改造工程可行性报告.docx

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改造工程可行性报告

XX市公路局综合服务楼三楼改造工程

技术可行性分析报告

福建XX建筑设计院

2016.01．10

1.1项目概况

1.2改造设计可行依据

1.3建筑功能改造的可行性

1.4结构加固的必要性

1.5结构现状可靠性鉴定

1.6结构加固的可行性

1.7常用结构加固方法

1.8结构加固方案选择

1.9改造可行性结论

1.1项目概况

XX市公路局综合服务楼为二类高层建筑，于2001年建设竣工，总层数为15层，现浇混凝土框架-剪力墙结构。

主楼三层建筑平面功能原为客房，建筑面积约680平方米，拟改为档案中心，其中档案库房约380平方米，其余为业务工作室及阅档室等配套用房。

1.2改造设计可行依倨

《民用建筑设计通则》（GB50352-2005）

《办公建筑设计规范》（JGJ67-2006）

《建筑设计防火规范》（GB50016—2014）

《建筑内部装修防火规范》（GB50222-95）

《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）

《建筑抗震鉴定标准》（GB50023-2009）

《建筑抗震加固技术规程》（JGJ116-2009）

《混凝土结构加固设计规范》（GB50367-2013）

1.3建筑功能改造的可行性

本工程建筑功能变更未改变原建筑的使用性质，档案中心仍属办公用房，原建筑楼电梯、通道、给排水、电气及空调通风等均具备改造基本条件，可在相应调整后满足新建筑功能的使用要求，并符合防火疏散要求。

1.4结构加固的必要性

原客房设计最大楼面活荷载为200kg/平方米，依据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012），档案库楼面活荷载应按500kg~1200kg/平方米考虑，故档案库房区原楼层梁板承载力不足，应进行必要的结构加固，以免超载使用引起结构破坏，产生安全问题。

1.5结构现状可靠性鉴定

可靠性鉴定是已有建筑物加固或改造工作的基础。

必须全面了解建筑的结构性能及安全隐患（如材料强度、构造措施、裂缝、变形及使用条件等），并对结构的可靠性做出全面的评定。

根据对现场全面的查勘，本工程未见基础不均匀沉降，且沉降量在允许范围内，结构形式、结构构件截面尺寸均与原设计图纸一致，材料强度损失较小，各受力构件受力状况良好，无明显变形（挠度），梁板柱及其各节点均无开裂、混凝土剥落、露筋等，填充墙无明显开裂或与框架脱离现象。

