注冊建筑師：結構計算及加固方案的設計

　　結合北京某鍋爐房結構改造工程，介紹了混凝土結構加層，加固設計方法和施工技術。在加層方法，樁基礎地基加固處理理，混凝土柱增大截面加固處理等方面作了論述。

　　我院于2005年1月承攬設計了北京某地鍋爐房加層加固改造工程。該工程始建于1994年，主體為框架結構，基礎為擴底灌筑樁，梁、柱、基礎均為現(xiàn)澆鋼筋混凝土。一層～二層為現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板。三層為預制混凝土空心樓板。由于擴建要求需對該樓局部加高兩層，為此對建筑主體結構進行加固處理。該工程主要技術難點是保證新舊混凝土結構共同作用和減少鍋爐附屬管溝的開挖對樁基礎的影響。

　　一、結構計算及加固方案的設計

　　根據原有設計圖紙，本樓原初設計采用的是擴孔灌注樁，樁基礎考慮樁側摩擦力，樁身長度9.5米。地質勘察報告顯示，樁端持力層為粉砂層，容許端承載力400Kpa.主體為框架結構空心磚墻填充，層高分別為4.5m，3.5m，3.5m，原有結構混凝土強度等級C25，抗震設防烈度為8度。

　　根據工藝要求，原二層附加鋼制設備需要移動位置。因為此鋼制設備重量較大，將近35噸，利用原有屋面無法固定，所以必須重新澆筑混凝土梁，預埋埋件才能固定。因此設計小組商議決定將原有屋面整體揭除，重新澆筑梁板。

　　我們采用了中國建筑科學研究院編制的satwet三維空間結構計算軟件對加層加荷后結構整體計算。(計算時根據規(guī)范我們將混凝土和鋼筋的強度乘以0.9的折減系數(shù))。結果顯示自震周期、層間位移均、底層柱軸壓比均達不到設計要求，說明加層，加荷后建筑物整體的承載力，抗震能力不能滿足要求，必須處理。

　　因此我們對底層柱采用加大截面，外包鋼處理，并在4.5米柱中部增植混凝土梁(原設計4.5米柱內側無梁拉接)，以此增加結構整體性。并將整體加固模型用三維空間結構軟件分析計算，計算結果顯示各項指標均滿足設計要求。通過核算，本建筑物雖然局部加高了兩層，附加設備荷載增大了，樁頂附加內力卻沒有顯著的變化。工程小組分析，原有工程中附加設備荷載校大，受力分布點距離單柱較近，所以大部分荷載通過單柱傳遞到基礎上。新增兩層后，附加設備荷載受力點進行了調整，改變了荷載分布狀況、傳力途徑，使力均勻傳遞到周圍的基礎，所以樁頂附加外力沒有顯著變化。原有樁基礎滿足使用要求，不需要處理。

　　總結分析結果我們確定了加層加固整體方案：

　　1、將原有屋面揭除，重新澆注梁板，預埋埋件。

　　2、從基礎頂?shù)灼饘⒌讓又孛婕哟螅溆嘀孛嫱獍摷庸?。整個工程采取減輕結構體系自重，加層不加荷的原則，采取相應措施。我們更換了墻體材料采用較輕的加氣混凝土塊砌筑，屋面采用輕鋼屋面。新澆筑的混凝土，比原有混凝土高一個標號。

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