磚混結(jié)構(gòu)底層內(nèi)縱墻大面積開洞改造方案分析

1、磚混結(jié)構(gòu)底層內(nèi)縱墻大面積開洞改造方案分析:一、工程概況四層內(nèi)廊式磚混辦公樓，建筑平面為矩形，長約39.6m,寬約13.1m,房間開間均為3.6m,進7果為5.54m。該樓建于上世紀(jì)90年代，使用至今二十余年，近年已在其頂層增加一層輕鋼結(jié)構(gòu)?，F(xiàn)業(yè)主根據(jù)使用需要，擬將該樓底層兩道內(nèi)縱墻上的原門洞均拓寬至2.6m3.0m。我公司根據(jù)改造要求，對該樓底層內(nèi)縱墻大面積開洞改造方案進行分析。二、分析依據(jù)民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)GB50292-1999建筑抗震鑒定標(biāo)準(zhǔn)GB50023-2009建筑抗震設(shè)計規(guī)范GB50011-2010砌體結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范GB50003-2011三、拆墻擴洞對結(jié)構(gòu)抗震性能的影響此次改造

2、，為達(dá)到將底層格局打通的目的，擬將內(nèi)縱墻上的原門洞(1m寬)擴大至2.6m3m的大門洞，且絕大多數(shù)開間門洞都擬進行改造。這種拆墻擴洞改造方式造成的危害主要表現(xiàn)為對磚混結(jié)構(gòu)抗震承載力的嚴(yán)重削弱。(1)底層兩道縱墻上門洞均擴大后，因開洞面積相對原縱墻墻體面積較大，極大地削弱了底層房屋的縱向抗側(cè)剛度，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)形成“上剛下柔”的抗側(cè)力體系，引起層間剛度比值不滿足規(guī)范要求，使結(jié)構(gòu)處于一種潛在的抗震危險之中。在地震作用時很容易使剛度突變層(部位)發(fā)生突然的集中破壞而使房屋倒塌。當(dāng)磚混結(jié)構(gòu)底層全部或大部分形成大空間的底框被混結(jié)構(gòu)的話，這種不利情況很容易出現(xiàn)。(2)底層門洞擴大后，上下墻體開洞尺寸不一致，導(dǎo)致

3、同一軸線上的窗間墻寬不等，上下不連續(xù)，一旦地震發(fā)生，起主要抗震作用的墻體因不對齊貫通，使各片磚墻不能形成相當(dāng)于房屋全長(寬)的豎向整體構(gòu)件，難以得到最大的整體抗彎能力，增加了樓板等中間傳力環(huán)節(jié)，地震作用間接傳遞將導(dǎo)致受害部位增大、震害加劇。(3)拆后剩余門間墻的寬度、盡端至洞口的距離一般均遠(yuǎn)小于抗震要求最小限值(8度時不小于1.0m),由于剩余墻體寬度太小，加之不規(guī)則分布引起應(yīng)力集中，由地震作用產(chǎn)生的斜裂縫將很快在墻體上貫通進而導(dǎo)致樓板塌落，非地震作用時也可能因荷載增大使墻體不滿足承載力要求而破壞。(4)砌體的穩(wěn)定性是由限制其高厚比得到保證的，開洞后截面受到削弱，穩(wěn)定性降低，有可能使高厚比不再

4、滿足限值要求，即穩(wěn)定性不能得到保證。(5)拆墻或扒洞后將引起整個結(jié)構(gòu)剛度中心及質(zhì)量中心的變化。質(zhì)心與剛心偏離較大時，地震時附加的扭轉(zhuǎn)反應(yīng)加劇，可能造成建筑端部或外角部位首先破壞。(6)當(dāng)門洞上設(shè)傳力過梁時，將因過梁失去支撐而下墜，若該墻體承受預(yù)制樓板傳來的荷載時將更加危險。用圈梁代過梁時的情形要好一些，但洞口處的圈梁實際上是據(jù)承載力的大小按過梁設(shè)計的，原增配鋼筋的錨固端將因擴大墻體洞口而位于剪力較大的拉區(qū)，易于發(fā)生錨固破壞。(7)地基基礎(chǔ)的問題。因為擴大門洞，導(dǎo)致門洞兩側(cè)墻體的豎向荷載傳遞路徑的改變，傳來的豎向荷載增大，導(dǎo)致地基基礎(chǔ)承載力多數(shù)不能滿足。四、拆墻擴洞對結(jié)構(gòu)靜力安全性的影響采用上述

5、改造方案，從結(jié)構(gòu)日常使用的靜力安全性角度考慮，只要在拆墻擴洞上方的設(shè)置鋼筋過梁或鋼-專組合托墻梁，并對洞口間墻體進行加固，即可實現(xiàn)改造目前。鋼筋過梁或鋼-專組合托墻梁經(jīng)專門計算設(shè)計，并保證施工質(zhì)量，即可達(dá)到靜力安全要求。五、加固方案（一）拆墻擴洞加固方案較為安全可靠的改造方案可采用如圖方法，即采用外包型鋼加固托墻梁及門洞間剩余墻體。本方法僅滿足靜力要求，如前分析，因開洞造成墻體面積的較大削弱，墻體抗側(cè)剛度將嚴(yán)重不足，本方法無法彌補墻體抗側(cè)剛度，僅保證結(jié)構(gòu)承受豎向荷載時的靜力安全性?？v向墻體包輛加固示意:亂工方施工要點如下:1 .支撐卸荷：在待拆除墻體兩側(cè)采用搭設(shè)腳手架的方式作可靠支撐，支撐頂部

6、和底部均采用平面內(nèi)剛度很大的型鋼（如鋼軌、工字鋼或梢鋼）以承受待拆除墻體的上部荷載。同時支撐本身必須滿足自身的強度和穩(wěn)定性，支撐搭設(shè)距被拆墻體的根部間距為0700mm,距離應(yīng)盡量小。此外在拆墻改梁加固過程中，嚴(yán)禁對支撐體系有所擾動，確保卸荷順利。2 .拆除砌體過程中應(yīng)采用水鉆靜力切割的方式進行拆除、破碎，避免對原結(jié)構(gòu)的擾動。切割邊緣應(yīng)處理整齊。3 .墻體拆除后，做混凝土梁墊C25?；炷翉姸冗_(dá)到國家相關(guān)規(guī)范允許值后，方可進行下道工序。4 .包鋼處理：按照設(shè)計要求和現(xiàn)場實際情況進行鋼材下料，并進行安裝焊接。鋼構(gòu)件之間，除螺栓連接外，均采用焊接的方式。焊接質(zhì)量：剖口焊為二級；角焊縫為三級。5 .兩側(cè)柱的鋼構(gòu)件采用聚合物砂漿粘貼。6 .鋼構(gòu)件安裝好后，在鋼構(gòu)件外部表面應(yīng)抹厚度為25mm的M7.5水泥砂漿作防護層。7 .待構(gòu)架達(dá)到相關(guān)規(guī)范要求時，拆除模板，并拆除卸荷支撐。（二）地基基礎(chǔ)處理方法處理的辦法就是在托梁端部柱的下部做放大獨立基礎(chǔ)，或者托梁（夾梁）+端柱+柱底連梁形成回字形（底梁兩端可以適當(dāng)外延）剛架，底梁的剛度要適當(dāng)提高，使其地基基礎(chǔ)受力狀況類似保持原有承重墻體的受力狀態(tài)。六、工程造價估算及工期根據(jù)改造經(jīng)驗和市場調(diào)研，采用上述方法，1個開間縱墻擴大門洞的改造造價約2.53萬元，該費用包括人工、材料、機械等總費用，