郝建民
摘 要:结合工程概况,对教学楼的使用现状进行了检测,并对其检测结果进行分析,为加固设计提供基础资料,最后对加层的适宜性作出评定,并提出相关建议。
关键词:教学楼,加层鉴定,检测,地基承载力
中图分类号:TU746.3文献标识码:A
某学院教学主楼,于1990年建成,教学活动使用现已连续16年,因教学业务扩大,期望局部加层,把南北两头与中部高出部分补齐,建筑形式和材料与原楼相同。委托进行检测,作为加固设计的基础资料,并对加层的适宜性作出评定。
1 工程概况
1)该楼由省建筑设计院设计,由省建筑二公司承建,当时两单位都是我省甲级优秀企业。据甲方参与人员介绍,工程进展顺利,并经严格验收。对照原设计图,对现有结构的轴线,构造作了检查,证实该工程基本照图施工,加层可用原图作为基础设计资料。
2)该楼地质条件较差,持力层为5m左右的素填土,再下为粉质粘土或粉土。该层地基强度只有7t/m2,为此设计用强夯处理地基,处理后取得资料,持力层地基强度增加为15t/m2,而粉质粘土和粉土层增加为12t/m2。由于上述原因,检测特别注意该楼的整体倾斜和因不均匀沉降引起的填充墙体开裂现象。
3)该楼为肋形片筏基础,底板厚40cm,肋(地梁X DL)宽0.65m 和0.55m,肋高对应为1.4m和1.2m,横向肋距仅为3m,纵向走廊间为2.4m,外墙与走廊间为6m。肋的分部较密,且在南北两端又作了加密。该基础的刚性不论纵向和横向都十分优裕。
4)该楼最大柱距为6m×6m;生根在地梁的十字交叉点上。对于框架结构,这种构造属柱较密的结构。
该建筑设有架空层,架空层顶面(±0.00),置混凝土筏基的地梁上,构成了整体的空腹基础。从而增加了基础的整体刚性。
5)该楼原为六层,局部七层的内廊式梁柱框架结构。其屋面最大标高为25.2m,南北两头加层后屋盖也达此标高。加层的房间使用功能仍为教学用房。该楼的楼盖和屋盖使用了按1974年图集晋G201生产的预应力 2 检测结果 2.1 倾斜 检测该楼西北和西南两角(即2Q和21Q)发现顶部(标高23.9m)外闪,西北角向西外闪达30mm,西南角向西外闪达22mm。此外,西北角向北,西南角向南也出现有较小的外闪现象。标高21.0m以下则未见有大于5mm的倾斜变化。 检测说明,该楼并未出现整体倾斜,外闪的只是2m高的女儿墙。标准所规定的不适于继续承载的侧向位移为H/550=38mm,显然女儿墙是已被破坏的构件,是必须拆除的。 2.2 预应力空心板 经查未见有预应力空心板横向开裂的。 屋盖的预应力空心板多处出现有顺板间接缝的开裂。十分明显,板有向西移动的趋势。 对照下面各层楼盖的预应力空心板,除很少承受温差变化外,板面上增加了钢丝网叠合层,从而未见有顺板端或板缝在地板、顶棚上出现开裂的。 2.3 裂缝 1)未见梁柱节点有局部剪坏或裂缝。未见梁出现有剪切开裂或大于0.05mm以上的正负弯曲裂缝。未见内外纵墙出现有因地基不均匀沉降引起的斜向开裂。 上述检查结果证实基础刚性较好,上部梁柱框架混凝土构件安全可靠。 2)明显的裂缝位于 , 轴和②, µϖ轴的墙面上, , 轴上的裂缝是落水口连线的水平裂缝,而②和 µϖ轴的裂缝除水平裂缝外还有较宽(3mm)的斜向裂缝。这些斜向裂缝在北头小楼梯间看的十分清楚,已剪断了支承预应力空心板的边梁。 保温层中的氧化镁在泛水破损进水后化学膨胀的巨大作用,引起了屋盖构件的破损和女儿墙外闪、预制板外移。 2.4 混凝土的抽样检测 用钻芯法在第三层柱上钻取芯样三处,经试验其结果如下: 柱11K,26.4MPa;柱12K,40.1MPa;柱19L,41.7MPa。 原设计混凝土为200号,10多年后混凝土的强度有所增长,但比较离散。梁柱混凝土的实有强度按C25取值,进行结构核算,显然是合理的。 3 讨论 1)地基经16年的压缩固结,素填土、粉土和粉质粘土地基,原房屋未出现裂缝和异常变形,上部结构良好,且原基底承载力为15t/m2,地基承载力标准值增加20%,是偏于安全的,即按18t/m2使用是偏于安全的。现只增加一层,荷载只增加1/6= 17%,由此加层不必加固地基和基础。 2)结构混凝土的原设计强度为200号,折合C18,按C25取值,约增加39%,柱距为6m框架,承载能力是充足的。 因抗震设计规范变化较大,建议进行加层设计时,按原图配筋和断面,以及C25级混凝土进行框架的抗震验算。必要时选用轻质材料。 3)加层时必然拆除原女儿墙和起破坏作用的保温层,这样便于加固破损的原屋盖边缘构件。用钢丝网混凝土叠合层加固原有预应力空心板,在厕所间等位置,拆除预应力空心板,改为现浇板,都十分方便。 