¿Diseño de renovación estructural de edificios industriales de uno o varios pisos?
Este artículo combina ejemplos de ingeniería para hacer un resumen más sistemático del diseño de renovación de los edificios originales de fábrica de uno y varios pisos para convertirlos en edificios de oficinas comerciales de varios pisos, y detalla las fuerzas principales en cada diseño. Etapa de cimentación y superestructura. Propiedades, diseño y cálculos, y principales cuestiones técnicas en diseño y construcción.
1 Introducción
En los últimos años, la construcción en mi país se ha desarrollado rápidamente y la contradicción entre la ocupación de los edificios y los recursos insuficientes de suelo se ha vuelto cada vez más evidente. convertirse en una mejor solución en la actualidad. En la renovación y construcción de edificios antiguos, debido a la influencia de muchos factores como el sitio, las funciones originales del edificio, el aumento del número de pisos, la estructura original, las especificaciones nuevas y antiguas, etc., en el diseño del proyecto de renovación. , hay efectos verticales y horizontales cada vez mayores, lo que da como resultado una capacidad de carga insuficiente de los componentes estructurales originales y una rigidez general desigual de la estructura. Al mismo tiempo, debido a la diferencia de materiales y resistencias entre los componentes nuevos y antiguos, la conexión entre los componentes nuevos y antiguos se ha convertido en una tecnología clave en la renovación de ingeniería.
2 Descripción general del proyecto
Este proyecto está ubicado en el distrito de Luwan, Shanghai. Es una planta de fabricación de maquinaria. Fue construida a mediados de la década de 1980. El edificio original tiene cuatro unidades. en lo sucesivo denominado 1#, 2#, 3#, 4#). Debido a las necesidades del Partido A, las cuatro unidades están conectadas a través de corredores en una unidad comercial. Los edificios 2# y 3# no cambiarán las funciones de uso de los edificios originales. La razón principal es que las funciones de construcción de los edificios 1# y 4# han cambiado mucho y sus estructuras también han sufrido modificaciones importantes.
El edificio n.° 1 era originalmente un edificio de fábrica con estructura de armazón de varios pisos, del cual el eje ⑴~⑺ tiene cuatro pisos y las alturas de los pisos de abajo hacia arriba son 8 m, 5,6 m, 5,1 m y 4,5 m respectivamente; el eje ⑺~⑽ Tiene tres pisos, con alturas de piso de 13,6 m, 5,1 m y 4,5 m respectivamente (uno de los primeros pisos está equipado con una grúa de 10T a 8,9 m). La carga viva es de 12KN/m2. De acuerdo con las necesidades funcionales del edificio, se agrega un piso adicional a una altura de 4,0 m en el eje ⑴~⑺, y un piso a 2,95 my 8,0 m en el eje ⑺~⑽.
El edificio n.° 4 era originalmente una fábrica con estructura de bastidor de un solo piso con una altura de 20,4 m y una altura neta de 18,4 m. Hay una grúa de 10 toneladas en la fábrica y dos soportes entre las columnas. De acuerdo con las necesidades funcionales del edificio, el edificio original se transforma en un edificio de oficinas de cinco pisos con alturas de 2,8 m, 4,3 m, 4,2 m, 4,2 m y 2,8 m respectivamente. De acuerdo con las condiciones estructurales originales, el diseño actual considera romper con la estructura original y construir una nueva estructura de cuatro pisos dentro del edificio original.
3 Diseño básico de reconstrucción de la estructura
El diseño original del edificio n.° 1 utiliza una base de pilotes de 450 × 450, que tiene una gran capacidad de carga de diseño. Después del cálculo general, la estructura con el. El entrepiso recién agregado puede cumplir con los requisitos. La capacidad de carga de los cimientos y la deformación del asentamiento también pueden cumplir con los requisitos del código existente. Además, considerando que hay una plataforma exterior fuera del eje (1~10) del Edificio 1# (el garaje está debajo de la plataforma), de acuerdo con los requisitos del edificio, es necesario conectar la plataforma al Edificio 1# . Durante el diseño estructural, si las vigas de la capa de plataforma exterior están conectadas directamente a las columnas en el eje (1~10), tendrá un impacto en la estructura general del Edificio n.º 1 y también será perjudicial para el exterior. plataforma. En vista de esto, el diseño estructural consiste en agregar una fila adicional de columnas del marco de la plataforma exterior (que se ubican sobre la plataforma de soporte de cimentación de pilotes original) en el eje (1 ~ 10). Después del cálculo, la base de pilotes original tiene un gran margen y tiene poco impacto en la base original. Al mismo tiempo, se resuelve la contradicción anterior.
Los cimientos originales del Edificio 4# utilizan una base de tira natural Dado que se construye una nueva estructura de cuatro pisos en el edificio original, si se utiliza una base natural, el asentamiento de la base no puede cumplir con los requisitos. Las especificaciones existentes y la base original se verán afectadas. Los conceptos básicos marcan una gran diferencia. De acuerdo con el sitio de construcción y las condiciones económicas y técnicas, ahora se diseña la base compuesta de pilotes y balsas. Los pilotes son pilotes de anclaje de presión estática y durante la construcción se utiliza el método de construcción inverso, es decir, la construcción de los pilotes de anclaje se lleva a cabo después de que se completa la construcción de la balsa de cimentación y las dos capas superiores. Esto no sólo puede acortar el período de construcción, sino también cumplir con los requisitos de diseño estructural, generando grandes beneficios económicos para todo el proyecto. La balsa del edificio n.° 4 tiene 500 mm de espesor, los pilotes de anclaje son de 250 × 250 y la longitud del pilote es de 20 m. Plano de planta. La estructura interna del marco de cuatro pisos tiene una gran capacidad de carga y se ve afectada por el espacio estructural del edificio original en el borde. Por lo tanto, la resistencia al punzonado de las columnas en el borde de la balsa no puede cumplir con los requisitos, por lo que la resistencia al punzonado de. la balsa se agregó en el diseño.
