通过本次设计,有效掌握混凝土框架结构设计内容,包括结构布置原则和方法,荷载计算,抗震设计的基本要求及方法,构件的计算等。并能学习到加固设计的原理,各种加固方法,加固施工等内容。
最终整体设计应达到:
1 改建加固设计方案技术上可行并且经济合理。
2 PKPM计算模型与建筑施工图一致且符合现行规范要求,保证构件设计到位、荷载信息收集准确、总信息设置符合现行规范、计算结果符合相关规范规定。
3制图符合国家标准,梁板柱加固平法标注符合国家标准图集要求,图面美观、表达清晰到位、构造设计符合现行规范要求。
1 思路设计
1.1 新旧结构对比
分析原始资料,将原结构图与改建后建筑图进行对比,初步明确结构改变,包括扩建位置,墙、柱的拆除等。
1.2 提出问题
1.2.1 地基、基础
工程地属于软土地基,扩建后,若不对结构地基进行处理,将产生不均匀沉降,从而导致上部结构发生额外应力,进而使建筑物产生裂缝、倾斜甚至发生破坏。考虑如何处理地基。
考虑新建基础应该如何布置。
1.2.2 主体结构
将砖混结构改建为框架结构,传力路径发生改变,抗震构造要求也有所不同,构造柱改建为框架柱,圈梁改建为框架梁,考虑如何完成这一转化过程。
1.3 解决方案设计
1.3.1 地基、基础
原结构未出现加层,荷载变化不大,故仅对扩建部分地基进行加固。 地基加固,常见的方法包括换土法、预压砂井法、水泥搅拌桩法、压密注浆法等。初步考虑采取压密注浆法。
原基础采用条形基础,新建基础也考虑浅基础。
1.3.2 主体结构
砖混结构主要由墙体承重。框架结构荷载由楼板传递给梁,梁再传递给柱,并由柱传力至基础。
为实现砖混结构→框架结构这一转化目的,要满足相关规范要求,并保证改建加固后结构的整体性与可靠性,利用PKPM软件进行整体建模分析。
调试完成一个合理的模型,即目标框架结构,比较目标结构与原有结构的区别,通过加固手段,完成结构的改变。
按原结构图构件进行布置,删除需拆除构件,调整构件截面以符合框架结构要求;新建部分合理布置梁柱,选择适当的梁柱截面,并应考虑新旧结构间相连梁的一致。
对模型进行调整,直至轴压比、配筋、周期比、位移角、位移比均能满足要求。对新结构进行分析。明确各构件处理方法,包括增大构件截面、提高构件承载力、新增构件。进行加固计算。
2 结构方案设计源1自37518.论~文'网·www.751com.cn
2.1 设计资料
2.1.1 工程概况
(1) 本工程为汤臣球场四期别墅装修改造项目。因装修布局调整,拟将砖混三层房屋改建为框架结构,改建过程中涉及局部墙、梁、柱构件的变动,结构的新建。
(2) 工程地点:上海
工程设计使用年限:50年
抗震设防烈度:7度
场地类别:IV
设计地震分组:第一组
基本地震加速度:0.10g
特征周期值:0.9s
抗震等级:三级
2.1.2 设计依据
(1)原结构平面图
(2)改造后建筑平面图
(3)主要设计规范/标准/图集
《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001
《建筑工程抗震设防分类标准》GB50223-2008
《建筑结构荷载规范》GB50009-2012