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        混凝土框架結(jié)構(gòu)增設(shè)夾層設(shè)計要點

        2014-06-10 18:08:27胡斌鄧向華
        科技創(chuàng)新導報 2014年7期
        關(guān)鍵詞:工程

        胡斌 鄧向華

        摘 要:該文分析了新增鋼平臺鋼梁與原有建筑混凝土柱連接受力特點,并對所遇到的特殊問題影響進行了詳細闡述,同時提出了兼顧的解決方案。

        關(guān)鍵詞:混凝土加固 鋼梁連接節(jié)點 工程

        中圖分類號:TU352 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)03(a)-0108-01

        21世紀的前10年是中國城鎮(zhèn)化飛速發(fā)展的十年,隨著各項基礎(chǔ)設(shè)施的完善,城鎮(zhèn)化發(fā)展的速度勢必放緩,政府對樓堂館所的限制,新建建筑在逐步減少。再加上舊有建筑物的老化,加固工程及設(shè)計就顯得越來越重要。尤其是對已建建筑物局部功能的調(diào)整,更是加固工程發(fā)揮作用的天地。

        該文就一加固工程實例討論一些加固中常遇到的問題。

        1 工程實例概況

        某一圖書館在其中一間閱覽室的一角,由于層高較高,館方想增加一層作為一個咖啡廳。為盡量減輕增加的荷載對原有建筑物的影響,方案確定增加的一層采用鋼結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)的支點為原有結(jié)構(gòu)的混凝土柱。

        以其中中柱節(jié)點為例,經(jīng)PKPM分析得節(jié)點內(nèi)力計算如下:

        螺栓連接驗算:

        對應(yīng)的內(nèi)力:M=0.00 kN*m;N= 0.00 kN;V=118.49 kN

        采用10.9級高強度螺栓摩擦型連接

        螺栓直徑D=20 mm

        高強度螺栓連接處構(gòu)件接觸面噴砂后涂無機富鋅漆

        接觸面抗滑移系數(shù)u=0.40

        高強螺栓預拉力P=155.00 kN

        螺栓單面抗剪承載力設(shè)計值Nvb= 55.80 kN

        螺栓所受最大剪力Ns=23.90KN<= Nvb,設(shè)計滿足

        腹板螺栓排列(平行于梁軸線的稱為"行"):

        行數(shù):5,螺栓的行間距:110 mm,螺栓的行邊距:75 mm

        列數(shù):1,螺栓的列邊距:40 mm

        梁端部連接驗算:

        采用 單連接板 連接

        梁腹板截面正應(yīng)力計算采用的組合號:6

        對應(yīng)的內(nèi)力:M=0.00 kN*m;N =0.00 kN;V=118.49 kN

        梁腹板凈截面最大正應(yīng)力:11.47N/mm2<=f=215.00 N/mm2,設(shè)計滿足

        梁腹板截面剪應(yīng)力計算采用的組合號: 6

        對應(yīng)的內(nèi)力:M=0.00kN*m;N= 0.00 kN;V=118.49kN

        梁腹板凈截面最大剪應(yīng)力:28.39 N/mm2<=fv=125.00N/mm2,設(shè)計滿足

        梁邊到柱截面邊的距離e=15mm

        連接件驗算:

        連接板尺寸B×H×T=95×590×12

        需要最小連接板高度H=88 mm<=實際連接板高度H=590 mm滿足要求!

        連接件凈截面正應(yīng)力計算采用的組合號:6

        對應(yīng)的內(nèi)力:M=0.00 kN*m;N= 0.00 kN;V=118.49 kN

        連接件凈截面最大正應(yīng)力:11.09 N/mm2<=f=215.00 N/mm2,設(shè)計滿足

        連接件凈截面剪應(yīng)力計算采用的組合號:6

        對應(yīng)的內(nèi)力:M=0.00 kN*m;N =0.00 kN;V=118.49 kN

        連接件凈截面最大剪應(yīng)力:25.10 N/mm2<=fv=125.00 N/mm2,設(shè)計滿足.

        連接件與梁腹板焊縫計算采用的組合號:6

        對應(yīng)的內(nèi)力:M=0.00 kN*m;N= 0.00 kN;V=118.49kN

        連接件(或梁腹板)與柱之間的角焊縫焊腳尺寸Hf=7mm

        2 節(jié)點連接問題討論

        為使新增鋼平臺對原有結(jié)構(gòu)的影響最小,鋼梁與柱節(jié)點連接方式采用鉸接。即鋼梁傳遞給柱子的力只有一個豎向剪力,沒有彎矩和水平拉力。這樣經(jīng)校核原有柱子受力,柱不需要加固即可滿足增加荷載的受力要求。

        接下來需要解決的最關(guān)鍵問題,也是本次討論的中心問題是鋼梁與混凝土柱的連接節(jié)點構(gòu)造。

        面對的問題是如何傳遞豎向剪力?以及如何將鋼梁與柱在水平方向連成整體?

