改造工程可行性报告

PAGEPAGE6XX市公路局综合服务楼三楼改造技术可行性分析福建XX建筑设计院2016.01．10目录项目概况改造设计可行依据建筑功能改造的可行性结构加固的必要性结构现状可靠性鉴定结构加固的可行性常用结构加固方法结构加固选择改造可行性结论1.1项目概况XX市公路局综合服务楼为二类高层建筑，于2001年建设竣工，总层数为15层，现浇混凝土框架-剪力墙结构。主楼三层建筑平面功能原为客房，建筑面积约680平方米，拟改为档案中心，其中档案库房约380平方米，其余为业务工作室及阅档室等配套用房。1.2改造设计可行依倨《民用建筑设计通则》（GB50352-2005）《办公建筑设计规范》（JGJ67-2006）《建筑设计防火规范》（GB50016—2014）《建筑内部装修防火规范》（GB50222-95）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）《建筑抗震鉴定》（GB50023-2009）《建筑抗震加固技术规程》（JGJ116-2009）《混凝土结构加固设计规范》（GB50367-2013）1.3建筑功能改造的可行性本工程建筑功能变更未改变原建筑的使用性质，档案中心仍属办公用房，原建筑楼电梯、通道、给排水、电气及空调通风等均具备改造基本条件，可在相应调整后满足新建筑功能的使用要求，并符合防火疏散要求。1.4结构加固的必要性原客房设计最大楼面活荷载为200kg/平方米，依据《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012），档案库楼面活荷载应按500kg~1200kg/平方米考虑，故档案库房区原楼层梁板承载力不足，应进行必要的结构加固，以免超载使用引起结构破坏，产生安全问题。1.5结构现状可靠性鉴定可靠性鉴定是已有建筑物加固或改造工作的基础。必须全面了解建筑的结构性能及安全隐患（如材料强度、构造措施、裂缝、变形及使用条件等），并对结构的可靠性做出全面的评定。根据对现场全面的查勘，本工程未见基础不均匀沉降，且沉降量在允许范围内，结构形式、结构构件截面尺寸均与原设计图纸一致，材料强度损失较小，各受力构件受力状况良好，无明显变形(挠度)，梁板柱及其各节点均无开裂、混凝土剥落、露筋等，填充墙无明显开裂或与框架脱离现象。1.6结构加固的可行性本工程三层局部楼面荷载增大，需对三层相关梁板、二层相关墙柱的承载力及建筑物基础承载进行验算，根据验算结果采取必要的加固措施。本工程原设计为16层，实际竣工层数为15层。所以，初步判断：基础及二层墙柱均能满足荷载增加后的承载要求，仅需对三层相关梁板柱进行必要的加固。本工程加固不涉及原有结构受力构件的拆除，改造加固施工对原有建筑相临空间影响较小，可以满足所有加固施工作业在本楼层进行的要求，加固施工期间相邻楼层均可正常使用。但是，无法从梁板底部进行加固，将使加固的难度增加、成本上升。1.7常用结构加固方法1、增大截面法2、外包型钢加固法3、预应力加固法4、改变传力途径加固法5、粘钢加固法6、粘贴碳纤维加固法（1）增大截面法        增大截面法是用增大结构构件或构筑物截面面积的一种加固方法。它不仅可提高被加固构件的承载力，而且还可加大其截面刚度，改变其自振频率，使正常使用阶段的性能在某种程度上亦得到改善。这种加固方法被广泛地用于加固混凝土结构中的梁、板、柱和钢结构中的柱及屋架（补焊型钢），以及砖墙、砖柱（增设砖或混凝土扶壁柱或混凝土围套）等。但这种方法会减小使用空间，当在梁、板上作混凝土后浇层时，会使结构自重有较多增长。（2）外包型钢加固法外包钢加固法是在结构构件（或杆件）四周包以型钢的加固方法。分干式外包钢和湿式外包钢两种形式。它可在基本不增大构件截面尺寸的情况下较多地提高其承载力，增大延性和刚度。外包钢加固法适用于混凝土柱、梁、屋架和砖窗间墙，以及烟囱等结构构件和构筑物的加固。缺点是用钢量较大，加固维修费用较高。（3）预应力加固法        预应力加固法是采用外加预应力钢拉杆（分水平拉杆、下撑式拉杆和组合式拉杆三种）或撑杆，对结构进行加固的方法。它可使结构构件的正截面及斜截面承载力得到提高；且预应力能消除或减缓后加杆件的应力滞后现象，使后加杆件有效地参与工作。预应力产生的负弯矩可以抵消部分荷载弯矩，减小原梁的挠度，缩小原梁的裂缝宽度，甚至可使其完全闭合。