楼房加层改造计算说明及加固处理思路_大楼加固设计说明
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大同市永久村鱼鸟花卉文化市场 9#A楼、9#B楼及10#楼加层改造计算说明及加固处理思路
一、工程概况
大同市永久村鱼鸟花卉文化市场9#A楼、9#B楼及10#楼位于山西省大同市南郊区，南邻开源东街，西为友谊街，东邻大同市环卫局用地，北面为殡仪馆。三栋建筑的结构形式均为框架结构，基础采用钢筋混凝土筏板基础，局部采用钢筋混凝土独立柱基，条形基础，建筑物室内地面标高±0.000相当于绝对高程1052.08m。室内外高差0.15m。建筑结构安全等级为二级，地基基础设计等级为丙级，设计使用年限为50年，建筑抗震设防类别为标准设防类，抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为 0.15g，设计地震分组为第一组，框架抗震等级为三级.。其中9#A楼和10#楼设一层地下停车库，车库出入口设置在4#楼东侧;9#B楼中间增加一层楼板，地下设水池与水泵房通过4#过街楼下部地下通道进入9#A楼、10#楼地下车库；9#A楼、9#B楼和10#楼屋面局部为钢屋架。
目前三栋建筑物正处于施工阶段，地基基础及地下一层均完工，上部结构各栋楼进度不一。现根据业主需要，拟对拟建三栋结构进行加层改造，考虑在现有结构基础上增加一层或二层，或局部二层。
二、加层改造计算初步结论(一)加层方案
结合现场情况和结构实际情况，加层方法采用直接加层法较为可行。直接加层法，即在原有房屋上不改变结构承重体系和平面布置，直接加层的方法。适用于原承重结构与地基基础的承载力和变形能满足加层的要求，或经过加固处理后即可直接加层的房屋。直接加层方案具有合理的结构体系，明确的传力路线和计算简图，结构的整体性较好，并可保证加层后新旧结构的协调工作。实际操作时可考虑按原柱网布置体系，采用钢筋混凝土框架结构直接进行加层。
1、在原结构上整体增加一层，局部增加两层
对9#B楼加层方案为：将轴线A-B/1-
14、E-F/1-14之间区域增加一层，即将该区域混凝土柱头升高4.5m,增加一层；将轴线B-F/1-14之间区域增加两层，一层为4.5m高，二层为2.3m高，总高6.8m。上面仍设置钢架屋面。加的楼层建筑功能为商场和办公室。
对9#A楼及10#楼加层方案为：将轴线A-B/1-14(15)、E-F/1-14(15)之间区域增加一层，即将该区域混凝土柱头升高4.5m,增加一层；将轴线B-F/1-14(15)之间区域增加两层，一层为4.5m高，二层为2.3m高，总高6.8m。上面仍设置钢架屋面。加的楼层建筑功能为商场和办公室。
2、在原结构上整体增加二层，局部增加三层
对9#B楼加层方案为：将轴线A-B/1-
14、E-F/1-14之间区域增加二层，即将该区域混凝土柱头升高4.5m×2,增加二层；将轴线B-F/1-14之间区域增加三层，第一层为4.5m高，第二层为4.5m高，第三层为2.3m高，总高11.3m。上面仍设置钢架屋面。增加的楼层建筑功能为商场和办公室
对9#A楼及10#楼加层方案为：将轴线A-B/1-14(15)、E-F/1-14(15)之间区域增加二层，即将该区域混凝土柱头升高4.5m×2，增加二层；将轴线B-F/1-14(15)之间区域增加三层，第一层为4.5m高，第二层为4.5m高，第三层为2.3m高，总高11.3m。上面仍设置钢架屋面。加的楼层建筑功能为商场和办公室。
（二）加层设计初步试算结论
根据业主加层需要，现采用中国建筑科学研究院开发的设计软件PKPM中SATWE模块对该楼结构加层进行初步模拟计算分析，因建筑功能不改变，故计算时结构荷载取值同原设计。
1、在原结构上整体增加一层，局部增加两层
按此方案进行加层改造时，9#B楼现有地基承载力基本满足承载要求，尚不需加固；现有基础抗弯承载力及抗冲切承载力稍显不足，各基础平均差15%，需加固；底层个别柱现有承载力不足，差约30%，需加固。
9#A楼和10#楼现有地基承载力稍不满足承载要求，需加固；现有基础抗弯承载力及抗冲切承载力不足，各基础平均差25%，需加固。底层少数柱现有承载力不足，相差较多，个别差到约40%，需加固。
2、在原结构上整体增加二层，局部增加三层
按此方案进行加层改造时，9#B楼现有地基承载力不满足承载要求，相差约40%，需加固；现有基础抗弯承载力及抗冲切承载力不足，各基础平均差35%，需加固；底层部分柱现有承载力不足，差约50%，需加固。
9#A楼和10#楼现有地基承载力不满足承载要求，相差约40%，需加固；现有基础抗弯承载力及抗冲切承载力不足，各基础平均差40%，需加固。底层部分柱现有承载力不足，相差较多，少数差到约60%，需加固。
3、初步结论分析
综上，采用在原结构上整体增加二层，局部增加三层的加层改造方案，地基基础及下部柱承载力严重不足，必须进行加固。加固工程量大，工期长，加固代价较高，其经济性、可行性均较差。故不建议采用此加层改造方案。
当采用在原结构上整体增加一层，局部增加二层的加层改造方案时，地基基础及下部柱承载力虽也有不足的现象，但总体相差不多，平均在25%。对于这种情况，可以针对上部结构和下部结构及地基基础，双管其下，对上部加层结构，尽量采用自重较轻的装修材料及填充墙体，减小结构竖向荷载和水平地震作用，改善下部结构及地基基础的受力状况；对下部结构及地基基础，采用适当的加固手段，可以在投入较小的加固改造经济代价时实现加层改造需要。
三、加固处理思路
（一）地基基础
当地基基础承载力不足时，应进行加固。加固设计依据既有建筑地基基础加固技术规范（JGJ123-2000）进行。根据实际情况基础可采用加大截面法进行加固，对于地基可采用注浆加固法进行加固，当基础加大截面较多时，如将条形基础和独立基础改为筏板基础，当较多的增大基础底板面积时，可减小基底压力，也可不进行地基加固。
加大截面法加固基础施工流程：加固表面清理→补配钢筋→支模→湿润混凝土表面→灌浆料配制→灌浆→养护→脱模。注浆法加固地基适用于砂土粉土粘性土和人工填土等地基加固。一般用于防渗、堵漏提高地基土的强度和变形模量以及控制地层沉降等。
（二）底层混凝土框架柱
原混凝土构件拟采用粘贴碳纤维布加固法进行加固。加固设计依据《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2006及相关施工图集进行，并以《建筑结构加固工程施工质量验收规范》GB 50550-2010 为验收标准。
碳纤维施工流程：混凝土表面处理→配制并涂刷底层树脂胶→配置找平材料并对不平整处修复→配制并涂刷浸渍树脂胶粘帖碳纤维片材→表面防护。
四、说明
上述结论仅为初步结论和加固思路，具体加固设计方案及施工图纸需在加层改造建筑方案确定的前提下，经详细的结构及地基基础承载力校核后，依据现行国家规范制定，并绘制施工图纸，
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