導(dǎo)語：建筑板柱結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)分析一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：當(dāng)前狀況下，隨著城市用地的日益緊張，城市建筑逐漸向著多高層方向發(fā)展。多高層建筑施工工序復(fù)雜程度較高，存在較大施工難度，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與加固措施等方面表現(xiàn)得尤其明顯。近年來，板柱結(jié)構(gòu)憑借著平面布置靈活性強(qiáng)、施工簡(jiǎn)單、具有框架結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)等特點(diǎn)，在多層建筑結(jié)構(gòu)中有著越來越廣泛的應(yīng)用。一般情況下，板柱結(jié)構(gòu)在廠房、倉庫與商場(chǎng)等多層建筑中有著較強(qiáng)的適用性。本文就結(jié)合具體事例，對(duì)建筑板柱結(jié)構(gòu)改造加固設(shè)計(jì)進(jìn)行研究與分析。

關(guān)鍵詞：建筑；板柱結(jié)構(gòu)；改造設(shè)計(jì)；加固設(shè)計(jì)

1工程概況

本市某商場(chǎng)結(jié)構(gòu)為板柱結(jié)構(gòu)，共三層，層高在6m左右。為了進(jìn)一步滿足發(fā)展需求，現(xiàn)需要對(duì)其進(jìn)行一定程度的改造，具體改造要求為在原先三層的基礎(chǔ)之上再加高兩層，并在此基礎(chǔ)之上采取科學(xué)合理的加固措施。經(jīng)檢查相關(guān)資料發(fā)現(xiàn)，本商場(chǎng)建筑的混凝土強(qiáng)度達(dá)到C20以上，符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的加固改造條件。

2加固方案設(shè)計(jì)

2.1樁型的確定。這一商場(chǎng)建筑原先采用了預(yù)制方樁的樁型設(shè)計(jì)，為了不破壞原有建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，本次加固改造設(shè)計(jì)中仍然采用預(yù)制方樁的樁型。在進(jìn)行方案設(shè)計(jì)之前，對(duì)施工場(chǎng)地進(jìn)行了一定程度的勘察，勘察報(bào)告顯示：施工場(chǎng)地持力土層層頂埋深在15m左右，且在持力層以上的土層其壓縮模量一般在4MPa至7MPa的范圍之內(nèi)，均為達(dá)到10MPa，因此只需使用小型壓樁設(shè)備便可以將樁穿過這些土層。在充分結(jié)合實(shí)際情況的基礎(chǔ)之上，對(duì)各個(gè)方面的因素進(jìn)行綜合性考慮，最終決定選擇錨桿靜壓樁作為基礎(chǔ)加固樁型，且設(shè)置單樁承載力特征值為300kN，控制器最大壓樁力在600kN之上。需要注意的是，由于樁的長度相對(duì)較大，因此需要進(jìn)行焊接接樁，以此對(duì)接樁的質(zhì)量進(jìn)行有效的保證。2.2基礎(chǔ)傳力。在對(duì)樁型進(jìn)行有效選擇之后，需要保證基礎(chǔ)傳力的有效性，即要保證上部結(jié)構(gòu)增加的荷載能夠順利且有效的傳遞到新的靜壓樁之上，以此對(duì)基礎(chǔ)加固進(jìn)行有效地保證。一般情況下，基礎(chǔ)傳力主要存在著兩種方式：第一，在原樁承臺(tái)的周圍對(duì)新增的樁進(jìn)行有效的設(shè)置，并在此基礎(chǔ)之上對(duì)原樁承臺(tái)的面積與厚度進(jìn)行一定程度的增加，這樣一來，上部結(jié)構(gòu)的荷載會(huì)通過柱傳遞到承臺(tái)之上，再由承臺(tái)將荷載傳遞至新設(shè)置的樁上；第二，同樣是將增加的樁柱設(shè)置在承臺(tái)的周圍，同時(shí)采用包柱式承臺(tái)將荷載向新樁進(jìn)行一定程度的傳遞。結(jié)合工程的實(shí)際情況，本工程原基礎(chǔ)采用了樁承臺(tái)，但是并沒有基礎(chǔ)連梁，基于這一方面的考慮，如果對(duì)樁承臺(tái)的面積與厚度進(jìn)行增加，便會(huì)出現(xiàn)承臺(tái)底部鋼筋難以通長或者承臺(tái)底部開挖難度增大的情況。由于原基礎(chǔ)承臺(tái)之間缺少基礎(chǔ)連梁，其基礎(chǔ)的整體性相對(duì)較差，因此設(shè)計(jì)時(shí)決定將樁布置在新增的基礎(chǔ)梁下方，并在此基礎(chǔ)之上將基礎(chǔ)梁的縱橫全部拉通，這樣一來，就可以形成一個(gè)類似于無板的樁筏基礎(chǔ)。在設(shè)計(jì)的過程中，尺寸設(shè)置為800mm×800mm，基礎(chǔ)梁受彎剪較大。以這種方式進(jìn)行處理具有諸多優(yōu)勢(shì)，主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：①在對(duì)新增樁位進(jìn)行布置的過程中相對(duì)簡(jiǎn)便，且可以對(duì)新樁與原樁之間的樁間距進(jìn)行合理有效的控制；②在這種設(shè)計(jì)之下，新基礎(chǔ)量的寬度要大于加大截面面積后的柱大，因此大部分的梁縱筋均可以順利通過柱側(cè)，而對(duì)于無法通過的少量縱筋，則可以采用植入的方式使其通過；③新基礎(chǔ)梁將柱根完全包裹在內(nèi)，使得基礎(chǔ)傳力更為科學(xué)而合理；④在新增的剪力墻之下不需要再對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行另外設(shè)置，基礎(chǔ)的整體性得到了很大程度上的增強(qiáng)。

