大跨度悬挑梁后锚固设计及施工_杨志刚

［1］
结构 。 由于新增梁端部可加框架柱， 梁端受力较小， 故设 计 和 施 工 基 本 不 存 在 问 题 。 南 侧 17. 300 m 标 高处 瑦轴— 瑏 瑣 轴线需 要 新 增 1. 8 m 跨 悬 挑 梁， 瑐 梁上
2 且 使 用 活 载 达 2. 5 kN / m 。 浇筑厚 100 mm 现 浇 板，
4 ） 新增挑梁 。 由于 要 采 用 植 筋 技 术， 且植筋量 大， 保守计算需 要 7 根 20 mm 的 钢 筋， 若梁的截面 过小， 造成植筋间距过近， 不符合规范规定 。 故采用 悬挑梁截面为 700 mm × 500 mm （ 400 mm ） ， 宽度同 柱宽， 高度为变截面， 端部高度同原有联系梁高度相
The layout of CFRP for column side and board
2 根钢筋穿 钢筋直径 。 设计 5 根 钢 筋 植 入 原 柱 中， 透
［9］
柱沿框架梁 侧 面 延 伸 2. 5 m ， 并用灌浆料灌注
固定， 如图 5 、 图 6 所示 。
The beam profile of increasing cross-section
［2］ d为 同， 以保证外观需要 。 植 筋 锚 固 长 度 为 30 d ，
工业建筑
2012 年第 42 卷第 5 期

1 — 框架梁； 2 — 悬挑部分； 3 — 碳纤维布条 图4 Fig． 4 柱边及板面碳纤维布条布置
1 — 原梁； 2 —20 mm × 150 mm 原 钢 板； 3 —1 20 植 筋 锚 固； 4 — 原梁高； 5 —2 18 腰 筋， 植 筋 锚 固； 6 —2 8 @ 200 ； 7 — 钢 筋与钢板塞焊， 孔内灌胶； 8 — 8@ 200 ； 9 — 周边混凝土凿毛； 10 — 新加高强灌浆料； 11 — 原梁宽 注： b1 尺寸见结构平面图（ b1 = 100 mm ） 。 图6 Fig． 6 加大截面框架梁剖面
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收稿日期： 2012 － 01 － 06
工业建筑
2012 年第 42 卷第 5 期 157
2. 2
原构件承载力验算 由于该工程改 造 范 围 较 大， 新增构件对结构整
体影响较大， 故在设计时对原结构用 08 版结构设计 计算内力和配筋 软件 PKPM 进行了 重 新 建 模 计 算， 结果与原设计图纸 配 筋 进 行 比 较， 对配筋量不足或 者盈余量不足的构 件 进 行 加 固， 经验算需加固构件 的情况见表 1
原构件承载力 构件位置 M/ （ kN·m ） 瑦轴— 瑏 瑠 轴（ ? 轴） 框架边梁 瑐 横向次梁 瑦轴— 瑏 瑠 轴框架梁 瑐 200 62 160 V/ kN 150 130 125
U 形 钢 箍 在 梁 两 侧 一 定 范 围 内 加 密， 在有次梁的集 钢 箍 加 宽 加 密。 中荷载位 置 两 侧 200 mm 范 围 内， 为固定梁上侧负弯 矩 钢 板， 采用图 2 所示的构造方 案， 设计中对高强螺 栓 数 量 及 钢 板 厚 度 的 确 定 均 采 用了等强置换原则
和抗弯加固， 同时为保证梁的刚度能满足设计要求， 采用粘钢法 对 其 进 行 加 固 。 材 料 采 用 A 级 结 构 胶
［5］ 和厚 5 mm 钢板（ HPB235 ） ， 梁底全跨粘贴钢板 。
The plan of the new components and the original structure
Industrial Construction Vol. 42 ， No. 5 ， 2012
， 一旦结构出现问
题， 影响非常大， 故 提 议 且 经 业 主 同 意， 对该梁的设 即采用植筋锚固和粘钢加固两 计采用双保险模式，
1980 年出生， 第一作者： 杨志刚， 男， 讲师， 国家一级注册结构工程师 。
在建筑物的改造加固方法中， 加大截面 、 粘钢板 和粘贴碳纤维布是 最 常 见 的 加 固 方 法， 如果要在原 结构上浇筑新的 混 凝 土 构 件， 就 需 要 采 用 植 筋。植 筋技术是近年来新兴的一种建筑补强技术，其主要 通过植筋胶将钢筋植入 用于既有建筑的加 建 工 程， 已建建筑物的结构 内， 使新植入钢筋与既有结构充 分锚固，从 而 使 新 建 构 件 与 既 有 结 构 得 以 稳 固 连 接
Connections of the beam-column constructed with glued steel
， 本设计采用此方案， 布置如图 4 所示 。
2 ） 次梁采用只在梁上侧粘厚 5 mm 钢板加固其 抗弯承载力， 由于其端部无柱， 所以钢板可通过其节 点向跨内延伸， 外侧延伸至新增挑梁端部， 见图 3 。 3 ） 框架梁端部 负 弯 矩 加 固 。 首 先， 框架梁上部 已经砌筑完隔墙， 甲方及施工单位都不想动此墙； 其 次， 因为边框梁已经粘贴钢板， 如果继续用钢板加固 158
种方法共同保证悬挑梁的安全 。
表1 Table 1
原构件加固情况
