佳興·國(guó)際匯加固設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū).doc

佳興國(guó)際匯加固設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)1前言長(zhǎng)沙佳興房地產(chǎn)集團(tuán)有限公司（甲方）開(kāi)發(fā)建設(shè)的佳興國(guó)際匯項(xiàng)目，位于長(zhǎng)沙市金星大道與咸嘉湖西路交匯處西南角，建筑結(jié)構(gòu)主體已經(jīng)竣工，現(xiàn)擬在（1-3）（1-11）和（1-a）（1-b）四條軸線圍成的平面、標(biāo)高10米處加設(shè)消防通道。由于活荷載增大較多，甲方委托中南大學(xué)（乙方）對(duì)加設(shè)消防通道后建筑結(jié)構(gòu)的安全性進(jìn)行評(píng)估、對(duì)加固方案進(jìn)行咨詢(xún)。2 工程概況湖南佳興國(guó)際匯3#公寓地上共二十七層，一層為商場(chǎng)，層高為4.80m；二層為辦公室，層高為5.20m；三層為物管用房，層高為5.10m；四層及以上均為酒店式公寓，層高均為 3.00m。該建筑為a級(jí)高度部分框支剪力墻結(jié)構(gòu)，其總長(zhǎng)度為 37.90米，總寬度為17.90m，總高度為87.10m，其中一三層（1-1/2）軸以西為幼兒園下部架空；一二層（1-d）軸以南為兩層裙樓，采用框架結(jié)構(gòu)。根據(jù)有關(guān)規(guī)范要求，3#公寓南側(cè)需要設(shè)置消防通道，該通道擬設(shè)在標(biāo)高10米處、（1-3）（1-11）和（1-a）（1-b）四條軸線圍成的平面上。由于消防車(chē)開(kāi)上標(biāo)高10米處屋頂，活荷載有大幅度增加，已完工的原結(jié)構(gòu)無(wú)法承受消防荷載，經(jīng)過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)，原設(shè)計(jì)中基礎(chǔ)、各層柱及除頂層以外的樓面梁均可滿(mǎn)足要求，頂層梁、板需要進(jìn)行加固處理，以滿(mǎn)足結(jié)構(gòu)安全和使用要求。需要加固的區(qū)域?yàn)?#公寓10米標(biāo)高平臺(tái)上（1-3）、（1-11）和（1-a）、（1-b）等4根軸線圍成的區(qū)域（以下簡(jiǎn)稱(chēng)為消防通道區(qū)），以下為加固設(shè)計(jì)說(shuō)明。3 消防荷載取值根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范gb50009-2012消防荷載取值的規(guī)定，參考中國(guó)建筑設(shè)計(jì)研究院結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)研究院副總工程師朱炳寅（教授級(jí)高工）的研究和建議，考慮本項(xiàng)目具體情況，消防活荷載可取為25kn/mm2。4 加固方案說(shuō)明經(jīng)受力分析后，消防通道區(qū)梁和板的承載力均不夠。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件，頂板下部許多管道已經(jīng)安裝就位，擬通過(guò)在上部加寬加厚的方式對(duì)梁、板進(jìn)行加固，形成疊合受彎構(gòu)件，該加固方法屬于增大截面法。由于底部施工不便，加固設(shè)計(jì)的原則是盡量減少底部施工作業(yè)量，例如上部增大截面后盡量使原梁底部的配筋能夠滿(mǎn)足疊合梁的配筋要求，即全部或大部分原梁不需要在梁底部加配鋼筋。通過(guò)pkpm軟件計(jì)算，當(dāng)梁加高700mm，上部加寬100mm（一般在梁兩側(cè)各加寬50mm），板需要加厚50mm時(shí)，大部分梁的底部縱筋和箍筋能夠滿(mǎn)足要求，少部分梁和大部分板需要增配碳纖維進(jìn)行加固。梁、板截面增大部分采用c45級(jí)混凝土進(jìn)行澆筑，縱筋的混凝土保護(hù)層厚度分別為25（梁）mm和20（板）mm。增大截面后形成的疊合梁所需上部鋼筋采用pkpm計(jì)算確定，結(jié)果見(jiàn)加固設(shè)計(jì)施工圖2#。在梁加高范圍內(nèi)布置hrb300級(jí)12豎向倒u形箍筋提供抗剪能力，抗剪能力需要進(jìn)一步加強(qiáng)處（例如主梁上次梁兩側(cè)），原梁頂板下部采用u形碳纖維布進(jìn)行加固。增大截面加固施工前，既有梁、板應(yīng)去除上部非結(jié)構(gòu)部分混凝土，頂面應(yīng)做成粗糙面，其凹凸差分別不小于6（梁）和4（板）mm。