4)屋盖是易损部位,建议加层后的屋盖,改为现浇钢筋混凝价值工程在结构方案选型中的应用 赖永和 摘 要:利用价值工程理论,对建筑结构方案进行了经济技术分析,并计算出不同方案下的价值系数,从而优选结构方案,得到良好的经济效益和社会效益。 关键词:价值工程,结构方案,功能,效益,方案评价 中图分类号:TU311.2文献标识码:A 1 价值工程的定义及在设计阶段应用的意义 价值工程是通过协作,对所研究对象的功能与费用进行系统分析,不断创新,提高研究对象价值的思想方法和管理技术。对工程而言,是一种系统地对某个建筑产品进行功能分析以及方案创新、评价和实施,用最低的寿命周期费用可靠地实现用户所要求的功能,从而提高研究对象价值的技术经济方法。在工程设计阶段应用价值工程能更好地满足社会需要、控制成本和提高投资经济效益。 2 应用价值工程进行结构方案选型 2.1 工程概况 某工程由8栋厂房组成,建筑面积94419m2,建筑总高度为23.70m,总投资1.5亿元。地下一层,地上六层,其中一层为架空层,二层～六层为厂房,建筑层高3.5m,地下室高3.9m,首层4.2m。 2.2 结构功能分析 建筑结构主要功能为承受荷载,辅助功能为抗震、分割空间、结构技术美和方便施工。 2.3 方案创造 确定三套结构方案:方案1为混凝土结构,方案2为钢结构,方案3为钢管混凝土组合结构。2.4 方案评价 2.4.1 技术可行性评价 以2号为例进行结构分析,建筑结构柱网横向尺寸为2m×8.5m,纵向为9m×8m,自基础顶面至屋面板高度为22.2m,各方案结构尺寸见表1。 表1 结构尺寸 构件 层位 一层二层三层四层五层六层 混凝土 结构 柱 梁 混凝土 强度等级 KZ1500×500400×400 KZ2600×600500×500 K L1350×600 L1200×500 柱C35C35C30C30C30C30 梁板C30C25C25C25C25C25 钢结构 柱 梁 KZ1300×300×10300×300×10 KZ2400×400×10300×300×10 K L1250×400×10 L1200×400×10 组合 结构 柱 梁 KZ1300×300×8300×300×8 KZ2400×400×8300×300×8 K L1250×400×10 1)整体技术评价。 a.钢结构具有强度高、重量轻、抗震性能好、加工安装周期短、有效空间大等优点; b.钢管混凝土组合结构是在钢筋混凝土结 土板,不要再用预应力空心板。原保温层是破坏结构的主要因素,加层时建议选用轻质有效且不膨胀的保温材料和防水材料。 5)原建筑加层后不会对相邻建筑的采光等带来不利影响。但由六层变成了七层,没有电梯遇到火灾后难以逃生,建议增加消防设施,南北两头楼梯须延伸至七层,确保畅通无阻。 该建筑北、西、南三面同为可以利用的开扩地,加层时可在不停止原有房间使用的条件下进行施工,甚至正面院落中也可避免施工影响。 6)该主楼用变形缝与其他配楼分开,且加层所增加荷载约为1/7(中间不加),可以不考虑对其他附近建筑的影响。 4 结论和建议 某学院教学主楼(②～ µϖ轴/⊥, 轴间)局部加层,在不改变原结构的前提下,把南北两头的六层加为七层,与原局部七层补齐是可行的。 原建筑的破损,发生在原有屋盖,加层方便于原有屋盖的加固和维修。 加层设计时,建议按原图配筋和断面,采用混凝土的实有强度25MPa(按C25取值)进行8度设防的抗震验算。 除加层施工过程中进行测量外,应进行有效的沉降观测。 参考文献: [1]朱清贵.浅谈某病房加层改造设计[J].山西建筑,2005,31(5): 36237. Survey report of adding story to a certain teaching building of a certain institute HAO Jian2min Abstract:Combined with practical engineering,the author carries out detection of current utilization condition of the teachin g building,ana2 lyzes the testing results to offer basic information for strengthening design,evaluates the adaptability of story2adding,and proposes relevant suggestions. K ey w ords:teaching building,story2adding survey,detection,bearing capacity of subsoil下载本文
