鋼筋混凝土框架改擴建結(jié)構設計分析[權威資料]

鋼筋混凝土框架改擴建結(jié)構設計分析 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 摘要：本文依據(jù)具體的建筑結(jié)構設計的實例，對建筑的結(jié)構布置原則和己有建筑結(jié)構設計特點與新建建筑結(jié)構設計的連接問題作了簡單的探討，同時對具有美化市容、節(jié)約能源的坡屋面進行了闡述，以促使其應用前景的廣闊及其發(fā)展。 關鍵詞：鋼筋混凝土；框架；擴建； 結(jié)構設計 Abstract: based on the concrete structure design examples, the architecture of the principles of the layout and the structure design of the building structure characteristics and new buildings structure design of the connection problems of simple, this paper also has its amenity, saving energy slope roof were introduced, in order to make its future application and development of the broad. Keywords: reinforced concrete； Framework； Expansion； Structure design TU318A 建筑房屋的擴建與新建是不同的，建筑擴建結(jié)構設計的核心內(nèi)容是如何良好的處理新舊房屋的銜接問題。在理論的建筑設計中，有兩種普遍的方法適宜該結(jié)構設計的擴建，即整體的 連成和完全的斷開兩種方式。對于完全斷開的設計形式而言，其結(jié)構的受力比較明確，并具備一定的自由沉降特點。但在實際的建筑擴建中，由于擴建的面積并不是很大，平面的尺寸也有一定限度，當中一部分高寬比較大的結(jié)構物的抗側(cè)移剛度也是比較小，像這樣的結(jié)構一般都用于不設抗震措施和風荷載較小的建筑構造中。此外，建筑設計中的設縫也使建筑的造價和施工難度有所增大，其結(jié)構基礎一般采用的是懸挑形式結(jié)構，在這一點上，設計的內(nèi)容也是非常困難的，所以在建筑設計的實際應用中，并未對此方式進行過多的應用和分析。就目前而言，建筑擴建設計一般采用的 是連成一體的設計形式，在共同工作中逐步將建筑的擴建施工進行起來，也有效防止了因結(jié)構的完全斷開而造成的各種損害建筑整體結(jié)構的嚴重狀況。不過要注意的是，在進行此種方法的應用時，一定要使建筑結(jié)構能夠緊密的連接在一起，結(jié)構基礎也不能出現(xiàn)大的不均勻沉降的現(xiàn)象。本文現(xiàn)結(jié)合具體的工程實例，對這一擴建結(jié)構的設計進行分析，從而促進建筑設計的應用和發(fā)展。 一、工程概況 原為單層鋼筋混凝土框架結(jié)構的建筑，其為四坡屋面。之后，施工單位擬在該建筑的東側(cè)擴建一建筑樓層，用來進行經(jīng)濟的進一步發(fā)展。此擴建建筑的面積被設 定為31.7714.9=473.373m2 ，此外，該擴建建筑所采用的結(jié)構依然是鋼筋混凝土框架結(jié)構，其一層頂板面的標高被設計為4.6m，坡屋面終點的高度則被設計為 7.1m，整個建筑的類別屬于丙類結(jié)構，安全等級是二級，設計使用的年限為 50年。 在該建筑的設計中，由于甲方并不希望建筑的中部有柱子出現(xiàn)，同時，為了實現(xiàn)新舊建筑外觀的不突兀和協(xié)調(diào)，該建筑被設計為框架結(jié)構，坡屋頂形式用于屋面的設計，且新建筑與舊建筑屋頂?shù)臉烁咭彩窍嗟鹊?。原有建筑的持力層為粉土，應用的是天然地基，其粉土的承載力特征值為110kPa，舊建筑的地基與擴建建筑的地基相互一致，因此，地基的處理可不用費多的精力和時間。 