钢筋混凝土框架加层改造中的加固方法及应用研究

论文摘要

随着企业的高速发展,原有建筑设施无法满足使用要求,大规模的新建将耗费企业大量资金和时间,对既有建筑进行改造是比较经济的选择。合理地对旧有建筑进行改造,不仅可以加快建设进程节约建设资金,还可以减少大规模新建带来的土地资源紧张、资金量大、回收期长等不利因素,这不仅对企业本身有利,对社会、国家都具有重大意义。本文以现行加层理论为基础,结合单位现有技术工具,提出运用模拟加层,整体分析,对比改造的设计方法,对本单位钽粉研究中心的钢筋混凝土框架进行了加层改造。取得了良好的效果,积累了加固改造经验。所做的主要工作如下:①综合阐述现行主要加固技术、加层设计原则、加固结构受力特征、加固结构基本计算假定等方面的理论。对“加大截面加固法”、“外包型钢加固法”、“粘钢板加固法”的承载力计算原理、设计理论进行了系统总结。②针对本单位的钽粉研究中心加层改造工程,结合相关理论研究怎样从整体上对结构改造引起的结构性能改变进行分析、处理和加固,提出较为完善的改造方案。③使用“SATWE-8”结构设计软件模拟计算,分析结构改造前后在整体性能、构件内力及配筋等方面的差异,得出改造对原有结构产生的整体性能弱化、内力重分布等方面的变化规律。④对需要进行加固的构件结合建设单位要求,合理选择具体的加固方法进行加固设计。⑤使用“SATWE-8”结构设计软件对加固设计结果进行结构整体验算,对改造后结构的整体性能、构件内力及配筋等方面重新分析,从理论上对结构改造加固的效果进行评价。⑥对改造研究结果进行总结,归纳出等强代换经验系数,为今后类似工程积累改造经验。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 前言
• 1.1 建筑结构加层改造领域的发展现状
• 1.2 房屋加层改造方法
• 1.2.1 直接加层法
• 1.2.2 外套结构加层法
• 1.3 现行主要加固技术
• 1.3.1 加大截面法
• 1.3.2 粘贴钢板加固法
• 1.3.3 外包钢法
• 1.3.4 粘贴碳纤维布法
• 1.3.5 喷射混凝土法
• 1.3.6 预应力加固法
• 1.3.7 改变受力体系加固法
• 1.3.8 植筋法
• 1.3.9 卸荷法
• 1.4 本文主要研究内容
• 2 加层改造的基本原理
• 2.1 建筑物加层的工作程序
• 2.1.1 可靠性鉴定
• 2.1.2 加层方案的选择
• 2.1.3 加固设计
• 2.1.4 施工组织设计
• 2.1.5 施工及验收
• 2.2 建筑物加固的原则
• 2.2.1 方案制定的总体效应原则
• 2.2.2 材料的选用和取值原则
• 2.2.3 荷载计算原则
• 2.2.4 承载力验算原则
• 2.2.5 工业建筑加固改造基本原则
• 2.2.6 其他原则
• 2.3 加固结构的受力特征
• 2.4 新旧混凝土共同工作问题
• 2.5 加固结构基本计算假定
• 3 结构主要加固方法的承载力计算理论及构造规定
• 3.1 加大截面法
• 3.1.1 加固轴心受压钢筋混凝土柱
• 3.1.2 加固偏心受压钢筋混凝土柱
• 3.1.3 采用增大截面法加固钢筋混凝土梁
• 3.1.4 采用增大截面法加固的构造规定
• 3.2 粘贴钢板加固法
• 3.2.1 设计规定
• 3.2.2 钢筋混凝土柱加固计算
• 3.2.3 钢筋混凝土梁正截面加固计算
• 3.2.4 钢筋混凝土梁斜截面加固计算
• 3.2.5 受拉构件正截面加固计算
• 3.2.6 粘贴钢板加固法的构造规定
• 3.3 外粘型钢加固法
• 3.3.1 设计规定
• 3.3.2 加固计算
• 3.3.3 构造规定
• 4 工程概况及加固方案
• 4.1 原工程概况
• 4.2 改造要求
• 4.3 原结构检测评定结果
• 4.4 计算基本参数
• 4.5 计算依据
• 4.6 加固设计原则
• 4.7 加层设计步骤
• 4.7.1 加层方案选择
• 4.7.2 上部梁、柱结构加固设计步骤
• 4.7.3 独立柱基础加固设计步骤
• 5 加固对象的模拟分析
• 5.1 模拟改造后结构和原结构的对比分析
• 5.2 确定需要加固的构件
• 6 构件加固计算
• 6.1 柱加固设计
• 6.1.1 轴压比超限柱加固设计
• 6.1.2 承载力不足柱加固设计
• 6.1.3 加固柱截面分类归并汇总
• 6.2 框架梁加固设计
• 6.2.1 KL1 类梁加固设计
• 6.2.2 KL2 类梁加固设计
• 6.2.3 KL3 类梁加固设计
• 6.2.4 框架梁加固分类汇总
• 6.3 柱下混凝土独立基础加固
• 7 加层改造后验算
• 7.1 验算方法
• 7.2 改造后构件截面刚度折算
• 7.2.1 框架柱截面刚度折算
• 7.2.2 框架梁截面刚度折算
• 7.2.3 加固后框架梁、柱截面刚度折算汇总
• 7.3 改造后结构整体计算
• 7.4 改造后同模拟改造后结构分析对比
• 7.5 改造效果理论分析
• 7.6 经验公式探讨
• 8 结论
• 8.1 经验总结
• 8.2 后续工作
• 致谢
• 参考文献
• 附录