对办公楼的加固改造

对办公楼的加固改造

建筑结构经过一段时间使用后,其材料、构件的性能均会产生不同程度的老化损伤。当损伤累积到一定程度后,将会对建筑结构安全性、适用性和耐久性产生不利影响。对处于腐蚀环境和遭受意外损伤(如火灾、撞击和地震等)的建筑结构,应进行及时的检测鉴定;对处于一般环境但使用时间比较长,建筑结构在装修加固改造时也应进行相应的检测鉴定。建筑物经过合理的检测鉴定和加固改造后,可保证建筑结构的正常继续使用。

1 加固工程概况

包头某办公楼建于1964年,为3层(局部4层)砖混结构,屋面、楼面均为全现浇钢筋砼结构,砖墙承重。该办公楼20世纪70年代曾进行过抗震加固改造。经过40多年的使用后,甲方对该办公楼进行装修加固改造过程中,发现部分墙体受损。为确保该办公楼今后的使用安全,对该办公楼的结构安全进行检测鉴定,提出相应的加固改造建议。

2 使用情况调查

2.1 使用情况调查

该办公楼于1964年建成即投入使用,早期作为试验楼使用,加固工程期间使用功能未变,现甲方将该楼改为办公楼。20世纪70年代末曾对该楼进行过局部抗震加固改造,仅对外墙采用增加构造柱和外包钢丝网墙进行加固改造,增设了部分抗震横墙。1996年包头发生地震后,该楼部分墙体又出现了不同程度的裂缝。

2.2 结构上的作用调查

该办公楼原设计楼面作法为70mm厚炉渣垫层、20mm厚水泥砂浆找平层、20mm厚水磨石面层。楼面活载按当时试验楼的标准为2.0KN/m 2。本次加固改造拟保留炉渣垫层,拆除水磨石面层及水泥砂浆找平层,改铺地砖地面。虽使用功能由试验楼变更为办公楼,屋面保温、防水保持原样,荷载无较大变动。

3 现场检测结果

3.1 基础检测

该楼原设计为毛石砼基础,现场对该楼加固工程基础进行局部开挖抽检检测。现场检测可见,毛石砼基础施工质量较好,无明显缺陷,实测毛石砼基础砼推定强度均大于20.0MPa。从上部砌体及台阶、散水等部位检查未发现该楼基础存在不均匀沉降现象。

3.2 砖砌体强度、砌筑砂浆强度检测

该楼砌体所用粘土砖为普通机制砖,现场在砖墙次要部位取砖进行检验,实测该楼目前砖的强度指标可参照MU7.5级机制红砖的各项指标使用。该楼砌体砌筑砂浆为混合砂浆。现场采用贯入法对加固工程各层砌筑砂浆抗压强度进行检测。实测一、二层砌筑砂浆抗压强度在5.0~5.3MPa,三、四层砌筑砂浆抗压强度在2.5~3.0MPa。

3.3 各层楼、屋盖结构及内框架柱砼现有强度检测结果

该楼原设计梁、板、柱砼强度标号为200#(C18),现场采用回弹法进行强度检测,实测各层梁、板、柱砼强度均满足20.0MPa。

抗震加固网20

4 鉴定和评估

4.1 地基基础部分

由以上检测结果可知,该楼的地基基础部分较好,试验和工程实践证明,加固工程荷载作用时间愈长,地基土压实效应愈好。该楼经过40年的使用基础的变形均已经稳定。继续使用,在不增加较大荷载的情况下可不采取任何措施。

4.2 结构的布置形式及整体抗震构造措施评定

该楼为三层(局部四层)砖混结构,全现浇钢筋砼楼、屋面板、外墙厚490mm、内墙厚240mm(370mm)、后加固改造外包钢筋砼构造柱及外墙单面钢丝网墙面。层高均为4.20m,房屋总高18.20m。由以上检测结果可知,该楼的层高已超过现行《建筑抗震设计规范》(GB50011~2001)对多层砖混结构房屋的要求。虽然抗震加固改造增设了部分构造柱,但构造柱的设置数量、设置位置仍不符合现行规范要求。由于历史的原因,局部内框架部分的梁柱节点处箍筋无构造加密区,后来的抗震加固改造对此也未做处理。受上述问题的影响,该楼的整体抗震能力、结构的延性等均不满足现行规范要求,继续使用应采取必要的加固改造措施。

