老廠房加固改造設計案例解析
日期：2017-04-13![]()
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通過實際案例，講解如何對廠房進行改造和加固，包括改造前的檢測，改造設計，以及具體加固方法。
—— 工程概況 ——
該工業廠房始建于1991年，建筑面積約為3000m2，主體結構為框架結構，單層10m高。
原地耐力設計值：10t/m2，
混凝土：110 # (相 當于c9)，
鋼筋屈服極限： 2500kg/cm2(相當于Q235 )，
圍護墻：75 #粘土磚和15 #混合砂漿。
由于業主生產規模擴大，原有廠房不能滿足新的設備布置需要。但由于廠房使用年久，多處出現裂縫，整體結構不能滿足改造后強度要求，故需對該廠房進行改造加固設計。
—— 檢測鑒定 ——
為改造加固提供設計依據，對該工業廠房進行檢測鑒定。
01 原始資料的檢查核實
包括原有地質勘察報告、竣工圖、竣工驗收資料、隱蔽工程記錄、工程改造記錄等。
02 現場材料檢測
包括混凝土強度檢測，混凝土構件碳化深度檢測，鋼筋腐蝕以及保護層厚度檢測，框架柱垂直度檢測等。
03 結構現狀檢查
包括墻體裂縫檢查，地基基礎開挖檢查，粉飾層剝落檢查等。
04 結構變形檢測
包括整體不均勻沉降檢測和傾斜檢測。
05 改造方案調查和未來使用荷載調查
根據現場檢測鑒定的結果，該工業廠房主要存在以下問題：
1）通過回彈法檢測混凝土強度，并對在相應部位鉆取混凝土芯樣做抗壓試驗，對回彈法檢測混凝土強度的結果進行修正。
對檢測數據進行計算分析后得出：該廠房主要結構構件混凝土抗壓強度推定值為19~22Mpa。梁柱表面出現不同程度粉飾層剝落，鋼筋外露及銹蝕現象。
2）通過變形檢測，采用水準儀，測量了房屋的相對不均勻沉降趨勢（含施工誤差）。根據現場檢測條件，測量時以底層墻腳勒腳線為相對水準面，采用電子全站儀對廠房的整體傾斜情況進行了檢測。通過測量外墻轉角處上下兩端的相對三維坐標（含施工誤差）推算廠房整體傾斜率。
結果顯示：該廠房沉降率為2.0‰，基本符合相關要求；相對傾斜為5.0‰，不符合相關要求。
3）廠房荷載不能滿足后續使用要求。廠房改造過2次，改造過程中任意在樓板上增加細石混凝土找平找坡現象多，造成局部地面厚度達300mm。
—— 改造加固設計 ——
01 廠房改造
廢棄設備基礎全部鏟除，露出結構層，減輕廠房負荷。
外墻墻體受雨水及廢氣侵蝕，若在原基層上進行裝飾修補，難度大，預期效果差，短期內仍可能出現粉刷層脫落，得不償失。
鑒于此，原外墻砌體、窗戶全部拆除，重新砌筑輕質砌塊1.5～2m高，除獲得良好的通風作用和裝修效果，同時降低結構荷載。加固施工完成后，施工樓地面、外圍護、設備基礎等，外立面采用面磚裝飾裝修。
02 加固設計
為確保廠房使用安全，需對原廠房進行結構驗算、加固等工作。加固設計時，根據原有結構形式和受力特點，確定合理的加固方案。同時，還要考慮到進度要求、施工方便性、可實施性、經濟性等因素。
【加大截面加固法】
本廠房柱子截面較小，經采用PK PM建筑結構設計軟件計算得知，該排架柱的軸壓比不足，對其進行分析比較最后確定采用加大柱子截面法來加固該廠房柱，其正截面承載力計算取用《混凝土結構加固技術規范》中的公式。
【外包鋼及粘貼鋼板加固法】
采用外包鋼加固的鋼筋混凝土梁柱，其正截面受壓、受彎承載力均按《混凝土結構設計規范》規定計算，采用等強度代換的原則確定粘鋼位置和粘鋼量，并且按《混凝土結構加固技術規范》規定，將外包鋼板和箍板乘以強度降低系數0.7。
【加固效果及抗震驗算】
加固后對該廠房按丙級建筑考慮，抗震設防烈度取8度，Ⅳ類場地，設計地震分組為第一組，設計基本地震加速度為0.2g，采用PKPM 列工程軟件對加固后的結構進行承載力驗算驗算結果表明，加固后結構的承載力與變形均滿足現行規范要求。
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