新建建筑结构问题解决方案

?论文栏目:建筑结构论文 ??? 更新时间:2019/10/1 17:14:33? ?

摘要:随着近些年我国经济实力不断提高以及城市化进程的加快,工业与民用建筑迅猛发展。近些年,为了控制建筑结构建造成本,国内较多房地产企业实行低价中标、对建筑结构进行过度优化以及施工管理不严格等一系列问题,从而会导致一批新建工程在未交付使用前或多或少出现一些问题,本人对近几年解决的几个新建工程问题进行简单叙述与探讨,为今后的建筑结构设计相关人员提供参考和依据。

关键词:置换混凝土;组合梁;梁开洞加固

1高层住宅建筑高位连续置换七层混凝土

概述:某小区住宅楼主体结构为剪力墙结构,地下3层,地上25层,层高3.0m,建筑总高度78.10m;设计基本风压为0.40kN/m2,抗震设防烈度Ⅶ度,剪力墙抗震等级为二级;墙柱混凝土设计标号:基础顶~11.94m(5层以下)为C40,11.94m(5层)~20.94m(8层)为C35,20.94m(8层)以上为C30;梁板混凝土设计标号:C30;本工程所使用混凝土均为商品混凝土,如图1所示。到2017年7月20日该楼已施工至地面以上23层,根据现场实测统计,10~16层墙柱实测混凝土标号普遍不达标,其中70%标号低于C20,个别墙体标号低于C10,其余楼层标号均满足设计要求;通过现场查看,13~15层出现较多裂缝,其中西侧墙、板交界处有较多水平通长裂缝,最大宽度约3~4mm,剪力墙墙体普遍有较明显水平裂缝,裂缝间距约200mm左右,宽度约0.4mm左右。经过分析以及调查发现,该工程主要问题为施工单位采购的商品混凝土配合比不达标所致,剪力墙水平裂缝主要是由混凝土收缩引起。依据现行规范要求,承重构件混凝土标号低于C20不能满足耐久性要求,低于C13不能进行加固处理。综合考虑施工成本,施工工期,社会影响等多种因素后,决定采取局部楼层置换的方案;由于10~17层以上楼层自重荷载较大,且置换过程历经夏季与秋季,台风等大风极端天气水平荷载不容忽视,竖向构件的托换显得尤为重要。解决方案:本工程的整体置换顺序是先竖向混凝土墙体置换,然后进行水平构件(梁板及附属构件)的置换。该工程托换的难点在于如何将17层及以上的竖向荷载有效的传递到10层以下的结构中,以及高位置换过程中偶遇极端大风天气水平风荷载可靠传递至下部结构楼层,保证10~16层剪力墙置换施工过程中上部结构不产生较大变形以及破坏。针对上述问题综合考虑,采用贴墙式导力架辅助传导方式进行抽条式剪力墙置换。导力架由双拼槽钢的格构式钢柱、对拉抗剪槽钢以及高强螺栓组成,在置换过程中导力架与凿除后剩余剪力墙成为共同受力的整体,导力架在抽条式剪力墙置换始末起辅助支撑作用;另外,为了节省工程造价,通过合理墙肢分段,优化墙段施工顺序,在保证安全的前提下可将导力架重复循环利用,缩短施工工期。本工程经历180d完成了对7层混凝土墙体的整层置换,置换后对新老混凝土结合部位进行钻心取样检测,结果表明结合面混凝土浇筑密实满足设计要求。现该楼结构已封顶,未发现任何异常现象。

2某钢结构厂房夹层次梁挠度过大

概述:某地块30栋新建轻型门式钢架厂房,厂房跨度27m,厂房一侧端部两跨范围增设钢结构夹层,夹层楼板采用钢与混凝土组合楼板,柱距为6750mm,次梁间距取柱距的一半(3375mm)布置,次梁跨度(厂房柱距)7.5m,梁截面H250×120×6×6,材质Q345,两端铰接,按照组合楼板进行结构设计计算,结构计算应力结果,挠度等均满足规范要求,且均基本接近规范限值,结构布置如图2所示。夹层混凝土浇筑两个月后,在结构自重荷载作用下,上图阴影区域楼板向中心下沉,其中次梁跨中挠度最大实测值为35mm,已超过规范限值1/250要求,另外沿着主梁边楼板板面均有约0.6mm左右贯通裂缝。经过对施工现场调查与分析发现,该夹层现浇混凝土均存在或多或少提前拆模的情况;但最主要因素为结构设计过分优化,次梁截面偏小且其布置间距过大,导致次梁对整个板跨提供刚度过小导致。针对上述工程缺陷,甲方要求在节省成本与时间的情况下提出合理的解决方案。方案如下:在次梁梁底增设倒三角型双拼角钢,在梁跨四分点位置设置三个竖向支撑,这样可以较大的提高次梁刚度,阻止挠度进一步加大;目前该工程已交付业主使用且未发现其余问题。设计建议:对于钢与混凝土组合楼板结构,建议次梁间距不宜大于3m布置,钢梁设计按照非组合楼板进行设计计算,另外,由于次梁往往按照铰接设置,楼板板面钢筋应该沿着主梁四周进行构造加强,尤其是Y向楼板端跨配筋,若按照单向板设计,此处计算配筋结果往往较小,设计人员容易忽视,应该予以重视。

3结语

本文可以总结为以下几点:(1)通过上述工程剪力墙置换加固的设计分析与研究,为今后同类工程施工提供参考,因该技术具有一定的创新性及本人水平限制,关于该技术在工程加固改造中的应用还存在进一步研究的必要,建议采用有限元软件对导力架辅助设施在整个置换过程进行数值分析,建立接近实际的数值模型,更深入研究结构中墙、梁等受力构件应力变化情况是否与实际检测结果相吻合。(2)通过上述增大次梁刚度的加固措施,有效阻止了挠度进一步增大,大大提高了结构承载力,为今后该类结构设计与缺陷处理提供较好的建议与加固措施。近几年工程质量事故发生往往与设计优化及工程施工管理有很大关系,结构设计人员应有效把控优化尺度,重概念轻计算,面对工程缺陷应理性思考,分析缺陷原因,寻找合理有效的解决办法;施工管理人员亦应对工程每个施工环节应高度重视,尽量避免工程质量事故及工程缺陷的发生。

参考文献

[1]混凝土结构设计规范:GB50010-2010[S].北京:中国建筑工业出版社,2010.

[2]混凝土耐久性设计规范:GBT50746-2008[S].北京:中国建筑工业出版社,2009.

[3]混凝土结构加固设计规范:GB50367-2013[S].北京:中国建筑工业出版社,2013.

[4]陈斌.置换混凝土击鼓施工技术研究[D].南昌航空大学,2015,06.

作者:边瑞平 单位:海门市建筑设计院有限公司

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