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浅谈某建筑扩建工程结构设计
作者:佚名 来源:第一论文网 点击量: 发布时间:2013-12-21 13:28:06

  摘 要:结合某建筑工程案例,分析某建筑扩建工程结构设计,介绍原车库基础底的加固及基础的沉降差问题。

  1.工程概况:

  本工程原为地下两层地下车库,地上一层(设计为地上两层),钢筋混凝土框架结构,98年建成。现在对原车库工程进行加层改造扩建。改建后,车库地上一层拆除,地上加建六层,同时车库东南侧新建地下一层.地上六层,与原地下车库及加建六层部分连成一个整体。附图1为建筑总平面图。

  考虑到地基的承载力有限,为减轻结构自重.减少原车库基础及底层梁板地加固,设计地上部分采用钢框架结构,压型钢板非组合楼板。加建后地上总建筑面积11600平方米。

  设计使用年限为50年,结构安全等级为二级,工程抗震设防烈度为八度,基本地震加速度为0.20g , 场地类别为III类,工程抗震设防分类为乙类,设计地震分组为第一组,地基础设计等级为丙级。

  本工程设计主要特点.难点:(1)对原车库基础进行加固;(2)新增部分的基础及底层与原车库的基础底层可靠连接;(3)上部钢结构与下部钢筋混凝土的连接;(4);控制新增部分的基础与原车库的基础的沉降差。

  2.对原车库基础底的加固及新建部分的地基处理

  原车库基础采用十字交叉梁梁筏基础,现地面加建六层钢结构,考虑地下室埋深修正后的地基承载力,原车库的基础面积能满足地下两层.地上六层钢结构的承载力需求。但原车库基础梁.板配筋已不能满足要求。因此采用叠合梁板对原基础梁板进行加固;先对车库基础顶的回填土挖除清理.冲洗,然后在原基础筏板面做120mm厚钢筋混凝土加固。对原基础梁在梁侧及梁面进行加宽加高。如附图2,同时在原筏板面植入抗剪栓筋Φ12@500。对原基础按新增加的梁板断面按上部六层荷载进行复核计算,同时考虑原基础梁板中已配钢筋的作用,按《混凝土加固设计规范》GB50367-2006进行设计配筋。梁侧做开口箍筋.新增钢筋与原砼连接均采用植筋法。植筋长度均按GB50367-2006规定确定。

  3.新增部分的基础与原车库的基础的沉降差问题

  新增部分基础仍采用十字交叉梁梁筏基础,考虑基础埋深修正后,天然地基可满足承载力要求,但考虑到原车库已建成10年多,沉降基本稳定,且地基承载力有一定地提高,这样新建部分的沉降要比原车库加建后沉降大,因此结合地质情况,对此部分地基采用水泥粉喷桩加固处理,以提高该部分地基土的压缩模量.降低基础沉降量。粉喷桩桩径500mm,桩距1500mm,桩长9m,梅花形布置。桩顶设200厚的级配砂石垫层。要求处理后地基承载力特征值不小于160kPa。目的期望新增加部分基础的沉降与原车库的基础的沉降基本接近。

  新建部分基础梁.筏板与原车库基础梁板连接均采用植筋法。考虑到新建部分与原车库间仍可能有沉降差异,因此两者之间设沉降后浇带。后浇带两侧的钢梁与钢柱连接的螺栓先不拧紧,待基础沉降稳定后再封闭混凝土后浇带.拧紧钢梁与钢柱连接螺栓。本工程新老基础以上+0.9m处设置了沉降观测点,施工过程中至沉降稳定两侧最大沉降差不超过10mm。

  4.加建钢结构与原车库的连接

  在底层采用外包式柱脚与原砼柱连接,同时对原砼柱在地下两层进行加宽加固,这样既保证上部钢结构与底部混凝土结构的可靠连接,又满足了因加层底部混凝土柱轴压比超限问题, 在二层钢柱底部加水平加劲板均设直径105mm的砼浇筑孔。新建部分在地下一层仍采用外包式柱脚与基础相连,考虑到外包式柱脚埋入深度及建筑美观设计要求,采用一层通高埋入外包。

  由于车库底层有卫生间,考虑到排水要求,原车库增加了400mm的垫层,未加建部分由于置于室外露天,考虑停车,均增加了荷载,因此,车库底层梁板已不能满足承载力要求,需进行加固。设计中采用板面增加120mm厚钢筋混凝土板,以解决梁面.板面配筋不足及梁断面不足问题。 板底配筋在板厚增加120mm后,原板底配筋均能满足要求。按增加后的梁断面进行整体计算,梁底部分梁配筋不够,采用梁底粘钢板.梁侧加开口粘钢板套箍进行加固

  同时考虑原梁板中已配钢筋的作用,按《混凝土加固设计规范》GB50367-2006进行设计配筋。如附图3。

  5.上部钢框架结构

  由于是门诊楼,其抗震设防分类为乙类,因此其抗震措施提高一度,按9度设计。本工程

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