框架柱局部混凝土置换联合外包钢板加固技术的应用（论文）.pdf

第45卷第 13期 2018年7月 工程技 术 Engineering and Technology 建 筑 技 术 开 发 Building Technology Development 框 架 柱 局 部 混 凝 土 置 换 联 合 外 包 钢 板 加 固 技 术 的 应 用 李 红 兵 (云 南省 建筑 科 学研 究 院 ，昆 明 650223) [摘 要]施工过程 中由于框架柱施X-缝位置留设不当，施工缝的处理不妥均可能引发施工质量问题。施工缝混凝土强度等 级达不到设计要求已成为现浇混凝土结构常见的一种质量缺陷，而且这种质量缺 陷严重影响着结构的安全性和耐久性。结合工 程实例，有针对性地进行加 固方案的选择 ，估算局部置换混凝土的深度及外 包钢板厚度，验算局部混凝土置换联合外包钢板加 固后柱承载能力，阐述施工监测的结果以及置换加固的效果良好 。 [关键词 ]框架柱 ；结构加 固 ；置换混凝土 ；外包钢板 [中图分类号 ]Tu375．4 [文献标志码 ]B [文章编号 ]1001—523X (2018)13_Jo078_J02 Application of Local Concrete Replacem ent of Fram e Colum n Com bined with O utsourced Steel Plate Li Hong—bing [Abstract】In the course of construction，the improper position of the construction seam of the frame column and the improper handling of the construction joint may cause the quality of the construction．The strength grade of construction joints fails to meet the design requirements，which has become a common quality defect of cast—in-place concrete structures，and this quality defect seriously affects the safety and durability of structures．Combined with engineering practice，this paper introduces the selection of reinforcement plan，estimates the depth of the local replacement concrete and the thickness of the outer steel plate，checks the bearing capacity of the columns after partial concrete replacement combined with the outer steel plate reinforcem ent，introduces the results of construction monitoring and the effect ofreplacement reinforcem ent． [Keywords】frame column；structural reinforcement；replacement concrete；outsourced steel plate 1 工程概况 某框架一 抗震墙结构住宅地 上10层，地下2层。4层 以 下框架柱混凝土强度等级为 C45，梁板混凝土强度等级均为 C35。该建筑施工至第9层时发现地下2层⑩ ／⑩轴框架柱距离 梁底450mm处，高度为200mm 区域混凝土局部破坏。 经讨论得知由于施工过程中施工缝位置留设不当，施工 缝的处理不妥等原因所造成。经检测局部破坏区域混凝土强 度为 C20(以下文章中称高度为 200mm混凝土局部破坏区域 为施工缝)。 2 加固方案的选择 采用 “多层及高层建筑结构空间有限元分析与设计软件 SATWE”对结构进行整体分析，按施工缝处的混凝土强度 等级实测值计算该柱的轴压比为 1．68，显著高于 GB 50011u 2010《建筑抗震设计规范》(2016版)中的限值 。 常用加固处理方案有以下2种。 (1)采用加大框架柱截面尺寸方法进行加 固处理。为使 框架柱轴压 比降至规范允许范 围内，需将柱截面尺寸增加较 多。加固后框架柱截面面积较大，而框架梁截面宽度相对较 小时，核心区截面有效验算宽度 bj及正交梁的约束影响系数 数值均会较小，节点核心区抗剪承载力不满足要求。因此， 采用加大截面尺寸方法加固时柱周围梁系还须进行加固处理， 将使加固工作量增大，费用较高。 (2)采用施工缝处混凝土局部置换联合外包钢板方法进 行加固处理。该方案节点核心区抗剪承载力基本不会发生较 大变化，周围梁系可不需进行加固处理。 经研究比较，最终选择方案 (2)。 收稿日期 ：2018-01-28 作者简介 ：李红兵 (1980一)，男，云南昆明人，高级工程师，主要 研究方向为建筑工程质量检测鉴定及结构加固设计、施工。 ·78· 3 估算局部置换混凝土的深度及外包钢板厚度 混凝土局部置换联合外包钢板加固方法 GB 50367--2013 《混凝土结构加固设计规范》并未提及。采用此方法进行加固 设计的思路主有以下几点 ： (1)因局部置换混凝土的柱轴力较大，弯矩较小，可 以 近似按轴心受压构件计算 ； (2)采用平衡条件计算保 留芯柱的面积，再估算 出置换 深度 ： (3)根据柱未加固前的受力情况参考 GB 50367--2013《混 凝土 结构加 固设计规范》中 (6．2．1)(6．2．1)(8．2．1)(8．2．2) 公式进行组合估算外包钢板的厚度。 3．1 估算出置换最大深度 柱为轴心受压，可以采用平衡条件计算保留芯柱的最小 面积。剔凿清除柱截面外周混凝土后，中间保留边长分别为 a， b的矩形截面芯柱面积为A。。。不考虑柱的纵筋作用和型钢构 架对混凝土约束的承载力提高作用。由平衡条件可得式 (1)： A。。