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宿舍樓加固設計開(kāi)題報告
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(lái)的是宿舍樓加固設計開(kāi)題報告，希望對你有幫助。
摘要：混凝土工程一般設計壽命為50年以上，而工程在運行過(guò)程中由于施工、設計以及管理使用不合理，導致建筑工程的使用壽命遠達低于設計標準，甚至一些工程運行不到10年就造成主體結構鋼筋發(fā)生腐蝕破壞，需要設計人員進(jìn)行加固設計。當前建筑加固設計成為建筑行業(yè)的熱門(mén)方向，本文主要以某宿舍樓加固工程為例，通過(guò)設計人員的結構檢測來(lái)確定混凝土工程的鋼筋腐蝕程度與碳化情況，然后展開(kāi)結構耐久性與安全性評估，結合結構受損的實(shí)際條件進(jìn)提出加固方案，就加固方案進(jìn)行經(jīng)濟性、可行性分析，提出最為合理的加固設計方案以供同仁參考之用。
關(guān)鍵詞：宿舍樓；結構受損；加固設計
前言：
某宿舍工程于1994竣工投入使用，由于施工以及后期運行使用不當，在酸性環(huán)境下，一些鋼筋產(chǎn)生了腐蝕，影響了主體結構的實(shí)際使用，通過(guò)對工程細致檢測，結合技術(shù)可靠、經(jīng)濟實(shí)用、施工便捷等條件，通過(guò)比對各加固方法來(lái)挑選合理加固方案，確保主體結構的耐久度符合規范要求。
1.工程概述
某宿舍樓為五層框架混凝土結構，該工程于1994年建成并投入使用，因為該工程沒(méi)有通過(guò)規劃部門(mén)許可，沒(méi)有經(jīng)過(guò)設計院設計，該工程在使用過(guò)程中沒(méi)有科學(xué)的維護造成部分樓層的梯梁箍筋受到嚴重銹斷，部分縱筋出現嚴重開(kāi)裂，部分框架梁的保護層出現大面積脫落，多部分框架柱的底部鋼筋出現嚴重銹脹、斷裂，對此需要設計人對宿舍樓進(jìn)行結構檢測，分析結構受損情況，通過(guò)加固設計，來(lái)延長(cháng)該建筑的使用壽命，確保建筑結構安全與正常使用。
2.宿舍結構鑒定與檢測
2.1基礎鑒定
筆者通過(guò)宿舍樓柱基以及周?chē)孛娉两翟囁阏{查，并沒(méi)有發(fā)現墻體沒(méi)有因基礎出現沉降而造成變形與裂縫，這就反映建筑基礎良好且沉降均勻。
2.2受力構件檢測
( 1) 筆者采用回彈儀對框架柱進(jìn)行強度檢測，同時(shí)對受損嚴重的柱體進(jìn)行碳化檢測，結合計算數據筆者估算柱體的強度為接近27MPa。
( 2) 筆者同時(shí)對受力構件截面進(jìn)行計算分析，借助PKPM結構工程設計軟件進(jìn)行建模計算，模擬主體結構的受力情況，通過(guò)計算筆者得出框架柱在四級抗震6度設防條件下其軸壓比低于0.9，表示框架柱子截面滿(mǎn)足構造要求，梯梁為經(jīng)檢測其箍筋間距為200mm也符合梁的基本構造標準。（破損情況如下圖所示）
�。▓D1為框架柱破損情況）（圖2為梯梁破損情況）
2.3構件破損與原因分析
筆者根據檢測發(fā)現底層以及樓梯通道附近框架柱與梯梁腐蝕比較嚴重，主要由于結構構件沒(méi)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，降低主體結構強度，加速混凝土構件保護層破壞，造成鋼筋出現銹脹。筆者對宿舍樓底層框架柱采用 X衍射試驗，來(lái)分析構件材料受損情況，得知框架柱內氧化鈣含量偏低，不能維持鋼筋的堿性環(huán)境，弱化了鋼筋表面保護膜的鈍化作用，同時(shí)受到在硫酸鹽、氯鹽等影響下，導致混凝土中鈣礬石含量偏高，造成構件開(kāi)裂、膨脹，最終造成框架混凝土腐蝕，混凝土的實(shí)際密度遠低于設計要求，不能抵擋外部環(huán)境酸性物質(zhì)對構件侵蝕，使得鋼筋發(fā)生受損、破壞。
通過(guò)全面檢測筆者認為框架柱的縱向鋼筋間距滿(mǎn)足承載受力要求，基礎沉降比較穩定，符合承載力設計標準，但是部分底層框架柱與梯梁等構件破損比較嚴重，出現混凝土保護層剝落、鋼筋銹脹等情況，盡管其承載能符合使用要求，然而構件的耐久性不達到規范的設計要求，為保證宿舍樓使用正常使用且延長(cháng)使用壽命，需要對蓋樓進(jìn)行加固設計。