4.3 结构质量的主要问题

4.3.1 砌体部分。现场检查发现,1~4层砌体有不同程度的裂缝,一层砌体各横墙均存在0.2~1.0mm宽的斜裂缝。一层大部分窗口下有1.2mm宽的斜裂缝,二层砌体部分窗口下角有1.0~1.2mm宽斜裂缝。三层砌体主要在各外墙窗口上角有1.0~1.5mm宽斜向裂缝,局部四层东西山墙斜裂缝宽达5.0mm。

4.3.2 各层楼、屋盖及内框架柱。现场检测可见该楼的楼盖、屋盖结构砼质量普遍较好。砼表面平整光滑,无蜂窝、麻面等现象。加固工程除三四层屋面板部分有漏雨、开裂现象外其余各层未见开裂现象。

4.4 结构计算

根据检测结果,采用电算和手算结合的方法对该办公楼的砌体抗震及个别梁、板承载力进行验算。计算结果表明该办公楼墙体抗震不足。梁、板承载能力略低于现行规范要求。http://fujianyongnian.cn/

5 加固改造建议

通过以上检测结果,各结构构件功能尚可以,在不改变其结构体系下仍继续使用。该楼经过40多年的使用,由于历史的原因造成先天缺陷,曾经后来加固改造,但加固效果及加固改造措施仍不符合现行规范要求。继续使用必须按现行《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)和《建筑抗震鉴定标准》(GB50023—95)进行加固改造,在加固工程过程中不宜改变其结构体系。据现场检测结果,提出以下加固改造建议。

①鉴于该楼抗震构造措施较差,层高超出现行《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)对砖混结构的要求,后来的抗震加固构造柱设置不全等,建议改造设计前对该楼按现行的《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)要求进行抗震加固改造,补全构造柱、墙体采用钢筋网片进行加固改造,具体加固位置见图2;②建议对三四层开裂的屋面板进行耐久性处理,并进行加固补强;③鉴于该板内框架部分梁、柱节点抗震构造措施不符合现行规范要求,建议对内框架部分的梁、柱节点采用碳纤维进行加固补强;④建议改造过程中尽量采用机械拆除、凿洞,防止人工砸凿,以减轻对结构的破坏。⑤建议重新做屋面防水、更换门窗。

对办公楼的加固改造

建筑结构经过一段时间使用后,其材料、构件的性能均会产生不同程度的老化损伤。当损伤累积到一定程度后,将会对建筑结构安全性、适用性和耐久性产生不利影响。对处于腐蚀环境和遭受意外损伤(如火灾、撞击和地震等)的建筑结构,应进行及时的检测鉴定;对处于一般环境但使用时间比较长,建筑结构在装修加固改造时也应进行相应的检测鉴定。建筑物经过合理的检测鉴定和加固改造后,可保证建筑结构的正常继续使用。

1 加固工程概况

包头某办公楼建于1964年,为3层(局部4层)砖混结构,屋面、楼面均为全现浇钢筋砼结构,砖墙承重。该办公楼20世纪70年代曾进行过抗震加固改造。经过40多年的使用后,甲方对该办公楼进行装修加固改造过程中,发现部分墙体受损。为确保该办公楼今后的使用安全,对该办公楼的结构安全进行检测鉴定,提出相应的加固改造建议。

2 使用情况调查

2.1 使用情况调查

该办公楼于1964年建成即投入使用,早期作为试验楼使用,加固工程期间使用功能未变,现甲方将该楼改为办公楼。20世纪70年代末曾对该楼进行过局部抗震加固改造,仅对外墙采用增加构造柱和外包钢丝网墙进行加固改造,增设了部分抗震横墙。1996年包头发生地震后,该楼部分墙体又出现了不同程度的裂缝。

2.2 结构上的作用调查

该办公楼原设计楼面作法为70mm厚炉渣垫层、20mm厚水泥砂浆找平层、20mm厚水磨石面层。楼面活载按当时试验楼的标准为2.0KN/m 2。本次加固改造拟保留炉渣垫层,拆除水磨石面层及水泥砂浆找平层,改铺地砖地面。虽使用功能由试验楼变更为办公楼,屋面保温、防水保持原样,荷载无较大变动。

3 现场检测结果

3.1 基础检测

该楼原设计为毛石砼基础,现场对该楼加固工程基础进行局部开挖抽检检测。现场检测可见,毛石砼基础施工质量较好,无明显缺陷,实测毛石砼基础砼推定强度均大于20.0MPa。从上部砌体及台阶、散水等部位检查未发现该楼基础存在不均匀沉降现象。

