卷2 0 1 4 年第 1 期 总第 1 6 9 期 原框架梁 新 3 0 0 s o o l J 0 C 目 劲板 。 t 2 0 0 02 0 4 0 0 图 1 梁板加固节点 陷清理至密实部位， 并将表面抹灰 ， 要求打成麻坑 或沟槽 ， 坑和沟槽 深度不得小于 6 m m， 麻坑每 1 0 0 m m1 0 0 m m的面积内不少于5 个 ， 沟槽间距不 1 g 一 大于箍筋间距或2 0 0 m m 。为了加强新旧混凝土的 整体结合， 在浇筑混凝土前 ， 在原有混凝土结合面 上先涂刷一层高标号的水泥净浆， 在加固施工中， 由于某种原因而不便在原有混凝土表面进行凿毛 处理 ， 可在构件的结合面锚入膨胀型锚栓。在安 装锚栓前 ， 应清除混凝土表面的污物 ， 用5 ％的火 碱溶液擦洗 ， 并用清水冲洗干净。如锚栓的螺杆 露出构件表面太短 ， 可用些短角钢或铁件与原构 件紧固。 2 植筋。植人混凝土内的钢筋要求与梁内 钢筋进行等强度的连接 ， 这一点是非常关键的地 方。然后将混凝土内钻的孔隙用浇注料或是细石 混凝土填满。 3 梁下起抗剪作用的连接件。由上图1 中可 以看出梁外表面增加了一个起到抗剪作用的预埋 ＼ ’ ／ 0 原 i 架柱 0 - 四 外包一 IL 9 0 1 0 楼板处楼 广 _ _ ■ ■ ■ L J L 原 基 础 。润将角钢插入原基 J ● ● } 0 0 咖8 1 0 0 接成封li j 形式 1 胄 Q ● 0 一 并 j 角钎 焊接 一 一 一 ● ● 、 柱 四 边落 1 2 4 2 2 原基础凿 1 r 将 日 筋扫 人原基础5 0 0 ra m L ●●- a 0 ．_ ／ h ＼ l 0 0 ． 5 0 0 1 0 0 r ． ’ 7 0 0 ． L 9 0l I 原基础凿湘 将角钢和钢筋插入原基础5 0 0 ra m 用G J Z次料浇灌 图2 柱加固 件。由于新旧混凝土的连接在一定的程度上远远 的比不上一次性的浇注混凝土的效果好， 因此 ， 新 旧混凝土节点处理上增加了一个抗剪作用的角钢 预埋件 。 3 ． 2 柱子 的加 固 柱子的加固处理方法与梁板的加固方法很相 似。首先是加固界面的处理 ， 处理的要求和方法 见梁板的截面处理方法 与梁板不同的是柱子的植筋是植入基础内 的， 植入钢筋的长度满足锚固长度即可， 因此 ， 不 需要增加抗剪作用的预埋件 ， 同时要求在新加的 混凝土的四个角加上角钢。具体做法见图2 4 总 结 混凝土框架的的加固处理方法很多， 本文仅 对工程实例加以详细的阐述 ， 并说明其中需要注 意的地方。希望能有更多的工程设计人员对加固 技术予以关注， 并研究出更多更好的处理方法， 使 加固技术的发展得以快速的提高。 参考文献 【 1 ] 混凝土结构加 固技术规 范 CE CS 2 5 9 0 【 2 】 混凝土结构设计规 范 GB 5 0 们0 2 0 0 2 ． 【 3 】 抗震设计规范 GB 5 0 0 1 1 2 0 0 1 ． [ 4 1 混凝土结构工程施工质量验收规 范 GB 5 0 2 0 4 -- 2 0 1 2 1 1 1 5 收稿 一 5 5