淺談新建建筑結(jié)構(gòu)問題解決方案范文

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摘要：隨著近些年我國經(jīng)濟(jì)實(shí)力不斷提高以及城市化進(jìn)程的加快，工業(yè)與民用建筑迅猛發(fā)展。近些年，為了控制建筑結(jié)構(gòu)建造成本，國內(nèi)較多房地產(chǎn)企業(yè)實(shí)行低價(jià)中標(biāo)、對(duì)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行過度優(yōu)化以及施工管理不嚴(yán)格等一系列問題，從而會(huì)導(dǎo)致一批新建工程在未交付使用前或多或少出現(xiàn)一些問題，本人對(duì)近幾年解決的幾個(gè)新建工程問題進(jìn)行簡單敘述與探討，為今后的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)人員提供參考和依據(jù)。

關(guān)鍵詞：置換混凝土；組合梁；梁開洞加固

1高層住宅建筑高位連續(xù)置換七層混凝土

概述：某小區(qū)住宅樓主體結(jié)構(gòu)為剪力墻結(jié)構(gòu)，地下3層，地上25層，層高3.0m，建筑總高度78.10m；設(shè)計(jì)基本風(fēng)壓為0.40kN/m2，抗震設(shè)防烈度Ⅶ度，剪力墻抗震等級(jí)為二級(jí)；墻柱混凝土設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)：基礎(chǔ)頂~11.94m（5層以下）為C40，11.94m（5層）~20.94m（8層）為C35，20.94m（8層）以上為C30；梁板混凝土設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)：C30；本工程所使用混凝土均為商品混凝土，如圖1所示。到2017年7月20日該樓已施工至地面以上23層，根據(jù)現(xiàn)場實(shí)測統(tǒng)計(jì)，10~16層墻柱實(shí)測混凝土標(biāo)號(hào)普遍不達(dá)標(biāo)，其中70%標(biāo)號(hào)低于C20，個(gè)別墻體標(biāo)號(hào)低于C10，其余樓層標(biāo)號(hào)均滿足設(shè)計(jì)要求；通過現(xiàn)場查看，13~15層出現(xiàn)較多裂縫，其中西側(cè)墻、板交界處有較多水平通長裂縫，最大寬度約3~4mm，剪力墻墻體普遍有較明顯水平裂縫，裂縫間距約200mm左右，寬度約0.4mm左右。經(jīng)過分析以及調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該工程主要問題為施工單位采購的商品混凝土配合比不達(dá)標(biāo)所致，剪力墻水平裂縫主要是由混凝土收縮引起。依據(jù)現(xiàn)行規(guī)范要求，承重構(gòu)件混凝土標(biāo)號(hào)低于C20不能滿足耐久性要求，低于C13不能進(jìn)行加固處理。綜合考慮施工成本，施工工期，社會(huì)影響等多種因素后，決定采取局部樓層置換的方案；由于10~17層以上樓層自重荷載較大，且置換過程歷經(jīng)夏季與秋季，臺(tái)風(fēng)等大風(fēng)極端天氣水平荷載不容忽視，豎向構(gòu)件的托換顯得尤為重要。解決方案：本工程的整體置換順序是先豎向混凝土墻體置換，然后進(jìn)行水平構(gòu)件（梁板及附屬構(gòu)件）的置換。該工程托換的難點(diǎn)在于如何將17層及以上的豎向荷載有效的傳遞到10層以下的結(jié)構(gòu)中，以及高位置換過程中偶遇極端大風(fēng)天氣水平風(fēng)荷載可靠傳遞至下部結(jié)構(gòu)樓層，保證10~16層剪力墻置換施工過程中上部結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生較大變形以及破壞。針對(duì)上述問題綜合考慮，采用貼墻式導(dǎo)力架輔助傳導(dǎo)方式進(jìn)行抽條式剪力墻置換。導(dǎo)力架由雙拼槽鋼的格構(gòu)式鋼柱、對(duì)拉抗剪槽鋼以及高強(qiáng)螺栓組成，在置換過程中導(dǎo)力架與鑿除后剩余剪力墻成為共同受力的整體，導(dǎo)力架在抽條式剪力墻置換始末起輔助支撐作用；另外，為了節(jié)省工程造價(jià)，通過合理墻肢分段，優(yōu)化墻段施工順序，在保證安全的前提下可將導(dǎo)力架重復(fù)循環(huán)利用，縮短施工工期。本工程經(jīng)歷180d完成了對(duì)7層混凝土墻體的整層置換，置換后對(duì)新老混凝土結(jié)合部位進(jìn)行鉆心取樣檢測，結(jié)果表明結(jié)合面混凝土澆筑密實(shí)滿足設(shè)計(jì)要求。現(xiàn)該樓結(jié)構(gòu)已封頂，未發(fā)現(xiàn)任何異常現(xiàn)象。

