商业广场抽柱扩跨改造

标签：[db:TAG]    浏览次数：     时间：2017-11-14 15:57:55

商业广场抽柱扩跨改造

赵积华 秦超

摘要：本文以某商业广场抽柱改造为例，介绍了系统力方法的应用技术及算方法，实例证明，预应力技术在框架结构抽柱扩跨中有良好的应用前景。

关键词：抽柱,扩跨,结构改造

1概述1.1工程概况

某商业广场为四层框架结构，带一层地下室，四层上另增设有设备夹层用来放置冷却塔等设备。目前地下室作为车库使用，一至三层作为商业场地使用，四层租赁给某餐饮有限公司作为餐厅使用。根据餐饮有限公司要求，为在顶层设置婚宴大厅，拟将顶层轴C/14-17共计四根中柱拆除。拆除后需对相关结构进行加固处理。具体拆除中柱位置见图l。

1.2抽柱改造结构方案

具体方案如下：

1. 将布置在拟抽柱部位顶部的原设备夹层上设备移除，另行处理。

2. 针对拟抽柱部位的顶层梁进行加固处理；

抽柱后顶层梁采用预应力转换梁方法进行转换加固，负弯矩处采用体内外同索的预应力加固方法进行加固。梁体截面扩大为800mm×1300mm，局部增设钢筋植入原结构，同时设置体内外同索预应力钢绞线。

3. 针对拟加固柱局部采用预应力撑杆等做法进行加固处理。

4. 全部加固完成后，采用机械切割法断开拟拆柱与原结构连系后破除。

2抽柱后模型复算

使用2010版PKPM软件进行计算。

采用原结构模型，荷载取值基本按照原结构模型取值。仅部分楼板结构恒荷载根据实际情况取为4kN/㎡。

将模型中四层C轴线上14、15、16、17的四根柱去除，转换梁尺寸设定为800×1300，并去除上部设备荷载。经PKPM复算，下部柱不需要加固，顶层14～17/B轴柱配筋也满足要求。为偏于安全考虑对顶层余量较小的15～16/B轴柱采用预应力撑杆进行加固处理。

本工程转换梁的加固计算是关键。经PKPM计算，抽柱后的14、15、16、17轴线上的B～C梁弯矩增大很多，以15轴框架为例抽柱后弯矩见图2。

3加固计算3.1预应力转换梁跨中截面计算

根据抽柱后PKPM计算结果得出转换梁的BC跨中截面设计弯矩M为2419kN·m、2762kN.m、2642kN.m、2164kN.m。

以最大的15轴BC跨跨中截面计算

1) 预应力筋估算

2) 非预应力筋计算

按双筋截面配筋：

3) 截面承载力复核

(1) 锚具内缩损失：

(2) 徐变：

(3) 总损失为：

(4) 有效预应力

(5) 截面承载力：

在满足规范要求安全系数之上，实际配筋的承载力又提高了1.6倍。

3.2转换梁负弯矩部分计算

5轴线梁B支座处负弯矩最大，M=1372kN·m

(1) 预应力筋估算：

(2) 非预应力筋计算：

作为安全储备受压区构造配：

(3) 预应力损失

A. 锚具内缩损失：

B. 徐变：

C. 总损失：

D. 有效预应力：

E. 支座负弯矩处承载力：

4设计

根据上述计算结构改造加固平面见图3。

3。转换梁截面见图4。