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文本内容:
小学教学楼抗震加设计计算书
一、工程概况
21、设计依据
32、加固设计思路
43、活荷载取值及设计参数4
二、承载力复核验算
41、结构模型计算信息
42、加固前计算信息
43、计算结果分析
44、加固设计原则
55、加固后计算信息5
三、构件加固计算
51、柱加大截面加固计算
52、柱包碳纤维箍加固计算
53、梁粘贴碳纤维布加固计算6小学教学楼抗震加固设计、工程概况棠下小学教学楼以下简称“该建筑”位于棠下街棠安路117号棠下小学内,据悉该建筑建于2006年,朝向大致为坐北向南,为一幢六层钢筋混凝土框架结构建筑物,主体以钢筋混凝土柱、梁、板承重,楼板为现浇板,屋面为上人屋面,屋面形式是平屋面,建筑物外墙为瓷砖饰面,内墙为抹灰层饰面,楼地面铺地狡,装木口、铝合金窗房屋结构图度为
22.00m,首层层局
4.50m,二至六层层高均为
3.50m,建筑面积约
5021.6m2,房屋现作教学楼使用受广州市天河区棠下小学委托,广东合正建筑物鉴定检测有限公司对该建筑进行了结构安全性及抗震鉴定,并于2020年9月出具了《广州市天河区棠下街棠安路117号棠下小学教学楼建筑物结构安全性及抗震鉴定报告》报告编号:穗房鉴统字【2020】055468,以下简称“《鉴定报告》”,《鉴定报告》的鉴定结论摘录如下
一、结构安全性鉴定结论根据检查、检测情况及结构承载力验算分析结果,按照《民用建筑可靠性鉴定标准》GBJ50292-2015,对房屋结构安全性作如下结论
1、地基基础子单元的安全性等级评为Au级;
2、上部结构安全性等级评定为Bu级;
3、围护系统承重部分子单元的安全性等级评为Bu级综上所述,根据国家《民用建筑可靠性鉴定标准》GB50292-2015,该建筑物的安全性等级评定为Bsu级,安全性略低于本标准对Asu级的要求,尚不显著影响整体承载
二、抗震鉴定结论根据检查、检测情况及验算分析结果,按照《建筑抗震鉴定标准》GB50023-2009,对该房屋抗震性能作如下结论
1、抗震措施结果表明该房屋结构体系为框架结构;梁柱截面尺寸、梁柱配筋、构件混凝土强度等级等构造措施均满足抗震要求
2、抗震承载力验算结果表明首层2〜9XB〜E轴范围框架柱、二层2〜9XC〜E轴范围框架柱与7XB轴柱、三层2XC、6XC、8XC、9XC、9XE、7XE轴框架柱箍筋均不满足承载力要求;框架梁配筋满足承载力要求,因此抗震承载力不满足要求
3、地震作用下结构的弹性层间相对位移角的计算结果满足规范的要求,表明结构具备足够的整体抗侧力刚度综上所述,该房屋的综合抗震能力不满足《建筑抗震鉴定标准》GB50023-2009对后续使用年限为50年C类建筑、7度乙类建筑的抗震要求,该房屋现状不满足教学楼的结构综合抗震要求现受业主方委托,我司依据《鉴定报告》及相关资料,根据现有的建筑功能布置按现行规范进行荷载取值,按现行规范耍求进行复核计算,对该建筑进行抗震加固设计设计依据
11、《混凝土结构加固设计规范》GB50367-
20132、《建筑结构可靠性设计统一标准》GB50068-
20183、《建筑结构荷载规范》GB50009-
20124、《建筑地基基础设计规范》GB50007-
20115、《建筑抗震设计规范》GB50011-20102016版
6、《民用建筑可靠性鉴定标准》GB50292-
20157、《建筑抗震加固技术规程》JGJ116-
20098、《建筑拆除工程安全技术规范》JGJ147—
20169、《混凝土结构设计规范》GB50010-20102015版
10、《混凝土结构后锚固技术规程》JGJ145-
201311、《碳纤维片材加固混凝土结构技术规程》CECS146200312>《混凝土结构耐久性设计标准》GB/T50476-
201913、《混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图》16G101-
114、建筑抗震鉴定标准GB50023-
200915、广东省标准《既有建筑混凝土结构改造设计规范》DBJ/T15-182-
202016、《广州市天河区棠下街棠安路117号棠下小学教学楼建筑物结构安全性及抗震鉴定报告》报告编号穗房鉴统字
[2020]055468,由广东合正建筑物鉴定检测有限公司出具、加固设计思路2我司采用《盈建科建筑结构计算软件》(版本号V
20214.