        傳統(tǒng)的最直接的方式是植筋,通過植入足夠深的鋼筋達到既滿足抗剪要求也滿足水平拉接要求。但在本連接中最大的問題是由于已有柱內(nèi)鋼筋排列較密、柱截面尺寸有限,按受拉要求計算植筋深度不滿足要求且植筋量過多,將不可避免的傷及原有柱內(nèi)鋼筋。施工難度極大甚至方案本身不成立。

        為解決這個棘手問題,經(jīng)反復思考并與有資質(zhì)的加固施工單位就施工可行性反復交流。擬采用以下方案:將上述兩個問題拆開解決。(1)豎向剪力由植筋解決,這樣植筋深度僅按受剪考慮可以大大減小,并且數(shù)量也大為減少??蓾M足在柱上施工時不傷及柱內(nèi)鋼筋。(2)將鋼梁與柱拉接問題通過鋼板抱箍的形式解決。具體節(jié)點如圖1。

        這樣本工程最核心問題得以順利解決。

        3 結(jié)語

        在加固工程中,鋼梁與混凝土柱的連接是經(jīng)常遇到的問題,植筋是常用辦法。但是如何不傷及原有結(jié)構(gòu)主筋以及盡量少植筋、盡量減小植筋深度,該文提供一種較有參考價值的思路。

        參考文獻

        [1] 混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范(GB50367-2006)[S].中國建筑工業(yè)出版社,2006.

        [2] 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB50010-2010)[S].中國建筑工業(yè)出版社,2010.

        [3] 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB50017-2003)[S],中國計劃出版社,2003.endprint

        摘 要:該文分析了新增鋼平臺鋼梁與原有建筑混凝土柱連接受力特點,并對所遇到的特殊問題影響進行了詳細闡述,同時提出了兼顧的解決方案。

        關(guān)鍵詞:混凝土加固 鋼梁連接節(jié)點 工程

        中圖分類號:TU352 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)03(a)-0108-01

        21世紀的前10年是中國城鎮(zhèn)化飛速發(fā)展的十年,隨著各項基礎(chǔ)設(shè)施的完善,城鎮(zhèn)化發(fā)展的速度勢必放緩,政府對樓堂館所的限制,新建建筑在逐步減少。再加上舊有建筑物的老化,加固工程及設(shè)計就顯得越來越重要。尤其是對已建建筑物局部功能的調(diào)整,更是加固工程發(fā)揮作用的天地。

        該文就一加固工程實例討論一些加固中常遇到的問題。

        1 工程實例概況

        某一圖書館在其中一間閱覽室的一角,由于層高較高,館方想增加一層作為一個咖啡廳。為盡量減輕增加的荷載對原有建筑物的影響,方案確定增加的一層采用鋼結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)的支點為原有結(jié)構(gòu)的混凝土柱。

        以其中中柱節(jié)點為例,經(jīng)PKPM分析得節(jié)點內(nèi)力計算如下:

        螺栓連接驗算:

        對應(yīng)的內(nèi)力:M=0.00 kN*m;N= 0.00 kN;V=118.49 kN

        采用10.9級高強度螺栓摩擦型連接

        螺栓直徑D=20 mm

        高強度螺栓連接處構(gòu)件接觸面噴砂后涂無機富鋅漆

        接觸面抗滑移系數(shù)u=0.40

        高強螺栓預拉力P=155.00 kN

        螺栓單面抗剪承載力設(shè)計值Nvb= 55.80 kN

        螺栓所受最大剪力Ns=23.90KN<= Nvb,設(shè)計滿足

        腹板螺栓排列(平行于梁軸線的稱為"行"):

        行數(shù):5,螺栓的行間距:110 mm,螺栓的行邊距:75 mm

        列數(shù):1,螺栓的列邊距:40 mm

        梁端部連接驗算:

        采用 單連接板 連接

        梁腹板截面正應(yīng)力計算采用的組合號:6

        對應(yīng)的內(nèi)力:M=0.00 kN*m;N =0.00 kN;V=118.49 kN

        梁腹板凈截面最大正應(yīng)力:11.47N/mm2<=f=215.00 N/mm2,設(shè)計滿足

        梁腹板截面剪應(yīng)力計算采用的組合號: 6

        對應(yīng)的內(nèi)力:M=0.00kN*m;N= 0.00 kN;V=118.49kN

        梁腹板凈截面最大剪應(yīng)力:28.39 N/mm2<=fv=125.00N/mm2,設(shè)計滿足

        梁邊到柱截面邊的距離e=15mm

        連接件驗算:

        連接板尺寸B×H×T=95×590×12

        需要最小連接板高度H=88 mm<=實際連接板高度H=590 mm滿足要求!

