房屋托梁拔柱加固设计

房屋托梁拔柱加固设计

上海铁路局福州勘测设计院　黄水木

摘　要　结合实例介绍房屋托梁拔柱加固工程的设计与实施办法。

关键词　房屋改造　托梁拔柱

近年来,由于建筑使用功能的变更,建筑增层或附加设施等工程倍受重视。本文介绍某一沿街建筑底层因采用托梁拔柱的方法进行加固设计增大了使用空间,既满足了用户的使用要求,又满足了结构和抗震的需要。1　工程概况

某一沿街建筑于1988年10月竣工,现浇钢筋混凝土框架结构,1～10轴为6层,10～14轴为4层,1层层高为3.9m ,2～6层层高均为3.0m (框架立面见图1),基础为钢筋混凝土独立

基础。该建筑地基为挖方场地,地基承载力标准值为200kP a 。由于功能要求,要在4层部分处,即在10～14轴间设一条8.0m 宽的通道,以通行汽车,经研究决定采用托梁拔柱的方法进

行改造。

图1　房屋改造前框架立面图(单位:mm)

2　方案的确定

托梁拔柱是在不拆或少拆上部结构的情况下,拆除、更换、接长柱子或拆除墙体的一门综合性技术。它与传统的大掀盖改造相比,托梁拔柱法具有对生产及生活影响小、改造时间短、费用低等优点,但其技术要求较高,安全措施必须严密。该工程结合既有建筑的实际情况和对房屋改造的建筑要求,拔去11、12轴上共4根柱子,在1/10、1/12轴上增设柱子来支承托梁承受上部重量。因支承托梁的柱子是新增设的,所以首要问题是确定托梁的方案。选择托梁考虑了2种方案:一是采用钢筋混凝土三面围套三层框架梁截面,按整体性设计托梁,即考虑原框架梁参与工作,共同承受上部荷载,但新旧结构能否形成整体,关键在于界面处能否有效地传递剪力。因而,在设计、施工上必须采取有效措施保证新旧构件共同工作;二是在满足通道净高

要求的条件下,直接在三层框架梁下新加钢筋混凝土托梁。方案一托梁高度可以小些,但施工较麻烦。方案二可以满足托梁

高度与通道净高的要求,且施工方便。经过反复比较,最后决定采用方案二。改造后框架立面图见图2。

图2　房屋改造后框架立面图(单位:m m)

3　托梁拔柱的设计与措施

托梁拔柱的计算包括荷载传递路线的转移、托梁支撑设计、相关柱子及地基基础的加固设计,以及施工阶段的承载力和稳定验算等,这些设计计算相互影响,有时需要多次反复方能得出最佳方案,以达到加固的目的。首先,对拔柱前原结构进行内力分析;其次,确定拔柱后结构新的传力路线及计算简图,并计算其内力。然后根据新的结构方案及内力计算结果,设计托梁、柱子及向支撑,并对原结构有关构件进行加固设计,提高结构安全度。

托梁是结构的重要构件,要承担被拔去的柱所承受的轴力和弯矩,并通过新增柱子直接把内力传至基础,故该托梁的承载力是否足够,以及托梁、新增柱子与原结构的联结是否牢靠,直接关系到整个建筑物的安全与使用。原设计柱断面为350m m ×500mm ,按构造要求,并通过电算,确定新增柱子断面为550mm ×700m m ,托梁断面为650m m ×1500mm 。新增柱子与原结构的联结,以及11、12轴的柱子与托梁的联结是加固的关键。为此,新增柱子与既有10、13轴上柱子间用240m m 厚钢筋混凝土墙联结,新柱纵筋伸入原三层梁内并与梁内钢筋焊接,且沿横向增设钢筋混凝土拉梁。因拟割柱子纵筋距托梁外侧有100mm 距离,为了安全起见,托梁在拟割柱子两侧各附加3 16钢筋。托梁一部分钢筋从11、12轴上拟割柱子两侧通过,一部分钢筋从11、12轴上拟割柱中穿过,托梁内上下主筋(1号、2号钢筋)、侧面附加钢筋 16(3号钢筋)与拟割柱箍筋或纵筋焊接(见图3、4)。同时,为了保证拟割柱子与托梁在联结处有效地传递剪力,沿拟割柱柱高方向设置 16@200mm 加固筋,加