3.2 砖砌体强度、砌筑砂浆强度检测

该楼砌体所用粘土砖为普通机制砖,现场在砖墙次要部位取砖进行检验,实测该楼目前砖的强度指标可参照MU7.5级机制红砖的各项指标使用。该楼砌体砌筑砂浆为混合砂浆。现场采用贯入法对加固工程各层砌筑砂浆抗压强度进行检测。实测一、二层砌筑砂浆抗压强度在5.0~5.3MPa,三、四层砌筑砂浆抗压强度在2.5~3.0MPa。

3.3 各层楼、屋盖结构及内框架柱砼现有强度检测结果

该楼原设计梁、板、柱砼强度标号为200#(C18),现场采用回弹法进行强度检测,实测各层梁、板、柱砼强度均满足20.0MPa。

抗震加固网20

4 鉴定和评估

4.1 地基基础部分

由以上检测结果可知,该楼的地基基础部分较好,试验和工程实践证明,加固工程荷载作用时间愈长,地基土压实效应愈好。该楼经过40年的使用基础的变形均已经稳定。继续使用,在不增加较大荷载的情况下可不采取任何措施。

4.2 结构的布置形式及整体抗震构造措施评定

该楼为三层(局部四层)砖混结构,全现浇钢筋砼楼、屋面板、外墙厚490mm、内墙厚240mm(370mm)、后加固改造外包钢筋砼构造柱及外墙单面钢丝网墙面。层高均为4.20m,房屋总高18.20m。由以上检测结果可知,该楼的层高已超过现行《建筑抗震设计规范》(GB50011~2001)对多层砖混结构房屋的要求。虽然抗震加固改造增设了部分构造柱,但构造柱的设置数量、设置位置仍不符合现行规范要求。由于历史的原因,局部内框架部分的梁柱节点处箍筋无构造加密区,后来的抗震加固改造对此也未做处理。受上述问题的影响,该楼的整体抗震能力、结构的延性等均不满足现行规范要求,继续使用应采取必要的加固改造措施。

4.3 结构质量的主要问题

4.3.1 砌体部分。现场检查发现,1~4层砌体有不同程度的裂缝,一层砌体各横墙均存在0.2~1.0mm宽的斜裂缝。一层大部分窗口下有1.2mm宽的斜裂缝,二层砌体部分窗口下角有1.0~1.2mm宽斜裂缝。三层砌体主要在各外墙窗口上角有1.0~1.5mm宽斜向裂缝,局部四层东西山墙斜裂缝宽达5.0mm。

4.3.2 各层楼、屋盖及内框架柱。现场检测可见该楼的楼盖、屋盖结构砼质量普遍较好。砼表面平整光滑,无蜂窝、麻面等现象。加固工程除三四层屋面板部分有漏雨、开裂现象外其余各层未见开裂现象。

4.4 结构计算

根据检测结果,采用电算和手算结合的方法对该办公楼的砌体抗震及个别梁、板承载力进行验算。计算结果表明该办公楼墙体抗震不足。梁、板承载能力略低于现行规范要求。http://fujianyongnian.cn/

5 加固改造建议

通过以上检测结果,各结构构件功能尚可以,在不改变其结构体系下仍继续使用。该楼经过40多年的使用,由于历史的原因造成先天缺陷,曾经后来加固改造,但加固效果及加固改造措施仍不符合现行规范要求。继续使用必须按现行《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)和《建筑抗震鉴定标准》(GB50023—95)进行加固改造,在加固工程过程中不宜改变其结构体系。据现场检测结果,提出以下加固改造建议。

①鉴于该楼抗震构造措施较差,层高超出现行《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)对砖混结构的要求,后来的抗震加固构造柱设置不全等,建议改造设计前对该楼按现行的《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)要求进行抗震加固改造,补全构造柱、墙体采用钢筋网片进行加固改造,具体加固位置见图2;②建议对三四层开裂的屋面板进行耐久性处理,并进行加固补强;③鉴于该板内框架部分梁、柱节点抗震构造措施不符合现行规范要求,建议对内框架部分的梁、柱节点采用碳纤维进行加固补强;④建议改造过程中尽量采用机械拆除、凿洞,防止人工砸凿,以减轻对结构的破坏。⑤建议重新做屋面防水、更换门窗。


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