宿舍樓加固設(shè)計(jì)開題報(bào)告
宿舍是我們集體休息的地方，安全關(guān)乎眾人。下面小編帶來的是宿舍樓加固設(shè)計(jì)開題報(bào)告，希望對(duì)你有幫助。
摘要：混凝土工程一般設(shè)計(jì)壽命為50年以上，而工程在運(yùn)行過程中由于施工、設(shè)計(jì)以及管理使用不合理，導(dǎo)致建筑工程的使用壽命遠(yuǎn)達(dá)低于設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，甚至一些工程運(yùn)行不到10年就造成主體結(jié)構(gòu)鋼筋發(fā)生腐蝕破壞，需要設(shè)計(jì)人員進(jìn)行加固設(shè)計(jì)。當(dāng)前建筑加固設(shè)計(jì)成為建筑行業(yè)的熱門方向，本文主要以某宿舍樓加固工程為例，通過設(shè)計(jì)人員的結(jié)構(gòu)檢測(cè)來確定混凝土工程的鋼筋腐蝕程度與碳化情況，然后展開結(jié)構(gòu)耐久性與安全性評(píng)估，結(jié)合結(jié)構(gòu)受損的實(shí)際條件進(jìn)提出加固方案，就加固方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性、可行性分析，提出最為合理的加固設(shè)計(jì)方案以供同仁參考之用。
關(guān)鍵詞：宿舍樓；結(jié)構(gòu)受損；加固設(shè)計(jì)
前言：
某宿舍工程于1994竣工投入使用，由于施工以及后期運(yùn)行使用不當(dāng)，在酸性環(huán)境下，一些鋼筋產(chǎn)生了腐蝕，影響了主體結(jié)構(gòu)的實(shí)際使用，通過對(duì)工程細(xì)致檢測(cè)，結(jié)合技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、施工便捷等條件，通過比對(duì)各加固方法來挑選合理加固方案，確保主體結(jié)構(gòu)的耐久度符合規(guī)范要求。
1.工程概述
某宿舍樓為五層框架混凝土結(jié)構(gòu)，該工程于1994年建成并投入使用，因?yàn)樵摴こ虥]有通過規(guī)劃部門許可，沒有經(jīng)過設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，該工程在使用過程中沒有科學(xué)的維護(hù)造成部分樓層的梯梁箍筋受到嚴(yán)重銹斷，部分縱筋出現(xiàn)嚴(yán)重開裂，部分框架梁的保護(hù)層出現(xiàn)大面積脫落，多部分框架柱的底部鋼筋出現(xiàn)嚴(yán)重銹脹、斷裂，對(duì)此需要設(shè)計(jì)人對(duì)宿舍樓進(jìn)行結(jié)構(gòu)檢測(cè)，分析結(jié)構(gòu)受損情況，通過加固設(shè)計(jì)，來延長該建筑的使用壽命，確保建筑結(jié)構(gòu)安全與正常使用。
2.宿舍結(jié)構(gòu)鑒定與檢測(cè)
2.1基礎(chǔ)鑒定
筆者通過宿舍樓柱基以及周圍地面沉降試算調(diào)查，并沒有發(fā)現(xiàn)墻體沒有因基礎(chǔ)出現(xiàn)沉降而造成變形與裂縫，這就反映建筑基礎(chǔ)良好且沉降均勻。
2.2受力構(gòu)件檢測(cè)
( 1) 筆者采用回彈儀對(duì)框架柱進(jìn)行強(qiáng)度檢測(cè)，同時(shí)對(duì)受損嚴(yán)重的柱體進(jìn)行碳化檢測(cè)，結(jié)合計(jì)算數(shù)據(jù)筆者估算柱體的強(qiáng)度為接近27MPa。
