广东某厂房加固设计计算书_secret

加

固

设

计

计

算

书2008年8月

柱、楼板加固设计方案

一、概况

厂房B-1、B-2为框架结构，经工程质量安全监督站检测中心检测结果发现B-1厂房二层柱：1×D、6×A砼强度分别为C20.0、C22.1；二层板B/C×4/5，C/D×3/4砼强度分别为C16.2、C18.5低于板原设计强度C25的75%（即18.75Mpa）；B-2厂房二层柱：B ×6、C×6、D×7砼强度分别为C18.4、C20.3、C21.9不满足安全使用要求。

二、设计依据

1、工程质量安全监督站检测中心混凝土芯样抗压强度检验报告：

《厂房B-1》（报告编号：JG2008-00745）；

2、工程质量安全检测中心混凝土芯样抗压强度检验报告：

（报告编号：08J80309-JGD-2，08J80309-JGD-3）；

3、工程质量安全监督站检测中心混凝土芯样抗压强度检验报告：

《厂房B-2》（报告编号：JG2008-00741）；

4、中华人民共和国国家标准：《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）；

5、中华人民共和国国家标准：《混凝土结构加固设计规范》（GB50367-2006）；

6、中华人民共和国行业标准：《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002）；

三、加固设计

原设计柱混凝土强度等级为C30。根据提供的结构复核计算书（见后附图），表明当柱砼强度达到C24时柱承载力亦满足结构安全使用要求。加固补强时拟采用C24作为补强的目标值。

为避免加大柱截面加固挤占建筑使用空间，况且所需加固的柱子在层楼面，因此采用外包型钢加固。在柱角使用结构灌注胶粘贴纵向型钢，以补偿因砼强度减低所损失的受压承载力，横向用缀板与纵向型钢焊接，以补强柱因砼强度降低所损失的斜截面受剪承载力。

考虑到加固型钢和原砼结构共同工作条件和应力滞后的影响，钢材的抗压强度降低系数取0.9，抗剪强度降低系数取0.7。

加固采用角钢和钢板材质为Q235，焊条采用E43××型。

厂房B-1：二层柱子1×D、6×A截面600×600，按C20提高到C24计算；

厂房B-2：二层柱子B×6、C×6、D×7截面700×700，按C18提高到C24计算。

柱子截面A1=600×600=360000mm2 A2=700×700=490000 mm2

混凝土抗压强度设计值：C24：f c24=11.4; C20: f c20=9.6； C18: f c18=8.6。

混凝土抗拉强度设计值：C24；f t24=1.24; C20: f t20=1.10；C18: f t18=1.02。

柱层高为5.0m,净高4..0m

1、正截面受压承载力补强加固

a、厂房B-1：二层柱1×D、6×A因砼强度降低所损失的轴心受压承载力设计值为

△N1；

b、厂房B-2：二层柱B×6、C×6、D×7因砼强度降低所损失的轴心受压承载力设

计值为△N2 。

△N1=（f c24- f c20）A1=（11.4-9.6）×360000=648000N

△N2=（f c24- f c18）A2=（11.4-8.6）×490000=1372000N

所需加固型钢面积S1=648000/（0.9×215）=3349 mm2

S2=1372000/（0.9×215）=7090 mm2

根据现场实际情况，为了避免影响外墙装饰面，厂房B-1：二层柱1×D、6×A加固型钢选用2L100×10和2根-75×10， S1=2×1926+2×750=5352 mm2＞3349 mm2（满足）厂房B-2：二层柱B×6、C×6、D×7采用4L100×10，S2=4×1926=7704 mm2＞7090 mm2（满足）

2、斜截面受剪承载力补强加固

a、厂房B-1：二层柱1×D、6×A

h0=600-40=560㎜,Hn=5000-1000=4000

按偏心受压构件，λ= Hn/（2h0）=3.57＞3.0

参考《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002），（7.5.12）

△ V=1.75/（1+λ）×（f t24- f t20）b h0 +0.07△N1=1.75/4×(1.24-1.10)×600×560+0.07×648000=20580+45360=65940N

缀板采用50×5扁钢两端与角钢L100×10焊接，中间与纵向扁钢-75×10焊接。

A

SV

=50×5×1=250 mm2

S=0.7f

yv A

sv

h

/ △V=0.7×215×250×560/65940=320㎜

取S=300㎜

B、厂房B-2：二层柱B×6、C×6、D×7

h0=700-40=660㎜,Hn=5000-1000=4000

按偏心受压构件，λ= Hn/（2h0）=3.03＞3.0

参考《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002），（7.5.12）

△ V=1.75/（1+λ）×（f t24- f t18）b h0 +0.07△N2=1.75/4×(1.24-1.02)×700×660+0.07×1372000=44468+96040=140508N

缀板采用80×5扁钢两端与角钢L100×10焊接，中间与纵向扁钢-75×10焊接。

A

SV

=80×5×1=400 mm2

S=0.7f

yv A

sv

h

/ △V=0.7×215×400×660/140508=283㎜

取S=250㎜

3、板粘碳纤维加固设计

根据广东华方工程设计有限公司提供的楼板承载力复核计算书，计算结果表明：二层楼板B/C×4/5不满足要求， C/D×3/4 承载力基本满足结构安全使用要求，但强度检测结果不满足合格要求，现采用板底粘碳纤维布对板进行加固，计算按《碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程》CECS 146:2003。

碳布用量计算公式Ac＝Ayfa/fc

Ac作为碳布用量，As为计算增加配筋，fy为钢筋抗拉度设计值，fc为碳布抗拉强度设计值，取fc=1500N/mm²（普通碳布）碳纤维布的抗拉强度标准值fcfk ≥3000Mpa。