Reinforcement of the original components
改造后设计内力 M/ （ kN·m ） 310 123 190 V/ kN 210 133 127 改造后计算配筋 纵筋 / mm 2 2 100 1 000 1 500 箍筋 / mm 2 600 400 400 粘钢加固抗弯及抗剪承载力 粘钢加固梁端抗弯承载力 碳纤维加固梁端抗弯承载力 加固方法
效果 。 基于这两方 面 的 原 因， 设计中采取粘贴 2 层 碳纤维布进行加固， 且把碳纤维布置于钢板底部， 避 免二者产生影响 。 当有框架柱阻碍加固材料沿梁中 线粘贴时， 考虑到现浇结构为梁板共同受力， 可以将 碳纤维布贴 于 柱 边， 且 距 离 梁 边 不 超 过 400 mm 的 范围
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原框架结构 边 柱 截 面 尺 寸 为 700 mm × 700 mm ， 边 梁截 面 尺 寸 为 300 mm × 600 mm ， 剪力墙厚度为 300 mm ， 原跨内次梁为 250 （ 300 ） mm × 500 mm 。 结 构平面如图 1 所示， 其中粗线为新增挑梁 。 2 2. 1 改造设计方案的制定 改造设计的原则 由于该建筑物为甲类建筑， 且新增挑梁跨度大， 使用活载 大， 符合生命线工程
THE DESIGN AND CONSTRUCTION OF THE LARGE SPAN CANTILEVER BEAM OF POSTINSTALLED FASTENINGS
Yang Zhigang 1 Li Xiaoxia 2
（ 1. School of Building Engineering ，Shandong University of Technology ，Zibo 255012 ，China ； 2. Zibo Vacational College ，Zibo 255012 ，China ） Abstract ： Because of the change in building functions of a public building of Rizao City ，a large span cantilever beam （ 1. 8 m ） of post-installed fastenings needs to be casted ，and other horizontal components ’ bearing capacity is insufficient due to loads increasing by the new beam． The method of the design and the main points of construction are introducted． The paper emphasizes the application of the double insurance in the design． The project completion and acceptance shows that ，the two-insurance design and construction model in the large-span cantilevered beam has a good application prospect． Keywords ： large span cantilever beam ； post-installed fastenings ； design ； construction
［2］
。 而悬挑 梁 （ 尤 其 是 大 跨 度 挑 梁 ） 由 于 其 根 部
当采用后锚固技术连接时， 挑梁 的弯矩和剪力较大， 端部成为最危险的 截 面， 在设计和施工中应尤为重 视 。 本文以日照岚山区某公共建筑的后锚 固 1. 8 m 悬挑梁改造加固为 例， 介绍大跨度悬挑梁后锚固设 计与施工要点 。 1 工程概况 日照岚山区 某 公 共 建 筑 地 下 1 层， 地 上 12 层， 框架结构 。 工程主 体 完 成 后， 由于业主对工程造型 需要对原结构进行新增 的要求和部分功能 的 改 变， 构件改造 。 具体 为 北 侧 1 ～ 4 层 新 增 900 mm 梁 板
1 — 原挑梁； 2 — 边框梁； 3 — 框架梁； 4 — 新增挑梁； 5 — 次梁； 6 — 原剪力墙； 7 — 柱； 8 —300 mm 剪力墙； 9 — 新增剪力墙 图1 Fig． 1 新增构件及原结构平面
［3 － 4］
。
2. 3
设计方案 1 ） ? 轴在 瑦 轴— 瑏 瑠轴框架边梁需要进行抗剪 瑐
大跨度悬挑梁后锚固设计及施工
杨志刚
（ 1. 山东理工大学建筑工程学院，山东淄博 摘
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李晓霞
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255012 ； 2. 淄博职业学院，山东淄博