工程实例-设计研究院办公楼的增层设计

335 2022-02-07 15:26:36

一、工程概况

沈阳铝镁设计研究院办公楼建于三十年代初期的三层框架结构，平面呈"L"形，全楼建筑面积为7400m²。近年来，办公室面积不敷使用，如拆除重建，投资约2500万元，建设周期约四年，所以拆除方案无法承受，经研究分析后，只能采用既有建筑增层的方法来实现。

二、增层设计可行性研究

该楼建于三十年代初期，已无图纸和任何遗留资料。虽该楼为钢筋混凝土框架结构.但由于当时采用的设计规范，建筑材料、施工技术和当前国内标准有很大差别，因此必须作周密的鉴定工作和可行性研究，首先作了如下几项检验工作∶

（一）补作场地工程地质勘察;

（二）完成原建筑物的全部实测图;

（三）对梁、板、柱和基础的混凝土强度等级进行鉴定;

（四）凿开部分梁、板、柱，检查内部配筋情况;

（五）开挖部分基础，检查基础型式、尺寸和配筋情况，并对基础下周围土取样分析，了解其物理力学性质。

工程地质勘察结果表明∶地表0.5m为杂填土;其下为粉质粘土，层厚1.2~2.2m;再下层为中砂层及圆砾层，基础置于粉质粘土层上，埋深为-1.8m，持力层的地基承载力为180kla，根据沈阳丙建委及有关规定，实测和分析，基础下土经长期压密后承载力可提高 20%。

建筑平面呈"L"形，底层面积 2386m²，三层总建筑面积为 7158m2²，柱子断面底层为420×420;二、三层为400×400。层高底层为4.12m，二、三层为4.0m;框架主梁断面为250 ×600，板厚 I50.为现浇梁板。混凝土用回弹仪鉴定 210个点，其平均强度为170 号，基础强度约为100号。钢筋为竹节钢，钢号不明。柱子配筋一般为 4φ20（每边），板内双向配筋为φ10@150。挖开四个基础检查，基本上分两种型式.一种为平板式底板，厚为150.配筋为φ9④200，底面积为 2200×2200;另一种为锥式基础。高度较小，配筋相同。

按上述情况计算，此建筑物除梁板外，在加层中所有柱和基础的强度都不够，必须加固，原结构设计未考虑按七度地震设防，增层后整个结构应重新作内力分析，建筑设计部分从略。

三、结构设计

在三层框架上新增四层，经结构计算，对原有三层框架柱和基础均需作加固处理。由于原三层楼板厚170，梁 250×600，楼板梁刚度较大面传递水平力可靠。经多方案比较并满足抗震设防需要，结构设计采用框架-剪力墙方案较为合理，在每个伸缩缝内，按刚心质心尽量设计得接近为原则，设置多道纵向和横向剪力墙，平面和剖面图如图5-24、5-25、5-26 所示。剪力墙在加固基础和柱同时施工。自基础到七层顶上下对应，贯通设置剪力墙，以便增强结构的整体性，保证框架梁柱与剪力墙共同工作。根据有关规定计算时，剪力墙承受75%风荷载和80%的水平地震力，框架承受25%风荷载和 20%的水平地震力，同时考虑各种荷载的组合作为结构设计的依据。