1.6结构加固的可行性

本工程三层局部楼面荷载增大，需对三层相关梁板、二层相关墙柱的承载力及建筑物基础承载进行验算，根据验算结果采取必要的加固措施。

本工程原设计为16层，实际竣工层数为15层。

所以，初步判断：

基础及二层墙柱均能满足荷载增加后的承载要求，仅需对三层相关梁板柱进行必要的加固。

本工程加固不涉及原有结构受力构件的拆除，改造加固施工对原有建筑相临空间影响较小，可以满足所有加固施工作业在本楼层进行的要求，加固施工期间相邻楼层均可正常使用。

但是，无法从梁板底部进行加固，将使加固的难度增加、成本上升。

1.7常用结构加固方法

1、增大截面法

2、外包型钢加固法

3、预应力加固法

4、改变传力途径加固法

5、粘钢加固法

6、粘贴碳纤维加固法

（1）增大截面法        

增大截面法是用增大结构构件或构筑物截面面积的一种加固方法。

它不仅可提高被加固构件的承载力，而且还可加大其截面刚度，改变其自振频率，使正常使用阶段的性能在某种程度上亦得到改善。

这种加固方法被广泛地用于加固混凝土结构中的梁、板、柱和钢结构中的柱及屋架（补焊型钢），以及砖墙、砖柱（增设砖或混凝土扶壁柱或混凝土围套）等。

但这种方法会减小使用空间，当在梁、板上作混凝土后浇层时，会使结构自重有较多增长。

（2）外包型钢加固法

外包钢加固法是在结构构件（或杆件）四周包以型钢的加固方法。

分干式外包钢和湿式外包钢两种形式。

它可在基本不增大构件截面尺寸的情况下较多地提高其承载力，增大延性和刚度。

外包钢加固法适用于混凝土柱、梁、屋架和砖窗间墙，以及烟囱等结构构件和构筑物的加固。

缺点是用钢量较大，加固维修费用较高。

（3）预应力加固法        

预应力加固法是采用外加预应力钢拉杆（分水平拉杆、下撑式拉杆和组合式拉杆三种）或撑杆，对结构进行加固的方法。

它可使结构构件的正截面及斜截面承载力得到提高；且预应力能消除或减缓后加杆件的应力滞后现象，使后加杆件有效地参与工作。

预应力产生的负弯矩可以抵消部分荷载弯矩，减小原梁的挠度，缩小原梁的裂缝宽度，甚至可使其完全闭合。

因此，预应力加固法被广泛用于加固混凝土梁、板等受弯构件以及混凝土柱（用预应力顶撑加固）。

此外，它还被用于钢梁及钢屋架的加固。

预应力加固法是一种加固效果好而经济的加固方法，很有发展前途，其缺点是加固施工时增加了施加预应力的工序和设备。

（4）改变传力途径加固法

改变传力途径加固法是通过增设支点（柱或托架）或采用托梁拔柱的办法去改变结构的受力体系（计算简图）的加固方法。

增设支点可以减小结构构件的计算跨度，降低计算弯矩，大幅度提高结构构件承载力，减小挠度，缩小裂缝宽度。

当对增设的支点施加预应力时，效果更佳。

增设支点法多用于大跨度结构，它的缺点是较多地影响了使用空间，托梁拔柱法是在不拆或少拆上部结构的情况下，拆除、更换或接长柱子的一种处理方法。

它适用于要求改变使用功能或增大空间的老厂改造。

对于原由多跨简支梁构成的公路或铁路桥梁及吊车梁等结构，也常采用在梁上增配负弯矩钢筋，补捣混凝土后浇层的加固办法加固，亦即把原来的单跨简支梁，变为多跨连续梁，改变梁的受力状态，提高其承载力。

在钢结构中，也常采用改变传力途径的加固方法，使部分杆件的内力降低，提高结构的承载力。

例如，在钢屋架平面外采用增设支撑桁架、连杆、支点等办法，使屋架由平面结构变为空间结构；又如，把梁柱的连接由铰接改为刚接等。

（5）外部粘钢加固法  

外部粘钢加固法是用胶粘剂把钢板粘贴在构件外部的一种加固方法。

常用的胶粘剂是以环氧树脂为主配成的。

这种加固方法的优点是施工工期短，施工时可以不动火，加固后几乎不改变构件的外形和使用空间，却能大大提高结构构件的承载力和正常使用阶段的性能。

采用外部粘钢加固法时，通常将钢板粘于梁底受拉区，以提高梁的承载力。

当在梁侧粘贴钢板时，还可提高梁的斜截面承载力。

这种方法常被用来加固承受静力作用下的混凝土（或型钢）受弯、受拉构件。

但是，它要求环境温度不高于60℃，相对湿度不大于70%，并要求无化学腐蚀影响，粘贴钢板对施工工艺要求较高，应由专业队伍施工。

（6）粘贴碳纤维加固法        

粘贴碳纤维加固法是一种类似粘钢的加固方法，是用胶粘剂把碳纤维片材（纤维布或板）粘贴在构件外部的一种加固方法。

与粘钢加固法相比，具有加固层更薄、更轻、强度更高（碳纤维的抗拉强度一般在3000N/mm2左右）、更耐腐蚀、施工更方便等优点。

所用的胶粘剂也是以环氧树脂为主配成的。

用于提高梁、板的正截面承载力时，通常粘贴在梁、板底部受拉区；当需提高梁的斜截面承载力时，需粘贴在梁；用于提高柱子的承载力时，可以缠绕粘贴或纵向粘贴在柱侧面。

需要时纤维布可以多层粘贴。

1.8结构加固方案选择

已有建筑物加固方案的选择十分重要。

加固方案的优劣，不仅影响资金的投入，更重要的是影响加固质量。

合理的加固方案应达到下列要求：

加固效果好，对使用功能影响小，技术可靠，施工简便，经济合理，外观整齐。

根据本工程的现场情况，建议选择以下两种加固方案：

方案一增大截面法

增大梁板截面：

向上加大原梁板混凝土截面并增配钢筋，从而提高原楼层梁板承载力。

a.原楼层梁（含框架梁及次梁）向上增大混凝土截面，使得原梁底部钢筋能满足新的受拉要求，并相应增配梁上部支座钢筋，新增框架梁钢筋植入框架柱内。

b.原楼板上增设一层现浇混凝土板，两层楼板共同作用，承担楼面荷载。

新增楼板承担楼面活荷载，原楼板承担两层楼板自重。

方案二改变传力途径加固法

加设钢结构梁：

不利用原有混凝土梁，在原楼层上紧贴楼面加设一钢结构梁系，由新增钢结构梁承担档案库密集柜荷载，荷载由新增钢结构梁传给柱子，库房非密集柜活荷载仍由原楼板承担。

方案比较：

方案一

优点：

加固成本较低，且占用较少的原楼层高度空间（约15~20cm）。

缺点：

需现场湿作业（浇捣混凝土），且植筋量大，施工难度较大，施工质量难保证。

方案二

优点：

基本为干作业，施工简便，施工质量容易保证。

缺点：

加固成本较高，且占用较多的原楼层高度空间（约35~40cm）

1.9改造可行性结论

综上分析，本工程改造具有技术上的可行性。

改造设计与施工均应委托具有相应资质的单位，严格按照改造加固工程的程序进行。

加固施工前，清理原有构件时，应特别注意观察是否有与原鉴定情况不符的地方。

加固施工期间，工程技术人员应亲临现场指导施工，应特别注意新旧构件结合部位的连接质量。

加固施工应速战速决，尽可能少地影响建筑物的使用。

加固工程竣工后，应由使用单位或其主管部门组织专业技术人员，严格按照有关加固工程施工或验收规范（规程）进行验收。