工+程+结+构+加+固+方+案.docx
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工+程+结+构+加+固+方+案
工程结构加固方案
工程名称:
XX县XX镇文化活动中心
工程地址:
泰顺县彭溪镇
XXXXXXXX建筑工程有限公司
二O一O年四月一日
房屋结构加固方案
一、工程概况
XX镇文化活动中心为框架结构。
经XX县建设工程质量检测鉴定中心现场抽芯检测,主体结构柱部分存在混凝土强度等级不足的情况,原设计混凝土强度等级为C25,而检测发现该建筑物二层的4/A柱混凝土强度最低的仅为14.5MPa。
温州市正立建筑设计有限公司对该建筑物进行结构复核计算,复核计算结果表明该建筑物二层的4/A柱不满足承载力要求,须对其进行加固补强处理,以满足柱的承载力要求,保证结构的安全使用。
我公司针对混凝土强度为C20以下柱特制定以下加固补强方案。
二、加固设计依据
1.XX县建设工程质量检测鉴定中心,XXX镇文化活动中心《钻芯法检测砼抗压强度检验报告》(编号BGQX201000029);
2.XX县建设工程质量检测鉴定中心,XX镇文化活动中心《回弹法检测砼抗压强度检验报告》(编号BGHT201000020);
3.《混凝土结构加固设计规范》(GB50367-2006);
4.《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002);
5.《混凝土结构加固技术规范》(CECS25:
90);
6.《混凝土结构后锚固技术规程》(JGJ145-2004);
7.《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001);
8.《钢结构设计规范》(GB50017-2003);
9.《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJ81-2002)。
三、加固设计方案
根据XX县建设工程质量检测鉴定中心,XX镇文化活动中心《钻芯法检测砼抗压强度检验报告》检测结果,该工程主体结构二层柱4/A的混凝土强度为14.5MPa,不满足其混凝土设计强度等级C25的设计要求;温州市正立建筑设计有限公司对大楼进行结构复核计算,二层柱4/A不满足安全使用要求和规范要求。
为保证该楼的长期安全使用要求,须对该柱进行加固补强处理,经技术、经济的方案比较,拟采用湿式外包钢对柱进行加固补强。
柱外包角钢与柱之间采用乳胶水泥粘贴,使角钢钢架与柱能整体工作共同受力。
柱加固补强计算如下。
二层3×E柱柱高L=3.9m,矩形柱b×h=400×400mm,即截面积A=160000mm2,混凝土设计强度等级为C25,实测强度换算值为14.5MPa,柱混凝土轴心抗压强度设计值fc=11.9MPa,抽芯检测结果推定柱混凝土轴心抗压强度为fc实测=6.9MPa,外包角钢采用Q235钢,抗压强度设计值为
=215N/mm2,按规范外包角钢应乘以强度降低系数0.9。
⑴柱轴向抗压承载力损失值补偿加固
柱抗压承载力损失值:
=0.98×[(11.9-6.9)×160000]=784000N;
—钢筋混凝土构件的稳定系数,按规范GB50010-2002取
=0.98;
Ac—柱截面积,Ac=A=160000mm2;
柱加固补偿选用角钢截面积(外包角钢乘以强度降低系数0.9):
Aa=Ny/0.9fy=784000/(0.9×215)=4051mm2
加固角钢选用角钢4∟100×10:
Aa=1930×4=7720mm2
,大于4093mm2,满足加固要求。
⑵柱斜截面受剪承载力补偿加固计算
柱3×E为矩形截面双向受剪的钢筋混凝土框架柱,b×h=400×400mm,有效高度h0=365mm,柱净高Hn=3900mm,原柱混凝土轴心抗拉强度设计值ft=1.27MPa,通过混凝土检测结果推定轴心抗拉强度值ft′=0.9MPa。
根据《混凝土结构设计规范》(GB50010-2002),x轴方向
(
<1时,取
=1;
>3时,取
=3=,则取
=3;同理,
=3。
柱斜截面x轴方向抗剪承载力损失值:
VSX=1.75×(ft-ft‘)bh0/(
+1)=23633.7N;
柱斜截面y轴方向抗剪承载力损失值:
VSX=1.75×(ft-ft‘)bh0/(
+1)=23633.7N;