采用碳纖維布進(jìn)行加固，具有強(qiáng)度高、施工便捷、基本不增加尺寸和自重等優(yōu)點(diǎn)，并且對(duì)原有結(jié)構(gòu)的損傷很小，但必須注意剝離防治，以免加固失效，因此，本設(shè)計(jì)采用在所粘貼的碳纖維布兩端安裝繞結(jié)自鎖式薄型錨板的防剝離措施，這種加固方法稱(chēng)為混錨纖維布加固法。本設(shè)計(jì)中，碳纖維布采用0.167mm厚、100mm寬的單向織物條帶，用結(jié)構(gòu)膠與既有梁、板底面全面粘貼，同時(shí)纖維布兩端安裝自鎖式錨板，用螺栓錨入混凝土中。粘貼前應(yīng)對(duì)既有梁、板底面的粘貼部位進(jìn)行表面處理，螺栓錨入前應(yīng)在既有梁、板底部相應(yīng)位置鉆孔，孔的深度和直徑須滿(mǎn)足相關(guān)規(guī)范的要求。倒u形箍筋應(yīng)從上往下穿入板底，用螺栓錨固，過(guò)板厚部分注滿(mǎn)結(jié)構(gòu)膠。原梁有吊筋處，倒u型箍筋下穿頂板后，通過(guò)錨板與外應(yīng)從上往下穿入板底，用螺栓錨固，過(guò)板厚部分注滿(mǎn)結(jié)構(gòu)膠。原梁有吊筋處，倒u型箍筋下穿頂板后，通過(guò)錨板與外包于原梁翼下的u形碳纖維布連接,碳纖維布端與錨板采用自鎖方式連接。5 結(jié)論采用增大截面和混錨碳纖維布結(jié)合的方法能夠滿(mǎn)足增設(shè)消防通道的設(shè)計(jì)要求，且施工方便快捷，造價(jià)經(jīng)濟(jì)合理。附：結(jié)構(gòu)加固后pkpm計(jì)算結(jié)果附1結(jié)構(gòu)周期、振型和地震力= 周期、地震力與振型輸出文件 (vss求解器) = 考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)時(shí)的振動(dòng)周期(秒)、x,y 方向的平動(dòng)系數(shù)、扭轉(zhuǎn)系數(shù) 振型號(hào) 周 期 轉(zhuǎn) 角 平動(dòng)系數(shù) (x+y) 扭轉(zhuǎn)系數(shù) 1 0.7698 83.90 0.90 ( 0.01+0.89 ) 0.10 2 0.7133 171.35 0.98 ( 0.96+0.02 ) 0.02 3 0.6408 60.78 0.12 ( 0.03+0.09 ) 0.88 4 0.2443 159.14 0.01 ( 0.01+0.00 ) 0.99 5 0.1615 75.37 0.81 ( 0.05+0.76 ) 0.19 6 0.1552 165.51 0.99 ( 0.93+0.06 ) 0.01 地震作用最大的方向 = 85.585 (度) = 僅考慮 x 向地震作用時(shí)的地震力 floor : 層號(hào) tower : 塔號(hào) f-x-x : x 方向的耦聯(lián)地震力在 x 方向的分量 f-x-y : x 方向的耦聯(lián)地震力在 y 方向的分量 f-x-t : x 方向的耦聯(lián)地震力的扭矩 振型 1 的地震力 - floor tower f-x-x f-x-y f-x-t (kn) (kn) (kn-m) 4 1 6.16 57.54 235.14 3 1 1.09 11.68 54.10 2 1 0.05 1.45 17.77 1 1 0.01 0.23 2.70 振型 2 的地震力 - floor tower f-x-x f-x-y f-x-t (kn) (kn) (kn-m) 4 1 640.01 -97.40 867.04 3 1 125.28 -19.09 220.99 2 1 6.65 -0.13 57.09 1 1 1.14 0.01 9.86 振型 3 的地震力 - floor tower f-x-x f-x-y f-x-t (kn) (kn) (kn-m) 4 1 21.92 39.33 -1461.93 3 1 5.24 7.30 -329.09 2 1 0.23 0.79 -0.23 1 1 0.05 0.13 -0.14 振型 4 的地震力 - floor tower f-x-x f-x-y f-x-t (kn) (kn) (kn-m) 4 1 -0.13 0.22 -2.89 3 1 1.95 -0.69 -7.80 2 1 0.14 -0.07 -0.41 1 1 0.02 -0.01 -0.03 振型 5 的地震力 - floor tower f-x-x f-x-y f-x-t (kn) (kn) (kn-m) 4 1 -4.23 -16.53 -105.46 3 1 7.61 28.32 177.67 2 1 0.59 9.94 124.16 1 1 0.09 1.77 20.69 振型 6 的地震力 - floor tower f-x-x f-x-y f-x-t (kn) (kn) (kn-m) 4 1 -75.10 19.54 