因此，预应力加固法被广泛用于加固混凝土梁、板等受弯构件以及混凝土柱（用预应力顶撑加固）。此外，它还被用于钢梁及钢屋架的加固。预应力加固法是一种加固效果好而经济的加固方法，很有发展前途，其缺点是加固施工时增加了施加预应力的工序和设备。（4）改变传力途径加固法改变传力途径加固法是通过增设支点（柱或托架）或采用托梁拔柱的办法去改变结构的受力体系（计算简图）的加固方法。增设支点可以减小结构构件的计算跨度，降低计算弯矩，大幅度提高结构构件承载力，减小挠度，缩小裂缝宽度。当对增设的支点施加预应力时，效果更佳。增设支点法多用于大跨度结构，它的缺点是较多地影响了使用空间，托梁拔柱法是在不拆或少拆上部结构的情况下，拆除、更换或接长柱子的一种处理方法。它适用于要求改变使用功能或增大空间的老厂改造。对于原由多跨简支梁构成的公路或铁路桥梁及吊车梁等结构，也常采用在梁上增配负弯矩钢筋，补捣混凝土后浇层的加固办法加固，亦即把原来的单跨简支梁，变为多跨连续梁，改变梁的受力状态，提高其承载力。在钢结构中，也常采用改变传力途径的加固方法，使部分杆件的内力降低，提高结构的承载力。例如，在钢屋架平面外采用增设支撑桁架、连杆、支点等办法，使屋架由平面结构变为空间结构；又如，把梁柱的连接由铰接改为刚接等。（5）外部粘钢加固法  外部粘钢加固法是用胶粘剂把钢板粘贴在构件外部的一种加固方法。常用的胶粘剂是以环氧树脂为主配成的。这种加固方法的优点是施工工期短，施工时可以不动火，加固后几乎不改变构件的外形和使用空间，却能大大提高结构构件的承载力和正常使用阶段的性能。采用外部粘钢加固法时，通常将钢板粘于梁底受拉区，以提高梁的承载力。当在梁侧粘贴钢板时，还可提高梁的斜截面承载力。这种方法常被用来加固承受静力作用下的混凝土（或型钢）受弯、受拉构件。但是，它要求环境温度不高于60℃，相对湿度不大于70%，并要求无化学腐蚀影响，粘贴钢板对施工工艺要求较高，应由专业队伍施工。（6）粘贴碳纤维加固法        粘贴碳纤维加固法是一种类似粘钢的加固方法，是用胶粘剂把碳纤维片材（纤维布或板）粘贴在构件外部的一种加固方法。与粘钢加固法相比，具有加固层更薄、更轻、强度更高（碳纤维的抗拉强度一般在3000N/mm2左右）、更耐腐蚀、施工更方便等优点。所用的胶粘剂也是以环氧树脂为主配成的。用于提高梁、板的正截面承载力时，通常粘贴在梁、板底部受拉区；当需提高梁的斜截面承载力时，需粘贴在梁；用于提高柱子的承载力时，可以缠绕粘贴或纵向粘贴在柱侧面。需要时纤维布可以多层粘贴。1.8结构加固方案选择已有建筑物加固方案的选择十分重要。加固方案的优劣，不仅影响资金的投入，更重要的是影响加固质量。合理的加固方案应达到下列要求：加固效果好，对使用功能影响小，技术可靠，施工简便，经济合理，外观整齐。根据本工程的现场情况，建议选择以下两种加固方案：方案一增大截面法增大梁板截面：向上加大原梁板混凝土截面并增配钢筋，从而提高原楼层梁板承载力。原楼层梁（含框架梁及次梁）向上增大混凝土截面，使得原梁底部钢筋能满足新的受拉要求，并相应增配梁上部支座钢筋，新增框架梁钢筋植入框架柱内。原楼板上增设一层现浇混凝土板，两层楼板共同作用，承担楼面荷载。新增楼板承担楼面活荷载，原楼板承担两层楼板自重。方案二改变传力途径加固法加设钢结构梁：不利用原有混凝土梁，在原楼层上紧贴楼面加设一钢结构梁系，由新增钢结构梁承担档案库密集柜荷载，荷载由新增钢结构梁传给柱子，库房非密集柜活荷载仍由原楼板承担。方案比较：方案一优点：加固成本较低，且占用较少的原楼层高度空间（约15~20cm）。缺点：需现场湿作业（浇捣混凝土），且植筋量大，施工难度较大，施工质量难保证。方案二优点：基本为干作业，施工简便，施工质量容易保证。缺点：加固成本较高，且占用较多的原楼层高度空间（约35~40cm）1.9改造可行性结论综上分析，本工程改造具有技术上的可行性。改造设计与施工均应委托具有相应资质的单位，严格按照改造加固工程的程序进行。加固施工前，清理原有构件时，应特别注意观察是否有与原鉴定情况不符的地方。加固施工期间，工程技术人员应亲临现场指导施工，应特别注意新旧构件结合部位的连接质量。加固施工应速战速决，尽可能少地影响建筑物的使用。加固工程竣工后，应由使用单位或其主管部门组织专业技术人员，严格按照有关加固工程施工或验收规范（规程）进行验收。