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房屋托梁拔柱加固设计——黄水木

自动喷水灭火系统设计体会

铁道部专业设计院建筑处　刘俊彤

摘　要　自动喷水灭火系统应用比较普遍,笔者就自动喷水灭火系统中的喷头布置及类型、管网布置、系统的保护区域等问题提出己见。

关键词　自动喷水灭火系统　喷头　保护区域

采用自动喷水灭火系统是目前最经济的一种自动灭火手段,国内外应用极普遍,其灭火成功率高,安全、经济、管理方便。笔者根据多年设计经验谈一些体会。1　喷头布置及类型

(1)喷头布置

喷头是自动喷水灭火设备的关键部件,在火灾探测及灭火方面担负着重要作用,其布置形式有正方形、长方形、菱形。对于不同建筑危险等级,规范对喷头间距作了规定限值。因此设计时要看实际平面尺寸进行布置,不能直接套用规定值,那样有可能使喷头贴梁、柱安装,影响美观及喷头功能发挥。有些大型公共建筑的功能区划分时常变动,设计时应结合建筑平面分块布置,并把喷头布在易燃物上方,这样既满足灭火又很灵活。无论采用何种布置都要求喷头易于接触火灾热气流,没有障碍物阻挡,利于均匀洒水,喷头布置无空白点,保护范围不致重叠太多。

正方形布置:如图1喷头A BCD 组成一个正方形,根据要固筋均与拟割柱箍筋或纵筋焊在一起,这样一来,原结构与托梁更有机地融为一体。施工时先在拟割柱穿钢筋的位置中钻 30孔穿透,用吹风器吹净孔内土粉,用砂纸磨净,并用丙酮清洗,塞满结构胶将钢筋从洞中穿过。梁包柱处柱身要凿毛,麻坑深6mm,间隔200mm 。混凝土浇注前,原结构梁、柱均必须先涂刷界面剂。新增柱子、托梁混凝土强度等级均为C30。由于荷

载传递路线的转移,势必引起基础的加固处理。该工程基础加固采用增大支承面积法。原基底钢筋凿出,与新增钢筋焊接,并在原基础面上插入 14@400mm 钢筋,梅花型布置,用结构胶固结,钢筋长300mm,埋入深度为150mm 。顶部按构造配置 12

架立筋。

图3　托梁断面图(单位:mm)图4　托梁 钢筋与拟割柱纵筋联结大样(单位:m m)

4　施工要求

(1)基础施工时必须保证基础无地下水。基础开挖前,先拆除底层、二层砖墙,以减轻基础承受荷载。基础开挖后及时与原设计图纸进行校对,是否相符。若相符,可进行加固。在凿基础底部时,尽量减少基土扰动,若有扰动,应在基础处理前,清理干净并用C15混凝土振实。

(2)托梁中部支承起拱30mm 。托梁与柱子混凝土强度达到100%后方可拆除旧柱子。拆除旧柱子以前先搭架用千斤顶支承,用小锤轻凿旧柱,严禁用大锤敲打,以防止旧柱子与新浇筑的混凝土发生松动,气割钢筋。拆除千斤顶分3次进行,每隔2d 拆除1次,拆除时应缓慢进行。

5　结语

该改建工程于1998年9月1日竣工,至今使用正常,说明该工程托梁拔柱加固是成功的。房屋改造加固是一项复杂而繁琐的工作,必须认真、细致地处理,并注意房屋整体的连接措施,既要安全可靠,又要节约造价,便于施工。参考文献

1　卓尚木,季直仓,卓昌志,等.钢筋混凝土结构事故分析与加固.中国建筑工业出版社,1997

2　房屋增层改建地基基础的评价与加固方法专辑.铁道学报.中国铁道学会,1989

(来稿日期　1999-12-21)

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2001年4月第21卷第4期