77.98 3 1 131.63 -33.76 -18.03 2 1 11.97 -5.15 30.31 1 1 2.23 -0.88 6.42 各振型作用下 x 方向的基底剪力 - 振型號(hào) 剪力(kn) 1 7.30 2 773.08 3 27.43 4 1.98 5 4.07 6 70.74 各層 x 方向的作用力(cqc) floor : 層號(hào) tower : 塔號(hào) fx : x 向地震作用下結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)力 vx : x 向地震作用下結(jié)構(gòu)的樓層剪力 mx : x 向地震作用下結(jié)構(gòu)的彎矩 static fx: 靜力法 x 向的地震力 - floor tower fx vx (分塔剪重比) (整層剪重比) mx static fx (kn) (kn) (kn-m) (kn) (注意:下面分塔輸出的剪重比不適合于上連多塔結(jié)構(gòu)) 4 1 658.87 658.87( 3.43%) ( 3.43%) 2767.27 329.67 3 1 189.07 785.29( 3.04%) ( 3.04%) 6506.09 72.27 2 1 14.24 793.13( 0.77%) ( 0.77%) 9984.98 511.89 1 1 2.59 794.51( 0.55%) ( 0.55%) 12602.28 120.17 抗震規(guī)范(5.2.5)條要求的x向樓層最小剪重比 = 0.80% x 方向的有效質(zhì)量系數(shù): 99.50% = 僅考慮 y 向地震時(shí)的地震力 floor : 層號(hào) tower : 塔號(hào) f-y-x : y 方向的耦聯(lián)地震力在 x 方向的分量 f-y-y : y 方向的耦聯(lián)地震力在 y 方向的分量 f-y-t : y 方向的耦聯(lián)地震力的扭矩 振型 1 的地震力 - floor tower f-y-x f-y-y f-y-t (kn) (kn) (kn-m) 4 1 59.82 558.63 2283.02 3 1 10.54 113.45 525.23 2 1 0.49 14.04 172.50 1 1 0.06 2.27 26.20 振型 2 的地震力 - floor tower f-y-x f-y-y f-y-t (kn) (kn) (kn-m) 4 1 -96.53 14.69 -130.77 3 1 -18.89 2.88 -33.33 2 1 -1.00 0.02 -8.61 1 1 -0.17 0.00 -1.49 振型 3 的地震力 - floor tower f-y-x f-y-y f-y-t (kn) (kn) (kn-m) 4 1 37.99 68.16 -2533.63 3 1 9.08 12.64 -570.33 2 1 0.39 1.37 -0.40 1 1 0.08 0.22 -0.25 振型 4 的地震力 - floor tower f-y-x f-y-y f-y-t (kn) (kn) (kn-m) 4 1 0.04 -0.06 0.80 3 1 -0.54 0.19 2.16 2 1 -0.04 0.02 0.11 1 1 -0.01 0.00 0.01 振型 5 的地震力 - floor tower f-y-x f-y-y f-y-t (kn) (kn) (kn-m) 4 1 -24.43 -95.50 -609.36 3 1 43.96 163.62 1026.56 2 1 3.42 57.41 717.41 1 1 0.54 10.20 119.55 振型 6 的地震力 - floor tower f-y-x f-y-y f-y-t (kn) (kn) (kn-m) 4 1 21.49 -5.59 -22.31 3 1 -37.66 9.66 5.16 2 1 -3.43 1.47 -8.67 1 1 -0.64 0.25 -1.84 各振型作用下 y 方向的基底剪力 - 振型號(hào) 剪力(kn) 1 688.38 2 17.58 3 82.39 4 0.15 5 135.73 6 5.79 各層 y 方向的作用力(cqc) floor : 層號(hào) tower : 塔號(hào) fy : y 向地震作用下結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)力 vy : y 向地震作用下結(jié)構(gòu)的樓層剪力 my : y 向地震作用下結(jié)構(gòu)的彎矩 static fy: 靜力法 y 向的地震力 - floor tower fy vy (分塔剪重比) (整層剪重比) my static fy (kn) (kn) (kn-m) (kn) (注意:下面分塔輸出的剪重比不適合于上連多塔結(jié)構(gòu)) 