        連接件凈截面正應(yīng)力計算采用的組合號:6

        對應(yīng)的內(nèi)力:M=0.00 kN*m;N= 0.00 kN;V=118.49 kN

        連接件凈截面最大正應(yīng)力:11.09 N/mm2<=f=215.00 N/mm2,設(shè)計滿足

        連接件凈截面剪應(yīng)力計算采用的組合號:6

        對應(yīng)的內(nèi)力:M=0.00 kN*m;N =0.00 kN;V=118.49 kN

        連接件凈截面最大剪應(yīng)力:25.10 N/mm2<=fv=125.00 N/mm2,設(shè)計滿足.

        連接件與梁腹板焊縫計算采用的組合號:6

        對應(yīng)的內(nèi)力:M=0.00 kN*m;N= 0.00 kN;V=118.49kN

        連接件(或梁腹板)與柱之間的角焊縫焊腳尺寸Hf=7mm

        2 節(jié)點連接問題討論

        為使新增鋼平臺對原有結(jié)構(gòu)的影響最小,鋼梁與柱節(jié)點連接方式采用鉸接。即鋼梁傳遞給柱子的力只有一個豎向剪力,沒有彎矩和水平拉力。這樣經(jīng)校核原有柱子受力,柱不需要加固即可滿足增加荷載的受力要求。

        接下來需要解決的最關(guān)鍵問題,也是本次討論的中心問題是鋼梁與混凝土柱的連接節(jié)點構(gòu)造。

        面對的問題是如何傳遞豎向剪力?以及如何將鋼梁與柱在水平方向連成整體?

        傳統(tǒng)的最直接的方式是植筋,通過植入足夠深的鋼筋達到既滿足抗剪要求也滿足水平拉接要求。但在本連接中最大的問題是由于已有柱內(nèi)鋼筋排列較密、柱截面尺寸有限,按受拉要求計算植筋深度不滿足要求且植筋量過多,將不可避免的傷及原有柱內(nèi)鋼筋。施工難度極大甚至方案本身不成立。

        為解決這個棘手問題,經(jīng)反復思考并與有資質(zhì)的加固施工單位就施工可行性反復交流。擬采用以下方案:將上述兩個問題拆開解決。(1)豎向剪力由植筋解決,這樣植筋深度僅按受剪考慮可以大大減小,并且數(shù)量也大為減少??蓾M足在柱上施工時不傷及柱內(nèi)鋼筋。(2)將鋼梁與柱拉接問題通過鋼板抱箍的形式解決。具體節(jié)點如圖1。

        這樣本工程最核心問題得以順利解決。

        3 結(jié)語

        在加固工程中,鋼梁與混凝土柱的連接是經(jīng)常遇到的問題,植筋是常用辦法。但是如何不傷及原有結(jié)構(gòu)主筋以及盡量少植筋、盡量減小植筋深度,該文提供一種較有參考價值的思路。

        參考文獻

        [1] 混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范(GB50367-2006)[S].中國建筑工業(yè)出版社,2006.

        [2] 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB50010-2010)[S].中國建筑工業(yè)出版社,2010.

        [3] 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB50017-2003)[S],中國計劃出版社,2003.endprint

        摘 要:該文分析了新增鋼平臺鋼梁與原有建筑混凝土柱連接受力特點,并對所遇到的特殊問題影響進行了詳細闡述,同時提出了兼顧的解決方案。

        關(guān)鍵詞:混凝土加固 鋼梁連接節(jié)點 工程

        中圖分類號:TU352 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2014)03(a)-0108-01

        21世紀的前10年是中國城鎮(zhèn)化飛速發(fā)展的十年,隨著各項基礎(chǔ)設(shè)施的完善,城鎮(zhèn)化發(fā)展的速度勢必放緩,政府對樓堂館所的限制,新建建筑在逐步減少。再加上舊有建筑物的老化,加固工程及設(shè)計就顯得越來越重要。尤其是對已建建筑物局部功能的調(diào)整,更是加固工程發(fā)揮作用的天地。

        該文就一加固工程實例討論一些加固中常遇到的問題。

        1 工程實例概況

        某一圖書館在其中一間閱覽室的一角,由于層高較高,館方想增加一層作為一個咖啡廳。為盡量減輕增加的荷載對原有建筑物的影響,方案確定增加的一層采用鋼結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)的支點為原有結(jié)構(gòu)的混凝土柱。

        以其中中柱節(jié)點為例,經(jīng)PKPM分析得節(jié)點內(nèi)力計算如下:

        螺栓連接驗算:

        對應(yīng)的內(nèi)力:M=0.00 kN*m;N= 0.00 kN;V=118.49 kN

        采用10.9級高強度螺栓摩擦型連接

        螺栓直徑D=20 mm

        高強度螺栓連接處構(gòu)件接觸面噴砂后涂無機富鋅漆

        接觸面抗滑移系數(shù)u=0.40

        高強螺栓預拉力P=155.00 kN

        螺栓單面抗剪承載力設(shè)計值Nvb= 55.80 kN

        螺栓所受最大剪力Ns=23.90KN<= Nvb,設(shè)計滿足

        腹板螺栓排列(平行于梁軸線的稱為"行"):

        行數(shù):5,螺栓的行間距:110 mm,螺栓的行邊距:75 mm

        列數(shù):1,螺栓的列邊距:40 mm

        梁端部連接驗算:

        采用 單連接板 連接

        梁腹板截面正應(yīng)力計算采用的組合號:6

        對應(yīng)的內(nèi)力:M=0.00 kN*m;N =0.00 kN;V=118.49 kN

        梁腹板凈截面最大正應(yīng)力:11.47N/mm2<=f=215.00 N/mm2,設(shè)計滿足

        梁腹板截面剪應(yīng)力計算采用的組合號: 6

        對應(yīng)的內(nèi)力:M=0.00kN*m;N= 0.00 kN;V=118.49kN

        梁腹板凈截面最大剪應(yīng)力:28.39 N/mm2<=fv=125.00N/mm2,設(shè)計滿足

        梁邊到柱截面邊的距離e=15mm

        連接件驗算:

        連接板尺寸B×H×T=95×590×12

        需要最小連接板高度H=88 mm<=實際連接板高度H=590 mm滿足要求!

        連接件凈截面正應(yīng)力計算采用的組合號:6

        對應(yīng)的內(nèi)力:M=0.00 kN*m;N= 0.00 kN;V=118.49 kN

        連接件凈截面最大正應(yīng)力:11.09 N/mm2<=f=215.00 N/mm2,設(shè)計滿足

        連接件凈截面剪應(yīng)力計算采用的組合號:6

        對應(yīng)的內(nèi)力:M=0.00 kN*m;N =0.00 kN;V=118.49 kN

        連接件凈截面最大剪應(yīng)力:25.10 N/mm2<=fv=125.00 N/mm2,設(shè)計滿足.

        連接件與梁腹板焊縫計算采用的組合號:6

        對應(yīng)的內(nèi)力:M=0.00 kN*m;N= 0.00 kN;V=118.49kN

        連接件(或梁腹板)與柱之間的角焊縫焊腳尺寸Hf=7mm

        2 節(jié)點連接問題討論

        為使新增鋼平臺對原有結(jié)構(gòu)的影響最小,鋼梁與柱節(jié)點連接方式采用鉸接。即鋼梁傳遞給柱子的力只有一個豎向剪力,沒有彎矩和水平拉力。這樣經(jīng)校核原有柱子受力,柱不需要加固即可滿足增加荷載的受力要求。

        接下來需要解決的最關(guān)鍵問題,也是本次討論的中心問題是鋼梁與混凝土柱的連接節(jié)點構(gòu)造。

        面對的問題是如何傳遞豎向剪力?以及如何將鋼梁與柱在水平方向連成整體?

        傳統(tǒng)的最直接的方式是植筋,通過植入足夠深的鋼筋達到既滿足抗剪要求也滿足水平拉接要求。但在本連接中最大的問題是由于已有柱內(nèi)鋼筋排列較密、柱截面尺寸有限,按受拉要求計算植筋深度不滿足要求且植筋量過多,將不可避免的傷及原有柱內(nèi)鋼筋。施工難度極大甚至方案本身不成立。

        為解決這個棘手問題,經(jīng)反復思考并與有資質(zhì)的加固施工單位就施工可行性反復交流。擬采用以下方案:將上述兩個問題拆開解決。(1)豎向剪力由植筋解決,這樣植筋深度僅按受剪考慮可以大大減小,并且數(shù)量也大為減少??蓾M足在柱上施工時不傷及柱內(nèi)鋼筋。(2)將鋼梁與柱拉接問題通過鋼板抱箍的形式解決。具體節(jié)點如圖1。

        這樣本工程最核心問題得以順利解決。

        3 結(jié)語

        在加固工程中,鋼梁與混凝土柱的連接是經(jīng)常遇到的問題,植筋是常用辦法。但是如何不傷及原有結(jié)構(gòu)主筋以及盡量少植筋、盡量減小植筋深度,該文提供一種較有參考價值的思路。

        參考文獻

        [1] 混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范(GB50367-2006)[S].中國建筑工業(yè)出版社,2006.

        [2] 混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB50010-2010)[S].中國建筑工業(yè)出版社,2010.

        [3] 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范(GB50017-2003)[S],中國計劃出版社,2003.endprint

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