采用钢缀板对柱抗剪强度损失值补偿加固:
钢缀板采用-40×4,即面积A=160mm2,fyv=215N/mm2,外包扁钢缀板应乘以强度减低系数0.7,则缀板间距:
Sx=0.7fyvAsvxh0/Vsx=372mm,
同理Sy=0.7fyvAsvyh0/Vsy=372mm,
实配缀板为-40×4@350mm。
柱脚和柱顶钢缀板需做加密处理,即柱脚向上1.5m和柱顶下1.0m加密区域钢缀板选用-40×4@200mm。
⑶加固后刚度验算
C25混凝土弹性模量为Ec=2.8×104N/mm2。
原设计截面刚度
EI=2.8×104×8.53×109=2.38×1014N/mm2
加固后的截面刚度:
=2.2×104×8.53×109+0.5×206×103×7720/2×371.22=2.425×1014N/mm2
>2.38×1014N/mm2
加固后结构满足刚度要求。
四、柱加固施工工艺
1、加固材料及要求
⑴加固角钢、钢板:
角钢、钢板和缀板均采用Q235钢,fy=215N/mm2;
⑵焊条:
采用E43型焊条手工焊;
⑶水泥砂浆:
批水泥砂浆的强度等级为M7.5,水泥采用32.5R普通硅酸盐水泥;
⑷膨胀螺栓:
M10、M12膨胀螺栓。
加固用角钢、钢板和水泥等材料均须满足有关规范要求并有产品合格证。
2、加固施工工艺及方法
施工工艺流程:
混凝土表面处理→裁剪角钢及钢板并除锈→涂刷乳胶水泥→粘贴型钢→焊接缀板→施工隐蔽验收→批砂浆保护层。
(1)柱混凝土表面处理
为增强结合能力,湿式外包钢构件,应凿去结合面风化酥松层、碳化锈裂层及严重油污层,直至完全露出坚实基层。
在此基础上将结合面打磨平整,四角磨出小圆角,并用钢丝刷刷毛,用压缩空气吹净。
柱角每侧宽度应超过其角钢边宽度的15~20mm。
(2)角钢及缀板制作:
根据需加固的柱尺寸(高3.9m,尺寸400×400mm)及数量,制作好相应规格的型钢和缀板。
角钢及箍板结合面应除锈,并打磨出金属光泽,然后用丙酮、二甲苯等洗涤擦净。
(3)配制乳胶水泥浆:
乳胶(聚醋酸乳液)含量为水泥重量的5%~10%,水泥采用32.5R普通硅酸盐水泥,加水适量,拌合成粘稠膏状体。
(4)将乳胶水泥浆刮抹于构件及角钢的预定贴合面上,厚约3~5mm,立即将角钢粘贴上,并用卡具在x和y两个方向将角钢卡紧,校准,卡具间距不大于500mm。
(5)将扁钢箍与角钢焊接(搭焊)固定,防止焊接热量积聚,烧伤粘结水泥砂浆或导致钢构件变形。
注意要分段交叉施焊,整个焊接宜在胶浆初凝前完成。
(6)当角钢整体长度不足,角钢间需搭接时,采用焊接连接,先将需连接的两端头对焊,再在两翼缘外侧,分别采用10cm长的小钢条进行帮条焊接,采用四面围焊,焊接质量应满足《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJ81-2002)等规范的要求。
(7)焊缝高度与连接构件较薄构件的厚度相同,严格控制咬边、夹渣、气眼等瑕疵。
焊缝冷却后,立即敲除焊渣,逐条逐段检查焊缝外观质量,凡不符合要求的,随即采取补救措施或铲除重焊。
(8)角钢上下两端采用膨胀螺栓锚固,膨胀螺栓的钻孔直径应比螺栓直径稍大。
(9)钢架表面应进行防腐处理,抹25mm厚1:
3水泥砂浆批荡作保护层。
(10)加固完成后,须经有关人员检查验收合格后,方可隐蔽覆盖。
五、施工质量保证
(1)加固施工严格按有关规范、设计要求和施工程序保证各工序的施工质量,必须待上道工序检验合格后,方可进行下道工序的施工。
(2)混凝土表面处理必须达到设计要求,钢板或角钢表面打磨除锈应彻底,满足设计要求。
(3)、所使用的钢板、角钢、乳胶等施工材料必须符合设计要求和国家标准,材料采购由公司派专人(材料员)统一采购,必须购买正品产品,所有产品必须具有完整的产品合格证。
(4)、进场材料必须送到具有国家认证(CMA)检测资质的单位进行检测,并取得检测合格报告书后方可使用。
(5)、若角钢需搭接粘贴时,应先焊接后粘贴。
钢板或角钢焊接必须由具有上岗证的焊工完成。
焊接不允许出现断焊、虚焊、假焊或裂缝等现象。
(6)、裁剪尺寸严格按设计图,如现场与图纸尺寸不符时,立即向有关人员报告。
(7)、柱砼界面要打磨平整,涂刷乳胶水泥要均匀。
(8)、螺栓孔位置偏差不超过10mm,深度误差不超过5mm,孔内碎屑必须清理干净,胶粘剂必须充填饱满.
