建筑在使用過程中因使用目的而發(fā)生變化而需改造。如承重墻影響裝修整體效果,拆除重建代價(jià)太高不劃算。對(duì)舊建筑改造能使原有結(jié)構(gòu)煥發(fā)新的活力,但針對(duì)承重結(jié)構(gòu)的改造往往會(huì)導(dǎo)致原有結(jié)構(gòu)傳力途徑、傳力方式、應(yīng)力狀態(tài)等發(fā)生變化,給原結(jié)構(gòu)的承載能力和正常安全使用帶來風(fēng)險(xiǎn)。柱子或承重墻的拆除屬于建筑物改造的一種,因它能起到增大結(jié)構(gòu)的有效跨度、擴(kuò)大房屋的有效空間等作用。而柱與承重墻都屬于結(jié)構(gòu)中的主要構(gòu)件,如何在不影響結(jié)構(gòu)安全的前提下成功拆除是個(gè)難點(diǎn)。采用增加支點(diǎn)、增加橫梁截面、粘貼碳纖維布等方法,成功地將建筑物中軸線上的3根柱子全部拆除。
通過加預(yù)應(yīng)力柱、增加原梁截面、粘貼碳纖維布等措施,成功地將兩條辦公大樓的中柱拆除改造。在某劇場工程中,采用增大原梁截面和后張無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋的兩種方法。初明進(jìn)等將虹口賓館裙樓梁-下中柱成功拆除,拆毀后單跨15.6 m的附加桁架結(jié)構(gòu)在原梁上增設(shè)桁架結(jié)構(gòu)。采用在應(yīng)抽柱兩側(cè)設(shè)置鋼支架一次成功地拆除了3根中柱,使拆解的單跨跨度達(dá)到26 m。文章試圖對(duì)某多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)地下室承重墻進(jìn)行拆除改造,介紹其加固方案的設(shè)計(jì)與施工,可供同類工程參考。
1、工程概況某多層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)位于江蘇省徐州市承重墻拆除改梁,地上3層,層高4.5 m,地下1層,層高3.6 m,地基為平板式筏基。因使用功能的改變,現(xiàn)將原有地下室改為地上一層。因此,需拆除原地下室部分開間混凝土外墻。詳細(xì)的改造內(nèi)容如下:設(shè)在軸線上?軸線交叉部分(共4個(gè)開口)和軸與?~?軸線交叉部分(共2個(gè)開間)的地下室外墻拆除,具體待拆除部分見圖
1。圖1擬拆除墻體平面位置 。
1、加固設(shè)計(jì)
2.1對(duì)框架結(jié)構(gòu)的理論分析,一般情況下,墻體不承重墻,只承受自身的質(zhì)量。這種墻體拆除后對(duì)結(jié)構(gòu)受力影響很小。依據(jù)原始結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙和施工資料,第一層樓面為梁板結(jié)構(gòu),在地下室墻頂一周內(nèi)未設(shè)置框架梁。所以可判定地下室墻體為承重墻,必須制定周密的加固改造方案后方可拆除。在地下室外墻上部設(shè)置了500 mm高窗,上面設(shè)置了550 mm的橫梁。第一層、主次梁和第一層墻體傳來的豎向荷載通過窗過梁分別傳到框架柱和窗間柱,然后窗間柱又傳到混凝土墻和地基。拆墻將直接造成上部荷載傳遞路徑的中斷,為此必須對(duì)窗戶過梁進(jìn)行改造加固,取代原來的窗間柱和墻體承重,起到托梁拆柱的作用。同時(shí),由于墻的拆除,原先由墻承擔(dān)的荷載將會(huì)轉(zhuǎn)移到相鄰的柱子和地基上,從而使荷載增大。該工程的結(jié)構(gòu)布置原則、傳力途徑比較簡單、明確。將部分地下室墻體拆掉,只會(huì)影響與其相連的地下1層框架柱、基礎(chǔ)、首層樓面及墻體,對(duì)2層以上結(jié)構(gòu)不產(chǎn)生影響。
2.2加固方案設(shè)計(jì)地下室墻體拆除后,框架柱間窗過梁跨度為6 m,對(duì)原窗過梁采用“增大截面法”加固是最簡單、最方便的方法。但原來地下室高為3.6 m,窗的過梁高度已達(dá)550 mm,采用“增大截面法”勢必會(huì)進(jìn)一步減少室內(nèi)的凈高,容易對(duì)使用功能造成影響。并且,在采用無預(yù)應(yīng)力的“增大截面法”加固梁時(shí),由于荷載和應(yīng)力的重新分布,必然會(huì)使加固梁產(chǎn)生撓度變形,甚至處于帶裂縫的工作狀態(tài),這會(huì)給人們的心理安全帶來影響。通過預(yù)應(yīng)力法,可以有效地提高梁的抗彎承載能力和抗彎剛度,減小撓度變形和開裂風(fēng)險(xiǎn),但施工工藝復(fù)雜,對(duì)原梁的抗剪承載力沒有提高。在體外預(yù)應(yīng)力無粘結(jié)法中,預(yù)應(yīng)力筋和原有結(jié)構(gòu)的整體性較差,在抗火性和耐久性方面也存在一些問題。從工程實(shí)際出發(fā),綜合安全、經(jīng)濟(jì)、可行性等因素考慮。