4 1 596.04 596.04( 3.11%) ( 3.11%) 2503.38 310.93 3 1 209.40 710.55( 2.75%) ( 2.75%) 5861.38 67.28 2 1 60.47 733.19( 0.72%) ( 0.72%) 9049.11 476.54 1 1 10.68 737.43( 0.51%) ( 0.51%) 11464.57 111.87 抗震規(guī)范(5.2.5)條要求的y向樓層最小剪重比 = 0.80% y 方向的有效質(zhì)量系數(shù): 99.50% =各樓層地震剪力系數(shù)調(diào)整情況 抗震規(guī)范(5.2.5)驗(yàn)算= 層號(hào) 塔號(hào) x向調(diào)整系數(shù) y向調(diào)整系數(shù) 1 1 1.000 1.000 2 1 1.000 1.000 3 1 1.000 1.000 4 1 1.000 1.000 *本文件結(jié)果是在地震外力cqc下的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，內(nèi)力cqc統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)wv02q.out附2 加固樓層配筋信息加固結(jié)構(gòu)satwe配筋配筋信息 - | | | satwe 配筋、驗(yàn)算輸出文件 | | 2011年9月20日13時(shí)53分 | | wpj4.out | | | - | | | 工程項(xiàng)目： 設(shè)計(jì)人： | | 項(xiàng)目編號(hào)： 審核人： 計(jì)算日期：2014/ 2/17 | - 有關(guān)符號(hào)說(shuō)明見(jiàn)第1層配筋、驗(yàn)算輸出文件wpj1.out - | 第 4 層配筋、驗(yàn)算 | -= | 柱配筋和驗(yàn)算輸出 |= n-c= 1 ( 1)b*h(mm)= 500* 500 cover= 20(mm) cx= 1.25 cy= 1.25 lc= 4.90(m) nfc= 4 rcc= 40.0 fy= 360. fyv= 270. rlivec= 1.00 混凝土柱 矩形截面 ( 29)nu= -410. uc= 0.086 rs= 0.66(%) rsv= 0.42(%) asc= 254.5 ( 38)n= -287. mx= -1. my= 1. asxt= 684. ( 38)n= -287. mx= -1. my= 1. asyt= 647. ( 38)n= -287. mx= 1. my= 0. asxb= 684. ( 38)n= -287. mx= 1. my= 0. asyb= 647. ( 1)n= -466. vx= 17. vy= 29. ts= 0. asvx= 93. asvx0= 0. ( 1)n= -466. vx= 17. vy= 29. ts= 0. asvy= 93. asvy0= 0. 抗剪承載力: cb_xf= 115.8 cb_yf= 119.9 - n-c= 2 ( 1)b*h(mm)= 500* 500 cover= 20(mm) cx= 1.25 cy= 1.25 lc= 4.90(m) nfc= 4 rcc= 40.0 fy= 360. fyv= 270. rlivec= 1.00 混凝土柱 矩形截面 ( 31)nu= -800. uc= 0.167 rs= 0.66(%) rsv= 0.42(%) asc= 254.5 ( 36)n= -663. mx= -145. my= -144. asxt= 664. ( 36)n= -663. mx= -145. my= -144. asyt= 664. ( 36)n= -663. mx= -68. my= -104. asxb= 664. ( 36)n= -663. mx= -68. my= -104. asyb= 664. ( 1)n= -1000. vx= 12. vy= 54. ts= 0. asvx= 93. asvx0= 0. ( 1)n= -1000. vx= 12. vy= 54. ts= 0. asvy= 93. asvy0= 0. 抗剪承載力: cb_xf= 161.7 cb_yf= 161.7 - n-c= 3 ( 1)b*h(mm)= 500* 500 cover= 20(mm) cx= 1.25 cy= 1.25 lc= 4.90(m) nfc= 4 rcc= 40.0 fy= 360. fyv= 270. rlivec= 1.00 混凝土柱 矩形截面 ( 31)nu= -1101. uc= 0.231 rs= 0.66(%) rsv= 0.42(%) asc= 254.5 ( 32)n= -1065. mx= -150. my= 173. asxt= 664. ( 32)n= -1065. mx= -150. my= 173. asyt= 664. ( 32)n= -1065. mx= -72. my= 108. asxb= 664. ( 32)n= -1065. mx= -72. my= 108. asyb= 664. ( 1)n= -1386. vx= 12. vy= 66. ts= 0. asvx= 93. asvx0= 0. ( 1)n= -1386. vx= 12. vy= 66. ts= 0. asvy= 93. asvy0= 0. 