3.宿舍樓加固設計
3.1框架柱加固設計
柱常見(jiàn)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 采用同等級混凝土材料來(lái)擴大構件截面尺寸，提高混凝土構件的承載能力與抗變形水平，該法廣泛應用于混凝土梁、柱等受力構件的修復加固。擴大構件截面法是比較常用加固措施，施工技術(shù)較為簡(jiǎn)單，同時(shí)設計經(jīng)驗與施工比較成熟，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，增加了主體結構的自重，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措施，該法主要應用構件尺寸不能增大，且要求其承載力提高的工程。
對此筆者認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：
�。╝）在結構設計方面來(lái)講，筆者結合結構軟件計算數據分析，框架柱承載能力稍低于設計要求，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，只是柱保護層的腐蝕比較嚴重，使用功能受到影響，因此要加強對框架柱的修復重，除此以外框架柱的加固位置重點(diǎn)在底層，底層主要用作飯堂，而所處環(huán)境并不理想，且具有較強的腐蝕性，一旦采用型鋼外粘法，需要采取柱子的表面防護措施。
(b)筆者從施工方面來(lái)講，宿舍樓屬于個(gè)人工程項目，施工使用的要求與標準較低，盡量選取工序簡(jiǎn)明，施工技術(shù)相對成熟的加固方案，同時(shí)該項目底層主要用作飯堂，所以對加固施工空間沒(méi)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構承載力，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)工程耐久性也能達到預計要求，主要是挖鑿已發(fā)生破損的框架柱，并用C30級的混凝土進(jìn)行澆筑，在澆筑過(guò)程中要保證混凝土密實(shí)，同梁、柱子節點(diǎn)相交處，框架柱箍筋應當穿過(guò)梁后并擠入結構膠保證密封性，同時(shí)角柱與邊柱應當超過(guò)屋面0.1m，將鋼筋錨固入梁內。
3.2梯梁加固設計
通過(guò)檢測筆者發(fā)現梯梁的箍筋發(fā)生明顯的銹脹，同時(shí)受力鋼筋的腐蝕現象比較嚴重，極大降低了抗剪與抗彎能力，需要對梁抗剪、抗彎承載情況進(jìn)行補強加固，該樓梯通道容易涉水，發(fā)生酸性腐蝕的概率較大，因此需要側重提高耐久度方面的設計，筆者結合實(shí)際的施工因素，主要采用碳纖維粘貼法，經(jīng)計算碳纖維布厚度應當大于0.16mm，彈性模量應當高于2.2X105MPa，伸長(cháng)率大于1.5%,主要施工次序：施工人員應當清除梯梁面的銹脹、腐蝕、松動(dòng)的混凝土，刮除鋼筋表面的銹渣，直至出現未銹蝕的面層。施工人員在轉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(shù)脂要求在樹(shù)脂接觸面保持干燥，對混凝土出現凹陷的表層用混凝土平整填補，消除梯梁的帶棱角部位，保持找平表層干燥，及時(shí)涂刷樹(shù)脂，采用滾筒法根據設計要求來(lái)裁剪碳纖維布并連續多次滾壓，來(lái)排出氣泡，確保樹(shù)脂能夠完全浸沒(méi)的碳纖維布，在滾壓過(guò)程中嚴禁損壞碳纖維布，來(lái)保證加固材料的強度。
結束語(yǔ)：
綜上所述，本工程在原始設計中其主體結構、建筑材料等基本符合建筑結構的實(shí)用性、安全性以及耐久性的標準，該宿舍樓在使用過(guò)程中，因管理、使用、后期維護不合理，從而造成建筑的受力構件出現銹蝕，影響宿舍樓的實(shí)際使用，通過(guò)上述的宿舍樓加固設計方案，滿(mǎn)足了業(yè)主的使用要求，達到了預期的加固設計效果。
參考文獻：
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