老廠房加固改造設計案例解析
日期：2017-04-13![]()
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通过实际案例，讲解如何对厂房进行改造和加固，包括改造前的检测，改造设计，以及具体加固方法。
—— 工程概况 ——
该工业厂房始建于1991年，建筑面积约为3000m2，主体结构为框架结构，单层10m高。
原地耐力设计值：10t/m2，
混凝土：110 # (相 当于c9)，
钢筋屈服极限： 2500kg/cm2(相当于Q235 )，
围护墙：75 #粘土砖和15 #混合砂浆。
由于业主生产规模扩大，原有厂房不能满足新的设备布置需要。但由于厂房使用年久，多处出现裂缝，整体结构不能满足改造后强度要求，故需对该厂房进行改造加固设计。
—— 检测鉴定 ——
爲改造加固提供設計依據，对该工业厂房进行检测鉴定。
01 原始资料的检查核实
包括原有地质勘察报告、竣工图、竣工验收资料、隐蔽工程记录、工程改造记录等。
02 现场材料检测
包括混凝土强度检测，混凝土构件碳化深度检测，钢筋腐蚀以及保护层厚度检测，框架柱垂直度检测等。
03 结构现状检查
包括墙体裂缝检查，地基基础开挖检查，粉饰层剥落检查等。
04 结构变形检测
包括整体不均匀沉降检测和倾斜检测。
05 改造方案调查和未来使用荷载调查
根据现场检测鉴定的结果，该工业厂房主要存在以下问题：
1）通过回弹法检测混凝土强度，并对在相应部位钻取混凝土芯样做抗压试验，对回弹法检测混凝土强度的结果进行修正。
对检测数据进行计算分析后得出：该厂房主要结构构件混凝土抗压强度推定值为19~22Mpa。梁柱表面出现不同程度粉饰层剥落，钢筋外露及锈蚀现象。
2）通过变形检测，采用水准仪，测量了房屋的相对不均匀沉降趋势（含施工误差）。根据现场检测条件，测量时以底层墙脚勒脚线为相对水准面，采用电子全站仪对厂房的整体倾斜情况进行了检测。通过测量外墙转角处上下两端的相对三维坐标（含施工误差）推算厂房整体倾斜率。
结果显示：该厂房沉降率为2.0‰，基本符合相关要求；相对倾斜为5.0‰，不符合相关要求。
3）厂房荷载不能满足后续使用要求。厂房改造过2次，改造过程中任意在楼板上增加细石混凝土找平找坡现象多，造成局部地面厚度达300mm。
—— 改造加固设计 ——
01 厂房改造
废弃设备基础全部铲除，露出结构层，减轻厂房负荷。
外墙墙体受雨水及废气侵蚀，若在原基层上进行装饰修补，难度大，预期效果差，短期内仍可能出现粉刷层脱落，得不偿失。
鉴于此，原外墙砌体、窗户全部拆除，重新砌筑轻质砌块1.5～2m高，除获得良好的通风作用和装修效果，同时降低结构荷载。加固施工完成后，施工楼地面、外围护、设备基础等，外立面采用面砖装饰装修。
02 加固设计
为确保厂房使用安全，需对原厂房进行结构验算、加固等工作。加固设计时，根据原有结构形式和受力特点，确定合理的加固方案。同时，还要考虑到进度要求、施工方便性、可实施性、经济性等因素。
【加大截面加固法】
本厂房柱子截面较小，经采用PK PM建筑结构设计软件计算得知，该排架柱的轴压比不足，对其进行分析比较最后确定采用加大柱子截面法来加固该厂房柱，其正截面承载力计算取用《混凝土结构加固技术规范》中的公式。
【外包钢及粘贴钢板加固法】
采用外包钢加固的钢筋混凝土梁柱，其正截面受压、受弯承载力均按《混凝土结构设计规范》规定计算，采用等强度代换的原则确定粘钢位置和粘钢量，并且按《混凝土结构加固技术规范》规定，将外包钢板和箍板乘以强度降低系数0.7。
【加固效果及抗震验算】
加固后对该厂房按丙级建筑考虑，抗震设防烈度取8度，Ⅳ类场地，设计地震分组为第一组，设计基本地震加速度为0.2g，采用PKPM 列工程软件对加固后的结构进行承载力验算验算结果表明，加固后结构的承载力与变形均满足现行规范要求。
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