4 Diseño de renovación de superestructura
4.11 #Refuerzo estructural del edificio
El edificio n.° 1 era originalmente una planta de procesamiento mecánico. El diseño original era una estructura de marco. Las cargas son relativamente grandes (12KN/m2). Después de la identificación por parte de la unidad de prueba correspondiente, el grado de resistencia del hormigón de la columna de la estructura original es C18, y la estructura original se consideró de acuerdo con los requisitos de fortificación de 6 grados en el diseño. Después de la renovación, se deberá utilizar como edificio de oficinas. Ahora, de acuerdo con las necesidades de diseño funcional del edificio, se agregará un entrepiso. Al mismo tiempo, no se instalarán columnas de concreto en los 12 m de luz. Basado en el diseño funcional del edificio existente, el diseño actual utiliza la versión de marzo de 2006 del software PKPM para el cálculo general. Después del cálculo y análisis, el desplazamiento, la cantidad de refuerzo, la rigidez y otros parámetros de la estructura original pueden cumplir con los requisitos del edificio. Estructura reconstruida existente Sin embargo, la estructura de la estructura original fue diseñada de acuerdo con los requisitos de las regulaciones en ese momento y no cumplió con los requisitos de las regulaciones existentes. Hay principalmente dos aspectos: primero, no hay áreas encriptadas con estribos en las columnas originales; segundo, no hay áreas encriptadas con estribos encima y debajo del entrepiso agregado; El diseño actual combina consideraciones económicas y técnicas, y la columna utiliza refuerzo de acero adherido externamente. Esto no sólo puede cumplir con los requisitos estructurales, sino también con los requisitos económicos.
En el entrepiso recién agregado del Edificio 1#, debido a la gran luz (12 m), si se utiliza una estructura de concreto, la sección de la viga será muy grande (se requiere al menos una viga de 1 m de altura) , lo que afectará la altura libre del edificio. Tendrá un gran impacto, y también tendrá un gran impacto en las columnas de concreto originales, y será difícil conectarse con las columnas de concreto originales (la cantidad de barras plantadas). es grande), y la integridad de la estructura original se verá muy afectada. El diseño actual adopta una estructura compuesta de vigas de acero y placas de acero perfiladas y losas de piso de concreto fundidas in situ, y las vigas de acero están conectadas de manera articulada a las columnas originales. Según las especificaciones existentes, cuando se utiliza la conexión postanclada con la columna de hormigón original, el grado de resistencia del hormigón debe ser superior a C20 (el hormigón original ha sido identificado como C18). En vista de esta situación real, se utilizaron ménsulas de hormigón adicionales para conectar las vigas de acero a las columnas originales. Al mismo tiempo, se utilizó acero adherido para reforzar las ménsulas y sus 800 mm superiores e inferiores para mejorar su capacidad de resistir la deformación sísmica.
Refuerzo estructural del edificio 4.24#
Debido a los requisitos de la fachada del edificio, la estructura original del edificio 4# es una estructura de bastidor, y los soportes de columna diseñados originalmente tienen un Impacto negativo en la fachada del edificio. Las puertas y ventanas marcaron la diferencia. Si los soportes entre columnas se eliminan directamente, la estructura original se convertirá en un sistema estructural inestable. El diseño actual tiene en cuenta que la carga estructural original se reduce considerablemente (la grúa se cancela), y la carga longitudinal es principalmente la carga del viento y el efecto sísmico causado por su propio peso. El diseño actual adoptará un sistema de estructura de marco. la estructura de mantenimiento, de modo que la estructura periférica original forme un sistema de estanterías de marco no solo puede hacer que la estructura original forme un sistema estable, sino que también mejora la resistencia a la deformación sísmica de la estructura periférica. La estructura de marco recién agregada en el interior se considera un edificio nuevo y se establecen juntas de deformación entre la nueva parte y la estructura original. Después del cálculo general utilizando la versión de marzo de 2006 del software PKPM, la estructura de marco diseñada actualmente puede cumplir con los requisitos de las especificaciones de la estructura del edificio existente. Teniendo en cuenta que el diseño estructural original solo se calculó de acuerdo con los requisitos de fortificación de 6 grados, el diseño actual utiliza el método de refuerzo de fibra de carbono pegado para reforzar las columnas originales.
5 Conclusión
5.1 El diseño del refuerzo del edificio debe combinarse con la identificación sísmica, el refuerzo sísmico y el refuerzo de resistencia del edificio. Durante la construcción, el refuerzo debe realizarse primero y luego. capas agregadas.
5.2 El refuerzo estructural de los edificios debe combinarse con los requisitos funcionales del edificio, analizar exhaustivamente la economía de varios métodos de refuerzo y luego adoptar los métodos de refuerzo correspondientes.
5.3 Al reforzar el edificio original, se debe considerar completamente el procesamiento del nodo de conexión de diferentes materiales y se deben utilizar métodos de procesamiento estructural apropiados para los cálculos para garantizar la seguridad de toda la estructura.
5.4 Antes de reforzar el edificio original, se debe comprender la estabilidad y resistencia de la estructura general desde la perspectiva de los conceptos estructurales, y luego se deben adoptar los métodos de refuerzo correspondientes y se debe utilizar el software estructural para el análisis, y luego se debe realizar el procesamiento correspondiente.
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