(9)、钢板与混凝土之间的总有效粘贴面积不应小于95%。
六、安全及文明施工措施
⑴严格贯彻执行省市的有关施工安全、文明环保规定。
⑵坚持防火安全教育,材料(特别是化学材料)堆放场地设置明确标志,施工现场要远离火源,严禁烟火,防止火灾的发生。
⑶加强现场工人的安全素质教育,培养在现场工作中扎实的工作作风;全体工人进入现场必须戴安全帽等采取必要的防护措施,持上岗证上岗。
⑷施工时应避免未固化的结构胶等化学建材与眼睛活嘴接触,以免引起刺激。
如发生这些情况,应立即用大量水清洗眼睛和嘴,如未固化的结构胶等化学建材与皮肤接触,要用干布或纸将其擦净。
⑸加工施工遵守现场制定的相关施工安全规定;未经委托单位等同意,不得随意破坏或拆除施工现场的已有安全设施及装置。
⑹施工应安装脚手架,并搭建稳固,脚手架上应铺满木板做施工平台。
⑺做好现场的文明施工,及时清理现场施工产生的浆液等,保证施工现场的文明卫生。
⑻施工人员安全防护
①、施工人员高空作业禁止赤脚、穿拖鞋、硬底鞋和打赤膊施工。
②、施工人员不得任意拆除现场一切安全防护设施,如机械护壳、安全网、安全围栏、外架拉接点,警示信号等。
如因工作需要,必须经项目负责人同意方可。
③、施工人员工作前不许饮酒,进入施工现场不准嬉笑打闹。
⑼电焊工劳动操作的安全保护措施
①、焊钳必须有良好的绝缘隔热性能,与电缆的连接简便、可靠安全。
钳口应经常保持清洁。
②、焊接用电缆应具有良好的导电性能和绝缘外层,必须符合有关的规定。
严禁将焊接用电缆与气焊的胶管混在一起。
③、更换焊条时,焊工必须使用焊工手套,焊工手套保持干燥、绝缘可靠。
④、电焊工的个人防护用具应保持完好。
操作时应穿电焊工作服,穿绝缘鞋,戴电焊手套、防护面具等。
⑤、高处作业时,应搭设操作平台并系好安全带。
焊接电缆要紧绑在固定处,严禁绕在身上或搭在背上。
不得用盾式面罩代替盔式面罩。
⑽焊、割机具放置安全措施
①、安装焊接电源时,要注意各零部件是否合格,电源是否够用,并按规定安装节电保护器。
接地装置要经常检查。
②、焊接前应先检查焊接的安全状况,如焊机外壳接地、焊机各接线点接触是否良好、焊接电缆的绝缘有无破损等。
在焊接时,不可将工件拿在手中或用手扶着工件进行焊接。
③、使用移动式焊机必须采用外套胶皮软管的电缆,并防止平稳,接地装置完好。
④、电焊机、电动机必须有防雨防潮设施和接地、接零措施,传动齿轮和传动皮带要有防护设施;潮湿环境下手动工具所用电源线采用防水绝缘胶皮线或电缆。
⑾施工用电安全措施
①用电线路架高符合规范规定,不应少于2.5m,架空线采用“三相五线”,以保证施工安全。
②、现场施工用电所铺电缆要做明显标志,注意保护,避免破坏。
③、每台机械都有专用开关,开关箱中装设触电、漏电保护装置。
④、用电设备按规定接地,溶丝搭配合理。
电源开关设掣箱,加门锁,要设漏电保护装置,施工机械要做好接地保护,接地电阻要经测试,要一机一闸一漏保一制箱。
⑤、严禁随地拖线和直接挂在脚手架或钢筋上,橡胶线通过走道等位置时,必须加设胶套管,以防压裂漏电。
⑥、每个电箱都应编号,施工作业时,在开关箱处应悬挂“有人操作,禁止合闸”标志牌,并有专人监护。
⑦、所有电闸、漏电、熔丝荷载必须与设备额定电流相配备,严禁使用铜丝代替熔丝。
福建省福鼎市二建建筑工程有限公司
二○一○年四月一日