用预应力混凝土板柱抗震墙体系进行内部改造的工程实例.pdfVIP

中国预应力技术五十年暨第九届后张预应力学术交流会论文 2006年 用预应力混凝土板柱一抗震墙体系进行 内部改造的工程实例 屠一劬 张德锋 (上海市东方建筑设计研究院。上海200092)(I-海市建筑科学研究院有限公司，上海200032) 提‘要优秀历史保护建筑由于建造时间久，使用功能和抗震性能都难以满足目前的使用要求和现行规范 要求，如何在保持建筑物外墙和屋盖体系不变的情况下，置换内部原有受力体系是该类建筑改造设计和施 工的关键。本文介绍了用预应力混凝土板柱一抗震墙体系对上海某别墅进行改造的工程实例，该工程的成 功实施不仅实现了其使用功能的巨大跨越，也对使用近80年的老建筑进行了抗震加固，使优秀历史保护 建筑永葆青春，重放异彩。 关键词预应力，板柱二’抗震墙体结构，加固改造 1工程概况 上海市静安区某别墅建于1929年，房屋主体为钢筋混凝土梁、柱体系，钢筋混凝土柱 图I一层建筑平面 舀2二层建筑平面 屠一劬，男。总工程师，高级工程师 中国预应力技术五十年暨第九届后张预应力学术交流会论文 2006年 筋混凝土板，屋盖采用木结构。房屋东西向总长度19．616m，南北向总宽度21．300m，一层 层高3．962m，二、三层层高3．810m，建筑平面见图1～4。 图3三层建筑平面 图4四层建筑平面 该建筑原设计为住宅，后由静安区政府改做艺术中心使用，本次将改建为静安区政府 会务中心，改建后的建筑平面见图5～8。此外，该建筑已经上报为上海市优秀历史保护建 筑，依据《上海市历史文化风貌区和优秀历史保护建筑条例》规定：原建筑的外立面不得 进行改变，只能对内部结构进行更新改造。 圈5一层改建平面 图6二层改建平面 中国预应力技术五十年暨第九届后张预应力学术交流会论文 2006年 图7三层改建平面 图8四层改建平面 2原建筑结构的验算及主要改建情况 2．1原建筑结构的抗震验算 由于受当时建筑水平的限制，该房屋的结构体系与目前建造的钢筋混凝土框架结构有 较大差异，不满足现行《建筑抗震设计规范》GB50011和上海市相关规程的基本要求，主 要是： (1)混凝土强度偏低，低于C20的规范要求： (2)梁柱节点均按铰节点设计，梁主筋与边柱锚固长度不足； (3)部分梁不连续，部分柱仅有单向梁； (4)楼面普遍采用木格栅，楼面刚度小，不能有效传递水平力； (5)部分柱截面宽度、高度仅254llml，柱纵筋最大间距483．衄，且柱截面偏小，柱纵 筋间距偏大； (6)梁、柱箍筋规格偏小，箍筋间距和肢距偏大，角柱未沿全高加密。 若按砖混结构考虑，依据现行《建筑抗震设计规范》GB50011进行抗震构造分析，原 设计房屋的平面布置、结构体系、构造柱和圈梁设置等主要抗震构造措施基本满足现行规 范要求，但材料强度、层高、地圈梁及拉筋设置等仍与现行规范有一定的差距。主要是： (1)砂浆强度等级为M3，砂浆强度偏低； (3)原有楼梯设在房屋尽端； (4)南侧无外墙； (5)无基础围梁，柱和墙无拉结钢筋。 另外，根据荷载计算，基底压力设计值在100～156KPa之间，外墙基底压力较大，考 中国预应力技术五十年暨第九届后张预应力学术交流会论文 2006年 虑多年使用后地基承载力有一定程度提高，地基承载力满足要求，但房屋的不均匀沉降较 大，总体向西倾斜达8．45％。 2．2主要改建内容 (1)原有主楼梯拆除，在房屋西南角另建主楼梯和电梯，西北角增加电梯； (2)二层2-7／B-E轴范围内原有墙体全部拆除，作为大空间会议室使用，但6轴墙体、 D／6-7轴墙体的上方三、四层的外墙保留，3轴上方三、四层墙体保留并支撑屋面结构。为 保持原有建筑的净空，大空间会议室上空不得布置混凝土大梁；