2某鋼結(jié)構(gòu)廠房夾層次梁撓度過大

概述：某地塊30棟新建輕型門式鋼架廠房，廠房跨度27m，廠房一側(cè)端部兩跨范圍增設(shè)鋼結(jié)構(gòu)夾層，夾層樓板采用鋼與混凝土組合樓板，柱距為6750mm，次梁間距取柱距的一半（3375mm）布置，次梁跨度（廠房柱距）7.5m，梁截面H250×120×6×6，材質(zhì)Q345，兩端鉸接，按照組合樓板進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算，結(jié)構(gòu)計(jì)算應(yīng)力結(jié)果，撓度等均滿足規(guī)范要求，且均基本接近規(guī)范限值，結(jié)構(gòu)布置如圖2所示。夾層混凝土澆筑兩個(gè)月后，在結(jié)構(gòu)自重荷載作用下，上圖陰影區(qū)域樓板向中心下沉，其中次梁跨中撓度最大實(shí)測值為35mm，已超過規(guī)范限值1/250要求，另外沿著主梁邊樓板板面均有約0.6mm左右貫通裂縫。經(jīng)過對(duì)施工現(xiàn)場調(diào)查與分析發(fā)現(xiàn)，該夾層現(xiàn)澆混凝土均存在或多或少提前拆模的情況；但最主要因素為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過分優(yōu)化，次梁截面偏小且其布置間距過大，導(dǎo)致次梁對(duì)整個(gè)板跨提供剛度過小導(dǎo)致。針對(duì)上述工程缺陷，甲方要求在節(jié)省成本與時(shí)間的情況下提出合理的解決方案。方案如下：在次梁梁底增設(shè)倒三角型雙拼角鋼，在梁跨四分點(diǎn)位置設(shè)置三個(gè)豎向支撐，這樣可以較大的提高次梁剛度，阻止撓度進(jìn)一步加大；目前該工程已交付業(yè)主使用且未發(fā)現(xiàn)其余問題。設(shè)計(jì)建議：對(duì)于鋼與混凝土組合樓板結(jié)構(gòu)，建議次梁間距不宜大于3m布置，鋼梁設(shè)計(jì)按照非組合樓板進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，另外，由于次梁往往按照鉸接設(shè)置，樓板板面鋼筋應(yīng)該沿著主梁四周進(jìn)行構(gòu)造加強(qiáng)，尤其是Y向樓板端跨配筋，若按照單向板設(shè)計(jì)，此處計(jì)算配筋結(jié)果往往較小，設(shè)計(jì)人員容易忽視，應(yīng)該予以重視。

3結(jié)語

本文可以總結(jié)為以下幾點(diǎn)：（1）通過上述工程剪力墻置換加固的設(shè)計(jì)分析與研究，為今后同類工程施工提供參考，因該技術(shù)具有一定的創(chuàng)新性及本人水平限制，關(guān)于該技術(shù)在工程加固改造中的應(yīng)用還存在進(jìn)一步研究的必要，建議采用有限元軟件對(duì)導(dǎo)力架輔助設(shè)施在整個(gè)置換過程進(jìn)行數(shù)值分析，建立接近實(shí)際的數(shù)值模型，更深入研究結(jié)構(gòu)中墻、梁等受力構(gòu)件應(yīng)力變化情況是否與實(shí)際檢測結(jié)果相吻合。（2）通過上述增大次梁剛度的加固措施，有效阻止了撓度進(jìn)一步增大，大大提高了結(jié)構(gòu)承載力，為今后該類結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與缺陷處理提供較好的建議與加固措施。近幾年工程質(zhì)量事故發(fā)生往往與設(shè)計(jì)優(yōu)化及工程施工管理有很大關(guān)系，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員應(yīng)有效把控優(yōu)化尺度，重概念輕計(jì)算，面對(duì)工程缺陷應(yīng)理性思考，分析缺陷原因，尋找合理有效的解決辦法；施工管理人員亦應(yīng)對(duì)工程每個(gè)施工環(huán)節(jié)應(yīng)高度重視，盡量避免工程質(zhì)量事故及工程缺陷的發(fā)生。

參考文獻(xiàn)

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作者：邊瑞平 單位：海門市建筑設(shè)計(jì)院有限公司