二、建筑擴建的結(jié)構設計 對于本次建筑擴建的結(jié)構設計而言，最主要的問題是對新舊結(jié)構的連接可靠和新舊房屋的沉降差的處理，為此，在實際的施工中，建筑擴建采用的是以下一些措施。 （一）建筑地基的加固 原有建筑的地基基礎采用的是柱下獨基，其地基基礎底標高被設置為 -2.6m，并對 C10 素砼墊層進行下設，以此對地基基礎進行加固。為了能夠良好的協(xié)調(diào)新舊地基基礎的變形，原建筑所采用的基礎形式依然應用在新 建筑中，同時在進行擴建基礎的澆筑時，對原有地基的基礎進行了鑿毛，原基礎被鋼筋伸入，并用清水進行了清洗，之后再進行整體的澆筑，進而促使新舊基礎整體的連成。 （二）新舊建筑的連接 1. 新舊墻體的連接 在進行建筑擴建的改造中，最為關鍵的技術就是新舊建筑的連接。由于舊建筑在進行沉降時速度過慢或是容易出現(xiàn)沉降的中止現(xiàn)象，而新建筑的初始沉降又比較的大，所以為了降低新舊建筑的沉降差，在進行建筑擴建的設計時，應在新舊建筑相連的地方進行沉降縫的設置。但本工程的建筑方在建筑的功能使用上，有過多的 考慮，因此不希望有沉降縫的設置，而更希望將新舊墻體直接的連接起來。此時舊墻的的墻端構造柱與新墻體的連接可對膨脹螺栓連接法、壓漿錨桿法、鋼筋拉結(jié)法、鋼筋混凝土鍵銷法等方法進行應用。 第一，一般而言，鍵銷尺寸為 480mm240mm240mm ，縱向配筋為 48 ，鍵銷的間距為 1 米，該方法的使用會對建筑的墻體帶來大的破壞，施工的質(zhì)量也并不容易把握。 第二，鋼筋拉結(jié)法的應用即是墻上的鉆孔被鋼筋穿過，形成新墻端構造柱與舊墻體的拉結(jié)。在該方法的應用中，最主要的問題還是鉆孔的進行非常不便，在施工進行中 ，鋼筋的拉牢也比較困難，同時也容易出現(xiàn)拉脫鋼筋的現(xiàn)象，室內(nèi)作業(yè)的進行也非常繁多。 第三，壓漿錨桿法，即現(xiàn)在建筑的墻體上鉆一個長1m、徑 23mm 的孔，鉆孔進行清洗之后在置入螺桿當中，并采用水玻璃砂漿進行壓力的灌漿，經(jīng)過良好的養(yǎng)護之后，再進行螺桿的拉緊，并在構造柱的鋼筋上進行焊接。該方法的特點是連接非?？煽?，但施工進行速度比較慢。 第四，膨脹螺栓連接法，其方法是將膨脹螺栓錨固在鉆孔內(nèi)，進行螺帽焊的焊接并將其伸入到構造柱中。砌體與膨脹螺栓有良好的錨固能力，如 100M10 的膨脹螺栓嵌入到72mm 的磚中時，其極限抗拉力為 7.4kN，該方法的應用必須進行電錘打孔，其施工比較方便，對建筑物造成的影響也非常小，相對而言，是一種非常好的方法。 2. 屋面的連接 在進行舊建筑的擴建時，建筑屋面都會帶有天溝，而為了保證新舊建筑面相交處的防水處理，在進行擴建的設計時，應使新屋面低于舊檐板底，當新建筑面伸入挑檐底后，要做好防水的處理。若舊屋面與新屋面的平接必須進行，在進行連接時，建筑連接處的防水就要重視起來。對于新建筑的部位而言，或多或少都會出現(xiàn)沉降現(xiàn)象，在進行屋面的連接時，就要保證沉降的合理 。在結(jié)構的設計中，微小的錯動都會造成防水材料的拉裂現(xiàn)象，引起嚴重的漏水問題。為此，進行該部位的處理時，要依據(jù)伸縮縫的設置進行防漏問題的處理，也可在連接處進行油氈的鋪設，單邊用油膏進行固定，再在上面進行防水層的鋪設。 3. 坡屋面的設計 平屋面和坡屋面比較起來，坡屋面的隔熱效果非常的良好，防水效果也非常明顯，相比較而言，還能夠提供新的利用空間。此外，此設計的檢修維護費用也比較低，且具備耐久的特點。在目前的一些建筑中，大都采用的是坡屋頂結(jié)構，其中一些城市中，也會出現(xiàn)許多 “ 平改坡 ” 的工程，這些 建筑特意將原有的平屋面改為坡屋面，從而促使了城市的美化和能源的節(jié)約。但在此結(jié)構的設計中，如果坡屋面的構造設計不夠合理，施工質(zhì)量又不好，也都會出現(xiàn)屋面的滲漏現(xiàn)象。所以，在進行坡屋面的設計時，要對合理的結(jié)構方案進行應用，并促使結(jié)構計算模型的有效建立。 三、結(jié)構的設計方案 建筑擴建設計中的坡屋面是一個三維的空間結(jié)構，同平屋面相比，在結(jié)構的計算上有著不同的要求。