办公楼加固改造设计据相关资料统计老旧建筑加固改造比新建可节约投资左右缩短工期收回投资的速度比新建快倍倍上世纪年代及以前计算机结构分析软件尚未广泛应用和普及结构计算结果存在很多不足结构计算模型简化近乎理想状态如多层计算假定为无侧移刚架模型计算采用平面空间模型而非三维空间模型计算结果缺乏足够的可靠性和安全性同时这个时间修建的建筑经过年左右的使用结构的耐久性已下降使用功能也会发生改变所以对这类建筑结构的加固改造是必要的工程概况公司办公楼占地平方米建筑呈型布局总建筑面积平方米初始设计为层框架结构年建成层框架结构投入使用年增加层该房屋为层钢筋混凝土框架结构为形布置在拐角处设有变形缝图片办公楼结构平面示意图各层类似本办公楼自修建至今已使用年历经不同的的业主使用建筑的办公使用功能总体没有变化但多次的装修改造造成了部分梁板柱构件不同程度的损伤本次装修改造的原则也是不改变办公楼的使用功能局部个别房间为满足现行国家相关规范的要求改造成卫生间和设备用房在经历了汶川地震芦山地震都未对其进行加固改造本次加固改造设计为保证在后续使用年限内的可靠性安全性根据混凝土结构加固设计规范的规定本工程结构加固后的后续使用年限为年简称类建筑加固设计的所遇问题及解决业主提供的原始资料缺失较多仅有初始设计的层建筑各专业的图纸和本工程的抗震鉴定报告年的加层结构图第一次修建按层修建的结构图本工程两次施工的竣工图以及期间几次装修改造图均没有针对此问题又委托检测单位对本工程进行全面的检测层以现场检测复核原结构图为准二次修建的三层以现场检测的数据作为复原本工程结构模型依据通过上述处理基本准确完整的把加固设计模型建立起来本工程结构抗震鉴定及安全性鉴定结论现场检测结论楼面梁存在局部混凝土脱落纵筋箍筋外露锈蚀局部混凝土脱落纵筋箍筋外露锈蚀出屋面构架挑梁底部箍筋锈胀梁体表面渗水霉变部分梁底箍筋锈胀水箱抬梁底部钢筋外露锈蚀严重部分楼屋面梁近支座处梁侧面面层开裂最大裂缝宽在间楼面板个别区域板跨中并存在错动现象现浇板存在个别钢筋外露钢筋被局部截断现象现象较普遍房屋外装饰条存在损伤或缺失现象部分墙面及吊点存在渗水现象混凝土柱强度推定值介于间混凝土梁强度推定值介于间混凝土板强度推定值介于间混凝土柱碳化深度在间混凝土梁碳化深度在间混凝土板碳化深度在间碳化深度小于保护层厚度钢筋处于混凝土碱性保护中办公楼向无明显倾斜规律向无明显倾斜规律倾斜率整体满足规范要求抗震鉴定结论办公楼结构构造有多处不符合抗震要求部分房间存在钢筋露筋锈蚀填充墙与混凝土梁柱存在竖向或水平裂缝个别混凝土梁近支座处梁侧存在混凝土竖向裂缝填充墙拉结筋设置各楼层综合能力抗震指数均大于综合抗震能力满足类房屋要求但部分抗震构造措施不满足要求部分楼层框架柱轴压比超限部分柱配筋不满足抗震承载力要求部分框架梁配筋不满足抗震承载力要求应采取措施进行抗震加固处理安全性鉴定结论办公楼地基基础为级上部承重结构为级围护系统结构为级根据地基基础和上部承重结构的评定结果按其中较低等级确定该建筑鉴定单元的安全性评级为级安全性不符合该标准对级的要求显著影响整体承载力相关建议对轴压比超限处的框架柱进行加固处理对混凝土柱及梁抗震承载力不满足要求的构件进行加固处理对出现裂缝及露筋锈蚀的混凝土构件采取措施进行处理对穿管钢筋截断钢筋外露锈蚀的混凝土板采取措施进行处理应综合考虑该房屋后期装修改造的影响并结合本报告对该房屋进行整体复核验算及加固改造设计未经设计许可或技术鉴定不得随意增加荷载本工程结构加固设计设计荷载活荷载取值根据建筑结构可靠度设计统一标准的规定活荷载标准值为设计基准期内活荷载最大分布的某一分位值建筑结构荷载规范自版起就规定在楼面的活荷载标准值取值在调查和统计的基础上考虑荷载随时间和空间的变异性进而采用了概率统计模型持续性活荷载和临时性活荷载统一采用等时段的平稳二项随机过程概率模型假定设计基准期年荷载