( 2) 筆者同時(shí)對(duì)受力構(gòu)件截面進(jìn)行計(jì)算分析，借助PKPM結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行建模計(jì)算，模擬主體結(jié)構(gòu)的受力情況，通過計(jì)算筆者得出框架柱在四級(jí)抗震6度設(shè)防條件下其軸壓比低于0.9，表示框架柱子截面滿足構(gòu)造要求，梯梁為經(jīng)檢測(cè)其箍筋間距為200mm也符合梁的基本構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)。（破損情況如下圖所示）
（圖1為框架柱破損情況）（圖2為梯梁破損情況）
2.3構(gòu)件破損與原因分析
筆者根據(jù)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)底層以及樓梯通道附近框架柱與梯梁腐蝕比較嚴(yán)重，主要由于結(jié)構(gòu)構(gòu)件沒有采用防腐措施，一旦受到酸性液體的腐蝕，不僅造成混凝土酸性加強(qiáng)，降低主體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，加速混凝土構(gòu)件保護(hù)層破壞，造成鋼筋出現(xiàn)銹脹。筆者對(duì)宿舍樓底層框架柱采用 X衍射試驗(yàn)，來分析構(gòu)件材料受損情況，得知框架柱內(nèi)氧化鈣含量偏低，不能維持鋼筋的堿性環(huán)境，弱化了鋼筋表面保護(hù)膜的鈍化作用，同時(shí)受到在硫酸鹽、氯鹽等影響下，導(dǎo)致混凝土中鈣礬石含量偏高，造成構(gòu)件開裂、膨脹，最終造成框架混凝土腐蝕，混凝土的實(shí)際密度遠(yuǎn)低于設(shè)計(jì)要求，不能抵擋外部環(huán)境酸性物質(zhì)對(duì)構(gòu)件侵蝕，使得鋼筋發(fā)生受損、破壞。
通過全面檢測(cè)筆者認(rèn)為框架柱的縱向鋼筋間距滿足承載受力要求，基礎(chǔ)沉降比較穩(wěn)定，符合承載力設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，但是部分底層框架柱與梯梁等構(gòu)件破損比較嚴(yán)重，出現(xiàn)混凝土保護(hù)層剝落、鋼筋銹脹等情況，盡管其承載能符合使用要求，然而構(gòu)件的耐久性不達(dá)到規(guī)范的設(shè)計(jì)要求，為保證宿舍樓使用正常使用且延長使用壽命，需要對(duì)蓋樓進(jìn)行加固設(shè)計(jì)。
3.宿舍樓加固設(shè)計(jì)
3.1框架柱加固設(shè)計(jì)
柱常見的加固方法主要是截面加大法與型鋼外粘法，其中截面加大法主要是 采用同等級(jí)混凝土材料來擴(kuò)大構(gòu)件截面尺寸，提高混凝土構(gòu)件的承載能力與抗變形水平，該法廣泛應(yīng)用于混凝土梁、柱等受力構(gòu)件的修復(fù)加固。擴(kuò)大構(gòu)件截面法是比較常用加固措施，施工技術(shù)較為簡單，同時(shí)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)與施工比較成熟，然而該加固方法需要消耗大量的濕作業(yè)量，而增大的截面必然會(huì)減少使用的空間，完成框架柱的加固后，增加了主體結(jié)構(gòu)的自重，而型鋼外粘法主要用型鋼在框架柱的邊角包裹加固，該法施工較為方便，工期較短、施工工作量不大，然而鋼材的消耗量較多，由于該法缺乏有效的防護(hù)措施，而所處的工作環(huán)境屬于酸性介質(zhì)含量較大，因此需要額外的防護(hù)措施，該法主要應(yīng)用構(gòu)件尺寸不能增大，且要求其承載力提高的工程。
對(duì)此筆者認(rèn)為上述的加固方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，就下列方面進(jìn)行方案可行性、實(shí)用性比較：