一般而言，坡屋面的設計主要有兩種，一是先做一層水平板，將其設置為屋面板，依照屋面的造型進行傾斜部的施工；二是直接將頂部做成斜板，并兼 作屋面板。對于這兩者方案而言，前者結(jié)構的造價費用非常大，但進行屋面的保溫隔熱與防水時，還是比較容易完成的；后者結(jié)構的造價費用相對而言就比較低，但屋面防水、隔熱、保溫的施工比較困難。本次建筑的擴建設計所采用的方案為第二種，即直接把頂部做成斜板，并兼做屋面板。在斜坡的最低點，進行了水平框架梁的設置，之后利用梁托小柱進行傾斜部分的支承，從而保證建筑的中心不會有柱子的出現(xiàn)，并增大了建筑中心的空間。 四、結(jié)構的計算模型 （一）模型簡化 進行坡屋面模型的簡化過程中，一般會對將坡屋面作為荷載 加到下一層或?qū)⑵挛菝胬降姆椒ㄟM行應用。本工程采用的是坡屋面拉平的設計方法，建筑的頂層層高為頂層傾斜屋面頂點高度的 2 3，并將其視為該層的結(jié)構高度。 PKPM軟件中，坡屋面可通過層間斜撐、梁的左右節(jié)點標高、節(jié)點高度等的定義，來促使樓層、傾斜構件的定義，這樣一來，工程實際的結(jié)構模型就會構建出來。 （二）板荷載輸入 在進行坡屋面拉平的設計過程中，不要對活載標準值和屋面恒載值進行輸入，否則就會造成傾斜構件的配筋結(jié)果偏小的現(xiàn)象，這就容易給建筑的結(jié)構帶來大的隱患。在 PKPM系列軟件中，軟件提供的荷載 類型只有傾斜構件沿垂直方向或水平方向的分布集度圖，沿傾斜構件斜長方向的荷載分布圖并不具備。為此在進行荷載的輸入時，應以斜板夾角的余弦為基準。 即 q=q/cos ，其中， q 為傾斜構件的輸入荷載； q為沿活載； 為斜板的傾角。 依據(jù)公式可知，若直接按沿斜向板長每延 1m的屋面活載 q，荷載值會比較的小，當斜板傾角為 45 時，荷載就會偏小 40。 （三）屋面梁配筋 水平樓面的結(jié)構中，在風荷載經(jīng)維護外墻傳遞到樓蓋、再到內(nèi)部墻、柱的過程中，只會在梁內(nèi)產(chǎn)生一定的軸力，再加之樓板的 影響，使得軸力變的非常小。但就坡屋面而言，其垂直于屋面的風荷載在梁內(nèi)容易產(chǎn)生一定的剪力和彎矩。因為屋面梁存在著一定的軸力，在進行梁截面配筋的計算時，就不應將軸力包含在內(nèi)，這樣一來，偏壓截面配筋就會比較的大，而偏拉截面則比較的小。進行屋面梁的配筋時，應增大梁下部受拉鋼筋配筋，其可依據(jù)計算結(jié)果提高20進行配筋。 結(jié)束語 總而言之，建筑物的擴建改造設計不同于新建筑的實施，其注重的更多是新舊建筑間的沉降差和新舊建筑的連接問題，這也是建筑施工質(zhì)量的關鍵要點。在進行擴建的設計中，要確?；A擁有一定 的承載力和剛度，并有效地減小新建筑物的沉降量。此外，在進行建筑結(jié)構的設計時，還要對建后工程的使用性能進行考慮，并有效地進行成本建設的控制和降低。相對于平屋頂而言，坡屋面具有防水性好、隔熱、節(jié)能、美觀的優(yōu)點，其應用前景非常的廣泛。但在實際的模型簡化中，設計人員還應保證對力學概念的掌握，才能促使建筑擴建的良好進行。 參考文獻： 1周志軍，劉喜平，高震區(qū)框架結(jié)構的薄弱層應變驗算 J陜西理工學院學報 (自然科學版 )， 2007， 23(3)： 26-29 2史承明，胡興明，邵士生 ，等提高回彈法檢測混凝土抗壓強度精確的措施 J陜西理工學院學報 (自然科學版 )， 2007， 23(3)： 3-32 3項建克，淺談鋼筋混凝土加固技術 J重慶建筑， 2005， 8 4貉軍，預應力混凝土構件抗彎剛度的實用分析J工業(yè)建筑， 2004， 11 5邱明廣，深圳市民廣場地下工程結(jié)構設計 J國外建材科技， 2005， 5 6楊和禮，原材料對基礎大體積混凝土裂縫的影響與控制 J武漢大學， 2005. 閱讀相關文檔 :公路隧道施 工滲水問題及防治 淺議創(chuàng)新型電力施工企業(yè)人才機制 淺議公路工程施工安全管理 山區(qū)橋梁施工方案與施工技術安全控制論述 淺議如何提高工程預結(jié)算文件質(zhì)量 黔西南及貴州各部近年來連年干旱的應對措施 淺談變壓器的繼電保護 淺析隧道防水支護措施與方法 淺析對軟弱地基的處理方法 著重探討關于山區(qū)公路涵