增加鋼筋混凝土夾層對原工程結(jié)構(gòu)的影響分析

練俊江，李蔚興

（1.重慶北緯建設(shè)工程質(zhì)量建設(shè)有限公司，重慶 401120；2.重慶市建筑科學(xué)研究院有限公司，重慶 400015）

0 引言

建筑夾層結(jié)構(gòu)施工工藝作為當(dāng)今建筑施工技術(shù)中的重要組成部分，其發(fā)展及運用對建筑施工技術(shù)的發(fā)展有著重要的意義。在建筑市場迅猛發(fā)展的今天，隨著技術(shù)進步、經(jīng)濟發(fā)展，以及人民生活水平的提高，對建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量的要求也隨之提高[1]。諸多研究人員對建筑結(jié)構(gòu)夾層施工進行相關(guān)研究[2-4]，但目前對于增加鋼筋混凝土夾層結(jié)構(gòu)后對原結(jié)構(gòu)的整體影響研究仍較缺乏。本文基于重慶市南川區(qū)某小區(qū)住宅增加1層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)夾層對原結(jié)構(gòu)的影響進行相關(guān)驗算，以期為今后類似工程提供參考。

1 工程概況

1.1 夾層背景

重慶市南川區(qū)某小區(qū)住宅建筑為剪力墻結(jié)構(gòu)，一單元為8層，建筑高度23.95m，建筑結(jié)構(gòu)安全等級二級，設(shè)計使用年限50年，場地類別Ⅱ類，地震分組一組，抗震等級為四級。該建筑基礎(chǔ)采用機械鉆孔灌注樁，基礎(chǔ)持力層為中等風(fēng)化泥巖，中等風(fēng)化泥巖飽和抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值為5.0MPa。工程地基基礎(chǔ)設(shè)計等級乙級。樁承臺、樁、基礎(chǔ)梁混凝土強度等級為C30。13號樓一單元主體結(jié)構(gòu)墻、柱、梁、板混凝土強度等級為C30。吊1層層高5.6m，因功能改造需要，在吊1層中間增加鋼筋混凝土夾層，如圖1，2所示，需分析增加夾層對原結(jié)構(gòu)影響。

圖1 夾層改造區(qū)域

1.2 荷載信息

根據(jù)GB 50009—2012《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》，工程主要部位使用活荷載分別為：客廳、臥室、餐廳、廚房為2.0kN/m2，陽臺、露臺、衛(wèi)生間為2.5kN/m2，樓梯間、樓梯平臺、消防樓梯、前室及過道為3.5kN/m2，電梯機房為7.0kN/m2，基本風(fēng)壓0.4kN/m2，地面粗糙度類別為B類。

圖2 住宅夾層改造平面布置

1.3 結(jié)構(gòu)布置

結(jié)構(gòu)布置及構(gòu)件截面尺寸均按原設(shè)計圖，基礎(chǔ)采用機械成孔灌注樁基礎(chǔ)，基礎(chǔ)持力層為中風(fēng)化泥巖，巖石的抗壓強度標(biāo)準(zhǔn)值≥5.0MPa；混凝土強度等級按原設(shè)計均采用C30。

2 增加夾層計算基本信息

2.1 質(zhì)量信息

本工程計算軟件為SATWE V5.1.3版，樓層質(zhì)量曲線如圖3所示，全部樓層結(jié)構(gòu)滿足規(guī)范要求。

圖3 樓層質(zhì)量曲線

2.2 荷載信息

施加風(fēng)荷載后計算不同樓層順風(fēng)向樓層剪力與彎矩，如圖4所示。

圖4 順風(fēng)向樓層內(nèi)力計算曲線

2.3 立面規(guī)則性

多方向剛度比簡圖如圖5所示，可知結(jié)構(gòu)無側(cè)向剛度不規(guī)則。

圖5 多方向剛度比簡圖

3 增加夾層計算結(jié)果分析

3.1 抗震分析及調(diào)整

各地震方向參與振型的有效質(zhì)量系數(shù)如表1所示，第1，2地震方向的有效質(zhì)量系數(shù)分別為98.91%和96.40%，參與振型足夠。

表1 各地震方向參與振型的有效質(zhì)量系數(shù)

3.2 舒適度驗算

經(jīng)計算，本工程在順風(fēng)向風(fēng)振加速度為0.055m/s2，橫風(fēng)向風(fēng)振加速度為0.030m/s2。

3.3 抗傾覆和穩(wěn)定驗算

1）抗傾覆驗算結(jié)果如表2所示。

表2 抗傾覆驗算

2）整體穩(wěn)定剛重比驗算結(jié)果表明Ex的剛重比驗算值為11.06，Ey的剛重比驗算值為15.75，均大于1.40，滿足整體穩(wěn)定性水平。

4 結(jié)語

本文利用SATWE軟件，對重慶市南川區(qū)某小區(qū)住宅結(jié)構(gòu)分析增加1層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)對原本結(jié)構(gòu)的影響，同時進行相關(guān)驗算，最終將計算關(guān)鍵指標(biāo)對照規(guī)范限值，發(fā)現(xiàn)增加此夾層后各指標(biāo)均滿足安全要求，可進行相應(yīng)施工建造，其結(jié)果也為今后類似工程提供參考。