3節(jié)點(diǎn)處理設(shè)計(jì)

在對(duì)板柱結(jié)構(gòu)建筑進(jìn)行改造的過程中，對(duì)于柱帽節(jié)點(diǎn)的處理存在著較大的難度，這主要是因?yàn)橹惫?jié)點(diǎn)面積與厚度相對(duì)較大，且剖面邊緣線處于豎直位置或者非水平位置，在這種情況之下，對(duì)增加梁與墻連接的改造具有很高的復(fù)雜性，施工難度將大大增加。一般情況下，柱帽節(jié)點(diǎn)的處理主要包含四個(gè)方面的內(nèi)容，分別是柱帽與新增墻的連接、柱帽與新增梁的連接、柱帽與上部加層接長柱的連接以及柱帽自身的加固處理。3.1柱帽與新增墻的連接設(shè)計(jì)。在進(jìn)行工程設(shè)計(jì)的過程之中，為了對(duì)剪力墻縱向鋼筋的貫通進(jìn)行一定程度的保證，需要注意如下幾個(gè)方面的設(shè)計(jì)要點(diǎn)：①首先，對(duì)剪力墻截面范圍之內(nèi)的原樓板混凝土進(jìn)行清除處理，但需要保留原先的鋼筋，這樣一來，就能夠?qū)前宸秶畠?nèi)的剪力墻鋼筋貫通施工的便捷性進(jìn)行一定程度的提高；②其次，柱帽一共分為兩個(gè)部分，分別為上節(jié)與下節(jié)，一般情況下，上節(jié)的厚度相對(duì)較小，但平面尺寸稍大；而下節(jié)的厚度相對(duì)較大且平面尺寸較小。基于這一情況，為了對(duì)結(jié)構(gòu)的安全性與施工的便利性進(jìn)行保證，需要對(duì)柱帽的上節(jié)部分進(jìn)行按板處理，將剪力墻截面范圍之內(nèi)的混凝土進(jìn)行有效清除，保留原先的鋼筋，而下節(jié)保持原來狀態(tài)，禁止將其破壞。這樣一來，就可以對(duì)大部分剪力墻縱向鋼筋的貫通性進(jìn)行保證。其中，會(huì)存在柱帽下節(jié)的剪力墻縱向鋼筋難以進(jìn)行有效貫通，但這部分鋼筋的數(shù)量相對(duì)較少。對(duì)于剪力墻水平鋼筋而言，全都采用植筋錨入柱內(nèi)，同時(shí)需要對(duì)柱的截面進(jìn)行一定程度的增加，以此進(jìn)行有效的加固。3.2柱帽與梁連接設(shè)計(jì)。在本工程的設(shè)計(jì)中，新增梁主要是剪力墻縱橫拉通的連梁，一般情況下，這一連梁的主要荷載來自于自身的重量，平時(shí)并不承受其他荷載，如果遇到地震災(zāi)害，它還承受剪力帶來的荷載。在充分結(jié)合實(shí)際情況的基礎(chǔ)之上，并對(duì)該梁的受力特點(diǎn)進(jìn)行了一定程度上的結(jié)合，決定將連梁在樓面以下的位置進(jìn)行設(shè)置，同時(shí)控制其高度在柱帽下節(jié)的范圍之內(nèi)。為了對(duì)梁在柱帽處的錨固進(jìn)行有效的保證，在設(shè)計(jì)時(shí)采用將梁的縱筋直接植入柱帽中的形式，并在此基礎(chǔ)上在梁截面中間無縱筋的空白處對(duì)六根抗剪斷鋼筋進(jìn)行了設(shè)置，每一根鋼筋的直徑控制在18mm，同樣采取植入柱帽內(nèi)的形式進(jìn)行處理。需要注意的是，對(duì)于與梁相連接的柱帽，還需要對(duì)其下節(jié)的截面面積進(jìn)行一定程度的增加，以此實(shí)現(xiàn)有效的加固。而對(duì)于柱帽下節(jié)加大截面的鋼筋，環(huán)向箍筋要求封閉。3.3柱帽與上柱連接設(shè)計(jì)。