出现的概率为不出现的概率为荷载持续一次作用时间为则在准基期为荷载变动次数荷载任意时点的概率分布函数是相同的根据以上假定年次出于分析上的方便对活荷载分布函数采用了极值型分布函数其中众值尺度参数为分布函数的平均值和标准差二者根据的组合原则并按一定的分位值得出楼面活荷载的标准值但在结构加固时由于结构已处于服役期因此荷载基准期年的假定已不再适应而应改成目标使用期年根据上述理论得出年的荷载基准期内的活荷载标准值参荷载规范的条文说明相当于本次加固设计活荷载取值采用了现行建筑结构荷载规范的规定未进行折减以保证建筑结构加固后的后续使用年限内的活荷载可靠度建筑恒载卸荷处理本工程自年建成已使用年并几经变更业主各个使用单位根据自己的喜好对本工程就进行过多次装修原设计的建筑楼面为水磨石地面现状为地砖楼面根据检测单位现场实测建筑结构面以上的二次建筑装修层厚度有左右为满足后续使用结构安全要求也是加固施工工艺对结构表面的要求对结构面层以上的二次装修层进行剔除卸荷处理同时本次建筑房间分隔增加墙体采用轻质隔墙板不大于或玻璃隔断本次楼面装修采用走道大厅及卫生间设计为地砖地面荷载大小与原设计相当其余房间设计为地毯地面现状计算模型及结果不满足抗震验算部位结构空间振动模型图结构加固前柱配筋超限图加固设计加固设计思路鉴于本工程原设计时间在上世纪年代结构空间计算考虑不足造成结构侧向刚度偏弱本次加固设计着重对框架梁柱的结构整体加固重点对框架柱的加固底层按混凝土加大截面处理二层以上的加固部位采用外包型钢加固以保证结构的轴压比在以下在八层会议室两侧的框架柱为单跨框架尽管其各项构造指标均满足规范为保证其安全度均进行外包型钢加固处理以避免其加固后的刚度相对于下一层突变会议室两侧的框架柱自一层加固至层结构混凝土强度取现场实测值与原设计值的较小值这样偏于安全原设计底部三层为梁板柱混凝土强度为号折算成现行规范的混凝土强度为三层以上部位混凝土构件混凝土强度为号折算成现行规范的混凝土强度为检测单位实际检测数据中只有层有一个点低于原设计值对轴压比超限处的框架柱采用加大界面法进行加固处理因此类问题多在底部产生加上本建筑为上世纪年修建就侧向刚度偏弱在下部尤为严重所以采用增大截面法加固设计不仅可以提高加固框架柱的承载能力而且还可以通过加大其截面刚度改变其自震频率使正常使用阶段的性能在某种程度上得到改善此加固方法施工简单将原柱截面加宽对承载力不满足要求的钢筋混凝土柱采取外包型钢法加固设计其加固特点是被加固构件的截面和自重增加不大基本不影响建筑空间尺寸施工工期较短对承载能力不满足要求的钢筋混凝土梁采取粘贴钢板进行处理粘钢加固的主要特点是被加固构件的截面和自重增加不大基本不影响建筑效果施工作业队周边环境干扰小可靠性高加固计算模型及加固部位结构空间振动模型图结构加固后分析结果加固设计前后的主要结果对比如下结构位移控制参数加固设计前作用方向楼层最大层间位移与该楼层平均值的最大比值楼层层间最大位移与层高之比的最大值加固设计后作用方向楼层最大层间位移与该楼层平均值的最大比值楼层层间最大位移与层高之比的最大值最大轴压比加固设计前加固设计后楼层屈服强度系数最不利前三位加固设计前序号向向加固设计后序号向向楼层抗震能力系数最不利前三位加固设计前序号向向加固设计后序号向向楼层综合抗震能力指数体系影响系数局部影响系数的取值体系影响系数局部影响系数的取值加固节点详图五结语确定合理的后续使用年限可以有效控制改造加固成本减少结构自重如地面采用地板地毯墙体采用轻质隔墙玻璃隔断等尽可能满足现有构件的承载力及降低结构地震反应力在改革开放初期的特定历史时间和在建筑技术具有局限性的特定条件下我国修建了大量的类似本工程的建筑并且已经使用了近年这类建筑也进入了维修加固期本次加固设计虽还有许多改进的地方但本工程从资料搜集荷载分析取值加固设计分析等方面为后续开展结构加固工作做参考