邯郸市某工程加固实例分析

第1章 绪论

1.1 研究的背景和意义
大多数发达的国家建设经历都有大范围的新建、新建建筑与维修改建建筑同时存在、大范围加固翻新旧建筑这样三个阶段。当前国内建筑的加固改造时候，经常因为设计人员缺乏对建筑物加固改造的总体上的分析处理亦或是在加固改造上的认识有所欠缺，以至于建筑物整体加固改造上取得的效果不是很理想，更有甚者使结构整体安全性能下降。
正在用的各类建筑物，在各种不利因素影响下，有可能其正常使用的功能和安全性能受到不利的影响。为了使结构安全和使用性能恢复正常，这时候我们就需要进行改造加固。
近几年来，随着我们国家综合国力的加强和经济实力的增强，国内建筑领域加固技术逐渐成为一个热点,我们国家的建筑已经进入了维修改建和建造新建筑同时存在的时期。从目前的社会角度来说，新中国成立后建造的大量房屋已经老化，他们的安全度和居住环境已经难以满足人们对于居住环境和功能的要求。更有甚者存在有安全隐患。另一方面，我们国家工业水平不断提升、产业结构调整和机械的更新、生产工艺的更新也越来越频繁，已经建成的建筑的功能也要跟上这个步伐。随着运输量和交通量的增加，很多与交通有关的工程已不能满足当下的需求，急需加固改造。总而言之，建筑物的改造与加固技术逐渐发展为建筑领域中相当重要的一部分，这项技术在建筑市场上是很有发展的。

1.2 国内加固改造领域的发展
人类对建筑物进行加固改造已经有了很长的历史，但是在中国，改造加固作为一个学科领域高速发展只是最近几十年的事。随着该领域技术应用和研究工作的深入发展。
我国己先后编制并发布了一系列相关的标准规范，如:《混泥土结构加固技术规范》(GB50367-2013)、 结构技术规程》《碳纤维片加固混凝土 (CECS146:2003)、《 规范砖混结构房屋加层技术 》（CECS78:96）、《民用建筑修缮查勘与设计规程》、《建筑结构加固工程施工质量验收规范》（GB50550-2010）、《建筑抗震加固技术规程》(GB50011-2010)、《 技术规范既有建筑地基基础加固 》(JGJ123-2000)等。这些专业的改造加固类标准规范与其他的相关规范一起,大体上构成了我们国家建筑工程改造加固行业的标准规范体系,对于我国加固改造行业的成长和种种最新科研成果的推广应用起到了积极的作用。
目前我们国家建筑改造加固行业的发展过程中存在一些问题，以下几点比较常见:
（1）如今大部分建筑工程加固和改造的设计主要还是针对结构的局部或者是个体构件分析处理的层次上，但是很少有从整体上对结构加固改造的影响进行剖析。因为缺少这样的整体分析，就有可能导致结构设计整体性上的基本要求反而得不到满足（譬如强剪弱弯等）进而影响了别的部件的整体安全性能。
（2）改造加固设计与新建筑的设计是有一点差别的；不同的加固方法也有着不同的特点和适用性；有些新工艺新方法还没有对应的标准规范；上述特点就要求从事加固改造的设计人员和从事加固改造的施工人员具有更专业的知识，对相关规范和设计有更深入的了解，能够选出最佳的设计和施工方案。可是就目前实际情况来看很多加固的设计方案和施工方案都是由一般从事新建建筑的设计单位来做的，施工方的施工人员也缺乏相应的专业知识，这就导致了相关人员对加固设计的特殊性处理的不够合理，从而造成了不必要的浪费，更有甚者设计出的加固方案满足不了结构安全性的需要，导致了安全隐患的存在。