在本工程的設(shè)計(jì)中，需要進(jìn)行加層處理，而加層結(jié)構(gòu)與原先結(jié)構(gòu)的剪力墻可以保持縱向鋼筋的貫通性，其他基本都難以進(jìn)行有效貫通，一般只能通過植筋等方式予以處理?；谶@一現(xiàn)實(shí)情況，為了對(duì)連接效果進(jìn)行一定程度的增強(qiáng)，設(shè)計(jì)了如下幾個(gè)方面的措施：①對(duì)于鋼筋植筋而言，其極限拉拔力與鋼筋的直徑呈現(xiàn)出線性增長狀態(tài)，因此在保證同樣的截面面積條件之下，使用若干根直徑相對(duì)較小的鋼筋其極限拉力會(huì)更大。基于這一方面的考慮，在設(shè)計(jì)的過程之中需要對(duì)柱縱向鋼筋植筋的深度、質(zhì)量、間距等參數(shù)進(jìn)行科學(xué)合理的控制，一般情況下，控制所使用鋼筋的直徑在16mm至18mm的范圍之間，這樣一來，便可以對(duì)植筋效果進(jìn)行有效的保證；②對(duì)新老混凝土接觸面進(jìn)行一定程度的鑿毛處理，在進(jìn)行正式混凝土澆筑之前，需要根據(jù)相關(guān)要求涂刷界面劑，這樣一來就可以對(duì)混凝土結(jié)合進(jìn)行有效的加強(qiáng)。3.4柱帽自身加固設(shè)計(jì)。考慮到本工程建筑使用時(shí)間較長，為了對(duì)建筑的安全性進(jìn)行有效保證，需要對(duì)柱帽自身進(jìn)行科學(xué)合理加固設(shè)計(jì)。在對(duì)柱帽上節(jié)進(jìn)行處理時(shí)，運(yùn)用6mm的鋼板對(duì)其進(jìn)行有效包裹，并在此基礎(chǔ)之上設(shè)置梅花形布置的錨栓；同時(shí)，對(duì)于鋼板與混凝土之間的接觸面，運(yùn)用包鋼工藝對(duì)其進(jìn)行處理，并運(yùn)用專用的寶行灌漿料填入其中。在對(duì)柱帽下節(jié)進(jìn)行處理時(shí)，結(jié)合實(shí)際情況采取加大截面面積或者包鋼的方式進(jìn)行加固處理。

4結(jié)語

本文主要結(jié)合具體工程對(duì)建筑板柱結(jié)構(gòu)改造加固設(shè)計(jì)進(jìn)行研究與分析。首先從樁型的確定與基礎(chǔ)傳力兩個(gè)方面對(duì)加固方案設(shè)計(jì)進(jìn)行了一定程度的闡述，然后在此基礎(chǔ)之上從柱帽與新增墻的連接、柱帽與新增梁的連接、柱帽與上部加層接長柱的連接以及柱帽自身的加固處理四個(gè)方面重點(diǎn)分析了柱帽節(jié)點(diǎn)的處理。綜上所述，板柱結(jié)構(gòu)憑借著平面布置靈活性強(qiáng)、施工簡(jiǎn)單、具有框架結(jié)構(gòu)優(yōu)勢(shì)等方面的特點(diǎn)在多層建筑結(jié)構(gòu)中有著十分廣泛的作用。在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)當(dāng)充分結(jié)合實(shí)際情況，綜合考慮各個(gè)方面的影響因素，保證設(shè)計(jì)的科學(xué)性與合理性。實(shí)踐證明：該改造工程投入使用后，沉降穩(wěn)定，運(yùn)行狀況良好。

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作者:張于 單位:山東建大工程鑒定加固研究院