单层及多层厂房的结构改造设计.doc

单层及多层厂房的结构改造设计
黄彬辉 谢振昌 摘要:本文结合工程实例,对原有单、多层厂房改建为多层商业办公楼的改造设计进行较为系统的总结,详细阐述了基础和上部结构各设计阶段的主要受力特性、设计与计算,以及设计和施工中的主要技术问50桩基础,设计承载力较大,经过整体计算之后,新增加夹层后的结构能满足现有规范要求,基础承载力和沉降变形也能满足现有规范要求。另外,考虑到原有在1#楼的(1~10)轴外设置了一个室外平台(平台下为车库),根据建筑的要求,需要将平台与1#楼进行连接(见图1)。在进行结构设计时,如果将室外平台层的梁直接与(1~10)轴处的柱子连接将会对1#楼整体结构产生影响,同时对室外平台也不利。鉴于此,结构设计是在(1~10)轴处另外增加了一排室外平台框架柱(立在原有桩基础承台上)。经计算,原有桩基础有较大富余,对原有基础影响很小,同时又解决了上述矛盾。
4#楼原有基础采用天然条形基础,由于在原有建筑内新建一个四层框架结构,如采用天然基础,则基础沉降不能满足现有规范要求,且对原有基础会产生很大的影响。根据施工现场和经济技术等条件,现设计采用桩筏复合基础。桩采用静压锚杆桩,施工时采用逆做法施工,即待基础筏板和上部两层施工完毕后再进行锚杆桩的施工。这样既能缩短施工工期,又能满足结构设计要求,为整个工程项目创造了很大的经济效益。4#楼的筏板采用500mm厚,锚杆桩采用250×250,桩长为20m。平面布置(见图3)。内部四层框架结构承载力较大,在边缘处又受原有建筑结构空间的影响,因此,筏板在边缘处的柱抗冲切难以满足要求,在设计中增设了筏板的抗冲切钢筋。

4上部结构改造设计

#楼结构加固处理
1#楼原为一机械加工厂,原设计为框架结构,楼面活荷载均较大(12KN/m2)。经有关检测单位鉴定,原有结构的柱砼强度等级为C18,原有结构在设计中按照6度设防要求考虑。改造后须作为办公建筑,现根据建筑功能布置需要,增设一夹层,同时在12m的跨中不得设置砼柱。依据现有建筑功能布置,现设计采用了PKPM2006年3月版本的软件进行了整体计算,经计算分析,原有结构的位移、配筋量、刚度等参数均能满足现有改造结构的要求,但是原有结构的构造是按照当时的规范要求进行设计的,未能满足现有规范的要求。主要有以下两个方面:一是原有柱无箍筋加密区;二是在增设夹层处上下无箍筋加密区。现设计综合经济和技术多方面的考虑,柱采用了外粘型钢加固法(见图4)。这样既能满足结构

构造要求,同时又能满足节约经济的要求。
在1#楼新增加的夹层处,由于跨度较大(为12m),见图1,若采用混凝土结构,则梁断面很大(至少需要1m高的梁),对建筑的净高会有很大的影响,对原有砼柱的影响也很大,而且与原有砼柱难以连接(植筋数量很大),原有结构的整体性将受到很大影响。现设计采用了钢梁与压型钢板-现浇混凝土楼板组合结构,钢梁与原有柱采用铰接连接。根据现有规范规定,与原有混凝土柱采用后锚固连接时,其混凝土强度等级必须高于C20(原砼经鉴定为C18)。鉴于此实际情况,钢梁与原有柱连接采用了增设砼牛腿,同时在牛腿及其上下各800mm处采用粘钢加固,以增强其抗震变形能力(见图5)。
牛腿设计在本工程的设计中也是一个不容忽视