某多层办公楼混凝土简支梁的加固设计.pdf
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1、安徽建筑 2 0 1 3年第 2期 ( 总 1 9 0期 ) 多层办公楼混凝土简支梁的加 固设计 Th e Ha r d n e s s De s i g n o f Co n c r e t e Si mp l y Su p p o S e d Be a m o f a Mu l t i s t o r y Offi c e 刘 伟 ( 中 国 电 子 科 技 集团 公 司 第3 8 研 究 所, 安 徽合肥2 3 0 0 8 8 ) 摘要 : 某公司办公楼部分房间因建筑功能改变、 荷栽增加造成既有 混凝 土简支 梁正截 面承 栽力不足, 需进行加 固处理 。粘 贴钢板 加 固法 是将 强度
2、 高的钢板粘贴 于被加 固的钢筋混凝土梁 受力部位 前沿 , 既能 保 证混凝 土和钢板作 为一个新的整 体、 共 同受力 , 又能最充 分地发挥 粘 钢的强度 , 从 而有效地提 高加 固构 件 的刚度 和抗裂 性 , 取得 了预期 的良好 效果。 关键词 : 钢筋混凝土简支粱; 粘贴钢板加固法; 设计 中图分类 号 : T U7 4 6 3 文献标识码 : B 文章编号 : 1 0 0 7 - 7 3 5 9 ( 2 0 1 3 ) 0 2 0 1 0 3 0 2 1 工程概况 该工程为 3层砖混结构办公楼,楼层板为预应力空心板 , 大梁为现浇, 混凝土设计强度等级为 C 2 0 。现二层
3、部分房间使 用功能改变 , 拟把其中 2间办公室改为一般资料档案室, 并对 既有楼面进行装修, 故需对既有空心板及现浇梁进行承载力验 算, 从而确定处理方案。部分结构平面图及简支梁 L 一 1 截面配 筋示意图如图 1 、 图 2 所示。房屋开间均为 3 3 m, 进深 6 6 m; 梁 截 面尺寸 2 5 0 ra m X 5 5 0 ram;钢筋 采用热 轧钢筋 H P B 2 3 5 、 HR B 3 3 5 ; 受拉区配筋 4根直径 1 8 , A , o = 1 0 1 7 m m 2 , 受压区配置 2根直径 1 2 , A I- 2 2 6 m m 2 结构验算 2 1既有预应力
4、空心板验算( 验算过程略) 根据竣工资料对既有预应力空心板承载力复核验算, 能满 足承载力要求。 2 I2既有现浇梁验算 原楼面为 2 0 m m厚水 泥砂浆地 面,现拟新贴 6 0 0 ram 6 0 0 mm镜面地砖 ; 做法: 既有水泥砂浆楼面凿毛, 新做 1 5 ra m厚 1: 3水泥砂浆找平层, 1 5 mm厚 1: 2水泥砂浆结合层 , l O mm 厚镜面地砖地面( 原有板底、 板顶抹灰均为2 0 mm) ; 根据将来使 用功能, 取活荷载 2 5 k N m: 。 2 2 1 板的自重及装饰面层重标准值 查标准图集知预应力空心板自重及灌缝重为 2 0 5 k N m 2 ;
5、查 建筑结构荷载规范 知: 水泥砂浆自重为 2 0 k N m s 。 g 1 = 2 0 5 + ( 0 0 3 + 0 0 2 1 X 2 0 + 2 0 X 0 0 2 + 2 20 0 1 = 3 6 7 k N m 。 2 2 2梁自重标准值 g = 2 5 0 2 5 0 5 5 + ( 0 5 5 2 + 0 2 5 ) X 2 0 0 0 2 = 3 9 8 k N m 2 2 3梁正截面弯矩设计值及受拉区所需钢筋截面面积 根据计算 , 原截面配筋不满足要求 ! 所以, 从以上分析可知 收稿 日期 : 2 0 1 3 0 2 - 2 6 作者简介: 刘伟( 1 9 7 8 -
6、) , 男, 四川临水人, 毕业于重庆大学土木工程 系, 国家注册结构工程师, 主要从事建筑结构研究、 建筑工程管理等方 面工作。 图 1 部分结构平面 图 2 H2 L煦 图 2 梁配筋 图 正 棚i 受幸 承 l 力 计 算 图 3 需对该梁进行加固处理。 3 加固设计 3 1 方案选择 经过方案论证和经济技术可行性比较, 决定用粘贴钢板法 进行加固。 3 - 2加固验算 运用该计算方法, 除满足现行 混凝土结构设计规范 正截 面承载力计算的基本假定外, 尚应遵守 : 构件达到受弯承载 能力极限状态时,外贴钢板的拉应变 应按截面应变保持平 面的假设确定; 钢板应力取等于拉应变 与弹性模量
7、的 乘积; 当考虑二次受力影响时, 应按构件加固前的初始受力 情况, 确定粘贴钢板的滞后应变; 在达到受弯承载能力极限 状态前 , 外贴钢板与混凝土之间不致出现粘结剥离破坏。 3 2 1 计算加固后截面混凝土受压区高度( 见图 3 ) 由 混 凝 土 结 构 加 固 设 计 规 范 ( G B 5 0 3 6 7 - 2 0 0 6 ) “ 1 0 2 3 1 ” 知 : 肘 , 2 ) 。 A , o ( h - a ) + ti p A , l ,o ( h - h o ) 根据工程实际情况, 受压面不粘贴钢板( 即A _ 0 ) 把 M= 1 6 8 0 X 1 0 6 、 1 : 1
8、0 f o = 9 6 、 b = 2 5 0 、 h = 5 5 0 。 = 2 1 0 、 A = 2 2 6 、 a = 3 5 、 f , = 3 o o 、 A o = 1 0 1 7 、 h o = 5 1 5 、 h = 5 5 0代入上式。 解得 x = 1 3 3 m m 3 2 2计算加固钢板的截面面积 根据有关计算 , 解得A = 2 8 6 m m2 3 3加固构件的斜截面承载力验算 经过对原构件中箍筋及弯起钢筋的验算 , 原构件斜截面承 一 I 一 = = = _ 施 工 技 术 研 究 与 应 用 安 徽 建 筑 固 2 0 1 3年第 2期 ( 总 1 9 0期
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