0.0)进行结构设计计算分析根据委托方要求,依据《鉴定报告》对混凝土强度、钢筋配置情况进行取值,根据现有的建筑功能布置按现行规范进行荷载取值(我司到现场对现有建筑功能布置进行普查,普查情况详见图纸JG-13〜JG-16),对结构进行安全性及抗震性能加固设计、活荷载取值及设计参数3
(1)活荷载取值教室
2.5kN/m\走廊
3.5kN/m\楼梯:
3.5kN/m\卫生间
2.5kN/m\上人屋面
2.0kN/m2风荷载基本风压
0.50kN/m2,地面粗糙度为C类(基本风压按50年重现期风压值)
(2)设计参数本工程建筑物安全等级为二级,地震设防烈度为7度,设计基本地震加速度值为
0.10g,设防类别按乙类,框架抗震等级为二级,设计地震分组为第一组
(3)碎强度取值(取值依据《|鉴定报告|》)梁板二层~屋面C30;框架柱首层~四层C30,五层C25,六层C30单个构件的混凝土强度实测值达不到推定值的,按该构件的实际强度取值
二、承载力复核验算、结构模型计算信息1
(1)结构模型信息(见附件一);
(2)平面荷载简图(见附件二)、加固前计算信息2加固前平面简图及配筋计算结果(见附件三)、计算结果分析3计算结果表明
(1)部分框架柱轴压比超限;
(2)部分框架柱箍筋配筋不满足要求;
(3)部分框架梁承载力不满足要求、加固设计原则4
(1)对轴压比超限的柱,采用柱加大截面的方法进行加固;
(2)对箍筋配筋不满足要求的框架柱,采用柱包碳纤维箍的方法进行加固;
(3)对承载力不满足要求的框架梁,采用梁粘贴碳纤维布的方法进行加固、加固后计算信息5加固后平面简图及配筋计算结果(见附件四)梁裂缝图(见附件五)
三、构件加固计算、柱加大截面加固计算1以首层柱6XC采用柱加大截面加固为例概况计算结果显示此柱轴压比为
0.84,超过
0.75的限值要求,需对其进行柱加大截面加固,计算过程如下此柱原尺寸为600X600,将此柱两边边各加大100mm,则加固后此柱尺寸为800X600,对模型进行调整后复核计算结果显示该柱加大截面后轴压比为
0.63,满足要求同理可得其它加大截面加固的柱均满足要求、柱包碳纤维箍加固计算2以二层柱6XC采用柱包碳纤维箍加固为例概况根据软件分析复核计算结果可知,该柱加密区箍筋验算值为320mm2/100mm,由《鉴定报告》可知,该柱实配加密区箍筋为252mm2/100mm,故柱加密区箍筋配筋不满足计算要求,需对其进行外包碳纤维箍加固,计算过程如下采用3X
0.167碳纤维箍对柱加密区进行加固,碳纤维箍面积为3X
0.167X100mm2/100mm=
50.1mm2/100mm,等代钢筋面积为
50.1X16004-210mm2/l00mm=381mm2/l00mm,加固后箍筋加密区箍筋配筋为252+381=633mm2/100mm,大于验算值320mm2/100mm,满足箍筋计算要求同理可得其它包碳纤维箍加固的柱均满足要求、梁粘贴碳纤维布加固计算3以六层框架梁6X C-E采用粘贴碳纤维布加固为例梁截面为250X700,混凝土强度等级C30,跨中实配底筋为1389mm2现根据软件分析计算结果可知,跨中底筋验算值为1600mm2,故该梁跨中抗弯承载力不满足要求,需对其进行粘贴碳纤维布加固,计算过程如下粘贴纤维加固法受弯构件构件
11、输入参数1)截面参数截面宽度b=250mm截面高度h=700mm2)设计内力加固后弯矩设计值M=302kN.m加固前初始弯矩标准值Mok=0kN.m3)材料参数混凝土强度等级二C30复合材类型单向织物(一级)原受拉钢筋强度fyo=300N/mm2原受压钢筋强度fyol=300N/mm24)配筋参数复合材单层厚度tf=
0.167mm;复合材层粘贴宽度bf=250mm;原受拉钢筋合力作用点到近边距离a=35mm原受拉钢筋面积Aso=1389mm2原受压钢筋合力作用点到近边距离al=35mm原受压钢筋面积Asol=0mm2钢筋排数=单排钢筋5其它参数:构件重要性重要构件;是否考虑二次受力考虑;
2、计算过程和结果正截面计算见加固规范公式923〜3,
9.
4.4-1,
9.
2.5受压区高度x=
140.634mm;界限相对受压区高度=
274.313mm£fo=
0.000E+000,£f=
7.000E-003巾f=
0.8*£cu*h/x-£cu-£fo/e f=
1.41取力f=lKm=
1.16-nf*Ef*tf/308000=
0.9106Km=
0.9,取Km=
0.9;Afe:二ao*fc*b*x-fyo*Aso+fyol*Asol/2f*ff=
53.79mm2Af:=Afe/Km=
59.77mm2**************计算完毕******************由上述计算结果可知,梁底粘贴碳纤维布所需截面积为
59.77mm2,现采用梁底粘贴2层250宽
0.167厚的碳纤维布,2X250X
0.167mm2=
83.5mm
259.77mm2,满足要求同理可得其它粘贴碳纤维布加固的梁均满足要求。