（a）在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面來講，筆者結(jié)合結(jié)構(gòu)軟件計(jì)算數(shù)據(jù)分析，框架柱承載能力稍低于設(shè)計(jì)要求，因此提高空間不大，同時(shí)柱的間距布置較密，因此柱產(chǎn)生的豎向荷載比較低，只是柱保護(hù)層的腐蝕比較嚴(yán)重，使用功能受到影響，因此要加強(qiáng)對(duì)框架柱的修復(fù)重，除此以外框架柱的加固位置重點(diǎn)在底層，底層主要用作飯?zhí)茫幁h(huán)境并不理想，且具有較強(qiáng)的腐蝕性，一旦采用型鋼外粘法，需要采取柱子的表面防護(hù)措施。
(b)筆者從施工方面來講，宿舍樓屬于個(gè)人工程項(xiàng)目，施工使用的要求與標(biāo)準(zhǔn)較低，盡量選取工序簡明，施工技術(shù)相對(duì)成熟的加固方案，同時(shí)該項(xiàng)目底層主要用作飯?zhí)茫詫?duì)加固施工空間沒有特別限制，工程的加固工期較為充裕。
綜上所述，由于不需要特別提高框架柱的結(jié)構(gòu)承載力，因此采用截面加大法足就能夠符合框架柱承載要求，同時(shí)工程耐久性也能達(dá)到預(yù)計(jì)要求，主要是挖鑿已發(fā)生破損的框架柱，并用C30級(jí)的混凝土進(jìn)行澆筑，在澆筑過程中要保證混凝土密實(shí)，同梁、柱子節(jié)點(diǎn)相交處，框架柱箍筋應(yīng)當(dāng)穿過梁后并擠入結(jié)構(gòu)膠保證密封性，同時(shí)角柱與邊柱應(yīng)當(dāng)超過屋面0.1m，將鋼筋錨固入梁內(nèi)。
3.2梯梁加固設(shè)計(jì)
通過檢測(cè)筆者發(fā)現(xiàn)梯梁的箍筋發(fā)生明顯的銹脹，同時(shí)受力鋼筋的腐蝕現(xiàn)象比較嚴(yán)重，極大降低了抗剪與抗彎能力，需要對(duì)梁抗剪、抗彎承載情況進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)加固，該樓梯通道容易涉水，發(fā)生酸性腐蝕的概率較大，因此需要側(cè)重提高耐久度方面的設(shè)計(jì)，筆者結(jié)合實(shí)際的'施工因素，主要采用碳纖維粘貼法，經(jīng)計(jì)算碳纖維布厚度應(yīng)當(dāng)大于0.16mm，彈性模量應(yīng)當(dāng)高于2.2X105MPa，伸長率大于1.5%,主要施工次序：施工人員應(yīng)當(dāng)清除梯梁面的銹脹、腐蝕、松動(dòng)的混凝土，刮除鋼筋表面的銹渣，直至出現(xiàn)未銹蝕的面層。施工人員在轉(zhuǎn)角處采取倒角處理措施，并將其磨帶有圓弧狀，且弧半徑大于2cm，并在混凝土表層涂抹底層樹脂要求在樹脂接觸面保持干燥，對(duì)混凝土出現(xiàn)凹陷的表層用混凝土平整填補(bǔ)，消除梯梁的帶棱角部位，保持找平表層干燥，及時(shí)涂刷樹脂，采用滾筒法根據(jù)設(shè)計(jì)要求來裁剪碳纖維布并連續(xù)多次滾壓，來排出氣泡，確保樹脂能夠完全浸沒的碳纖維布，在滾壓過程中嚴(yán)禁損壞碳纖維布，來保證加固材料的強(qiáng)度。
結(jié)束語：
綜上所述，本工程在原始設(shè)計(jì)中其主體結(jié)構(gòu)、建筑材料等基本符合建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)用性、安全性以及耐久性的標(biāo)準(zhǔn)，該宿舍樓在使用過程中，因管理、使用、后期維護(hù)不合理，從而造成建筑的受力構(gòu)件出現(xiàn)銹蝕，影響宿舍樓的實(shí)際使用，通過上述的宿舍樓加固設(shè)計(jì)方案，滿足了業(yè)主的使用要求，達(dá)到了預(yù)期的加固設(shè)計(jì)效果。
參考文獻(xiàn)：
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