第2章 项目概况及加固设计依据

2.1 工程背景
2.1.1 工程简介
该工程建设地点位于邯郸市渚河路，总建筑面积为63373.9平方米，其中地上建筑面积为51270.7平方米，地下建筑面积为12103.2平凡米，建筑基底面积3921.1 平方米；建筑总高度 99.8 米，建筑层数：地上 27 层（其中裙房 5 层，塔楼22层），地下2层，标准车位总数：220个；该建筑抗震设防等级为7度，抗震设防的类别为丙类，计划使用年限是50年；地下室防水等级是一级，建筑类型是一类高层，耐火等级是一级，人防等级：常6核6（和平时期用作车库，战争时期用作物资储备库）。
2.1.2 功能布局
地下部分：地下两层是车库和设备用房；地上部分：1~5层为商场，6层为咖啡厅，7~18层为公寓，19~26层为办公，27层为集团办公室。
2.1.3 人防设计
人防地下室设于地下2层，平战结合设计，战时物资库；抗力等级：核6、防6，防化等级：丁级，平时用做车库。
2.1.4 消防设计
本建筑周边设有消防车道，消防车道环绕建筑设置，消防车道宽度大于等于4 米。建筑高层主体部分有大于 1/4 周长（且大于一个长边长度）直接落地切此范围有直通室外出口。本建筑有符合要求的消防车登高面宽，满足消防救援工作需要。建筑物与周边建筑间距均大于13米。
该建筑防火设计分类是一类，建筑的耐火等级是一级。根据建筑防火分区的防火等级要求，地下二层和地下一层分别设有四个防火区，第一层为一个防火分区，2 ~ 4层设置一个防火分区，5层设有两个防火分区，6~27层各设置一个防火分区，各个防火分区设有自动水喷淋灭火、烟感报警、自动排烟设施；建筑设消防楼梯3台。

2.2本章小结
本章详细介绍了该工程的工程背景包括工程简介、功能布局、人防设计、消防设计等内容，并列出了加固设计相关规范以及设计计算的基本条件，为论文后续工作提供参考和依据。

第3章 模型的分析处理...........................7
3.1 加层、加固设计的基本思路..................7
3.2 计算软件简介....................7
第4章 结构加固方案的设计...................19
4.1 常用加固方法介绍..................19
4.1.1 增大截面加固法................19
第5章 该工程施工工艺.................48
5.1 主要工程项目的施工工艺及方法..........................48

第5章 该工程施工工艺

5.1 主要工程项目的施工工艺及方法
5.1.1 施工方法
依据设计图纸和加固方案，对柱子进行外包钢加固，对楼板进行碳纤维粘贴加固。（按图施工）
5.1.2 材料要求
（1）钢板Q345
（2）结构环氧树脂
（3）碳纤维片材（300g II级）
（4）碳纤维配套树脂
5.1.3 外包钢加固施工工艺
工艺流程如图6-1所示


结论与展望

结论
本文通过对邯郸市某框筒结构大厦的改造加固工程的实例分析，提出了在局部构件加固前对结构进行整体分析的概念，再通过软件计算和分析证明这个想法的可行性。在整体分析的基础上进一度提出合理的加固方法进而制定加固方案。通过对该实例的分析可以得到下列结论：
（1）现在的加固方法种类繁多，加固改造前要确定工程的实际情况和加固改造要求，从而才能制定出经济合理施工方便的加固方案。
（2）先对结构进行模拟改造后整体上的分析，可以给以后具体构件承载力不足提出指导意见，同时也避免了从局部考虑加固时导致整体性能不满足要求
（3）从整体上分析加固改造后结构的步骤是这样的，首先收集原结构或者原设计的相关模型和资料对其整体性能有充分的了解，然后用PKPM 结构设计软件在原建筑模型上进行直接加层，模拟加层改造而未加固时的建筑模型对其进行全面分析，得出整体性能、构件的内力已经结构配筋等方面的数据和原结构模型进行对比分析找出差异，找到结构性能降低的部位，进而找出需要加固的构件。再者针对需要加固的部件，根据其加固目的的不同选出可用的加固方案，通过优化设计选出最合适的加固方案，最后模拟加固改造完成后的建筑，对其进行整体分析验证加固方案的效果，若整体性能不满足也以根据分析结果改进所选用的加固方案。
（4）加固方案的优化设计可参照以下三个步骤：
①确定结构需要加固构件然后再明确该部位具体的加固目的之后选出可行的加固方法；
②根据可选的加固方法在整体上制定多套加固方案；
③在造价、施工难度和施工周期等方面综合分析对比各套整体加固方案，选出造价较低且施工难度较小的加固方案。
（5）通过对模拟加固后方案的整体性分析得出该加固方案是可行的，并可为相似工程提供参考。
参考文献（略）