抗剪承載力: cb_xf= 190.6 cb_yf= 190.6 - n-c= 4 ( 1)b*h(mm)= 500* 500 cover= 20(mm) cx= 1.25 cy= 1.25 lc= 4.90(m) nfc= 4 rcc= 40.0 fy= 360. fyv= 270. rlivec= 1.00 混凝土柱 矩形截面 ( 31)nu= -1047. uc= 0.219 rs= 0.66(%) rsv= 0.42(%) asc= 254.5 ( 30)n= -1003. mx= -60. my= -60. asxt= 664. ( 30)n= -1003. mx= -60. my= -60. asyt= 664. ( 30)n= -1003. mx= -25. my= -34. asxb= 664. ( 30)n= -1003. mx= -25. my= -34. asyb= 664. ( 1)n= -1318. vx= -12. vy= 66. ts= 0. asvx= 93. asvx0= 0. ( 1)n= -1318. vx= -12. vy= 66. ts= 0. asvy= 93. asvy0= 0. 抗剪承載力: cb_xf= 185.6 cb_yf= 185.6 - n-c= 5 ( 1)b*h(mm)= 500* 500 cover= 20(mm) cx= 1.25 cy= 1.25 lc= 4.90(m) nfc= 4 rcc= 40.0 fy= 360. fyv= 270. rlivec= 1.00 混凝土柱 矩形截面 ( 31)nu= -1092. uc= 0.229 rs= 0.66(%) rsv= 0.42(%) asc= 254.5 ( 32)n= -1047. mx= -188. my= 187. asxt= 684. ( 32)n= -1047. mx= -188. my= 187. asyt= 647. ( 32)n= -1047. mx= -91. my= 118. asxb= 684. ( 32)n= -1047. mx= -91. my= 118. asyb= 647. ( 1)n= -1374. vx= 15. vy= 70. ts= 0. asvx= 93. asvx0= 0. ( 1)n= -1374. vx= 15. vy= 70. ts= 0. asvy= 93. asvy0= 0. 抗剪承載力: cb_xf= 187.7 cb_yf= 191.8 - n-c= 6 ( 1)b*h(mm)= 500* 500 cover= 20(mm) cx= 1.25 cy= 1.25 lc= 4.90(m) nfc= 4 rcc= 40.0 fy= 360. fyv= 270. rlivec= 1.00 混凝土柱 矩形截面 ( 31)nu= -1428. uc= 0.299 rs= 0.66(%) rsv= 0.42(%) asc= 254.5 ( 30)n= -1364. mx= -39. my= -37. asxt= 706. ( 30)n= -1364. mx= -39. my= -37. asyt= 628. ( 30)n= -1364. mx= -15. my= -26. asxb= 706. ( 30)n= -1364. mx= -15. my= -26. asyb= 628. ( 1)n= -1797. vx= -1. vy= 77. ts= 0. asvx= 93. asvx0= 0. ( 1)n= -1797. vx= -1. vy= 77. ts= 0. asvy= 93. asvy0= 0. 抗剪承載力: cb_xf= 214.6 cb_yf= 223.3 - n-c= 7 ( 1)b*h(mm)= 500* 500 cover= 20(mm) cx= 1.25 cy= 1.25 lc= 4.90(m) nfc= 4 rcc= 40.0 fy= 360. fyv= 270. rlivec= 1.00 混凝土柱 矩形截面 ( 31)nu= -597. uc= 0.125 rs= 0.70(%) rsv= 0.42(%) asc= 254.5 ( 31)n= -593. mx= -267. my= -89. asxt= 761. ( 31)n= -593. mx= -267. my= -89. asyt= 621. ( 31)