旧住房综合改造项目加固的设计分析

某旧住宅楼原房型为合用厨、卫,现通过在北侧扩建的方式实现在厨卫均在套内的成套改造。原结构因年久,存在部分墙体承载力不足和梁板开裂、裸筋、钢筋锈胀、平顶预制板拼缝等损坏现象。改造后原结构荷载有所增加,故对原有基础进行加固。扩建部分和原结构部分基础均采用筏板+桩,以减少房屋的沉降量对原有房屋的影响。介绍了加固设计方案和细部构造情况。利用碳纤维片材加固出现损坏的梁、板。改造后设计后续使用年限为30年,安全等级为二级。

1工程概况

本工程为上海某旧住房综合改造项目,该项目原建于20世纪50年代,房屋为多层住宅楼。结构类型为六层混合混结构,纵横向承重体系。房屋各层均有圈梁,但未见构造柱。房屋北侧布置楼梯间和厨房、卫生间,南侧为卧室。原房型为合用厨房间、卫生间,部分独用卫生间,本次改造主要通过北扩的方式,原有楼梯拆除,新做单跑楼梯间,走道北移,保持原有的楼梯间样式及疏散方式不变,各室入户门至疏散楼梯间距离保持不变。根据建筑功能调整的需求,做部分扩建,扩建部分均为砖混结构,并对保留部分的结构进行加固处理。本次设计为“空心房”改造,在项目实施前,住户需把所有物品搬离房屋。改造完成后续使用年限为30年,原建筑保留部分满足承载力要求。

2房屋基础设计

经现场开挖检测,房屋承重墙和轴C、轴D处混凝土柱下的基础形式为混凝土条形基础,轴A和轴B处混凝土柱下的基础为混凝土独立基础。原有房屋的建造时间较长,房屋改造后荷载增加,因此对原有基础进行加固,采用筏板+桩。扩建部分基础采用筏板+桩,用以减少房屋的沉降量对原有房屋的影响。因本项目为加建电梯、扩建厨卫工程对振动、噪音、环境污染等控制要求严格,且施工场地狭小,在周围环境允许的条件下,桩型比选厚选择静压锚杆桩。基础底板厚为450,桩采用250X250锚杆静压桩,桩长8米,分4段,桩基持力层为2-3-2层土,单桩承载力设计值160KN,桩身混凝土强度等级C30。

3保留部分结构的加固处理

现有房屋存在部分梁板开裂、裸筋、钢筋锈胀、平顶预制板拼缝等损坏现象。

3.1板加固处理。

3.1.1对板底只存在裂缝的情况处理方法为:先对裂缝进行灌浆处理,然后在裂缝两侧粘贴碳纤维进行补强加固。具体做法如图2所示:

3.1.2对板底同时出现钢筋锈涨处理方法为:先凿除锈涨处酥松部分混凝土,对锈蚀钢筋采用除锈阻锈处理,然后用高强聚合物砂浆对破损处进行修补,再对板底存在裂缝处采用化学灌浆处理,最后在板底粘贴碳纤维进行补强。具体做法如图3所示:

3.2露筋梁的修补。

3.2.1梁裂缝较小。(裂缝宽度小于0.3mm时)可采用灌注环氧树脂封闭;

3.2.2梁裂缝宽度大于。0.3mm小于10mm时采用粘粘碳纤维加固。

3.3原有房屋为。六层混合混结构,原底层层高为4.0米,地面进行回填,层高改为3.15米,原梁、柱受力结构,现增加承重墙体,改为砖墙承重,原有受力梁、柱作为砖混结构的圈梁和构造柱。按上海地区7度抗震设防要求保留部分的结构增设构造柱、圈梁,所有楼屋面板均改为现浇楼屋面板,并拆除原有小梁薄板。根据建筑平面对原有墙体局部拆除后新砌,新老墙体联接处设置构造柱,墙拆除前应做好梁、板支撑工作。

4扩建部分房屋上部结构加固

上部结构计算采用中国建筑科学研究院开发的PKPM(2010版)建筑结构通用计算软件,按房屋现有使用条件,对房屋进行抗震及承载力结构验算。房屋抗震加固标准按现行《建筑抗震设计规范》,抗震设防烈度7度,抗震设防类别丙类,后续使用年限30年。扩建部分房屋上部结构采取了一定的抗震加固措施。

4.1增设构造柱、圈梁,所有楼屋面板均改为新浇楼屋面板。构造柱设置位置如下:a.电梯四角、楼梯间四角、楼梯斜梯段上下端对应的墙体处;b.外墙四角和对应转角;c.横墙与外纵墙交接处;d.较大洞口两侧e.内墙(轴线)与外墙交接处;f.内横墙的局部较小墙垛处;g.内纵墙与横墙(轴线)交接处根据施工情况适当增加。h.新、老墙交接处。

4.2新、老墙体连接新、老墙体连接处需新增构造柱、圈梁。新构造柱与新砌墙连接处砌成马牙槎,沿墙高每隔500mm设水平钢筋和分布短筋平面内点焊,组成拉结网片,每边伸入墙内1m,底部1/3楼层钢筋沿墙体水平通长设置。后砌的非承重墙应沿墙高每500配置2φ6拉结筋,且与承重砖墙或柱拉结,每边伸入长度不应少于500。构造柱应先砌墙后浇柱。

5结论

旧住房成套改造是一项惠民工程,技术性较强。通过在房屋一侧扩建,满足居民的使用要求。对原房屋结构保留部分,在保持原规模和结构体系下,通过对房屋已损坏或不符合规范要求的构件进行加固、修缮,提高该房屋的抗震能力,保障居住安全和正常使用。扩建部分和原结构相连处的新、老墙体的连接构造需特别注意。设计后续使用年限为30年,安全等级为二级。

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