增加鋼筋混凝土夾層對原工程結構的影響分析

練俊江，李蔚興

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

0 引言

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

1 工程概況

1.1 夾層背景

重慶市南川區某小區住宅建筑為剪力墻結構，一單元為8層，建筑高度23.95m，建筑結構安全等級二級，設計使用年限50年，場地類別Ⅱ類，地震分組一組，抗震等級為四級。該建筑基礎采用機械鉆孔灌注樁，基礎持力層為中等風化泥巖，中等風化泥巖飽和抗壓強度標準值為5.0MPa。工程地基基礎設計等級乙級。樁承臺、樁、基礎梁混凝土強度等級為C30。13號樓一單元主體結構墻、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構影響。

圖1 夾層改造區域

1.2 荷載信息

根據GB 50009—2012《建筑結構荷載規范》，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 結構布置

結構布置及構件截面尺寸均按原設計圖，基礎采用機械成孔灌注樁基礎，基礎持力層為中風化泥巖，巖石的抗壓強度標準值≥5.0MPa；混凝土強度等級按原設計均采用C30。

2 增加夾層計算基本信息

2.1 質量信息

本工程計算軟件為SATWE V5.1.3版，樓層質量曲線如圖3所示，全部樓層結構滿足規范要求。

圖3 樓層質量曲線

2.2 荷載信息

施加風荷載后計算不同樓層順風向樓層剪力與彎矩，如圖4所示。

圖4 順風向樓層內力計算曲線

2.3 立面規則性

多方向剛度比簡圖如圖5所示，可知結構無側向剛度不規則。

圖5 多方向剛度比簡圖

3 增加夾層計算結果分析

3.1 抗震分析及調整

各地震方向參與振型的有效質量系數如表1所示，第1，2地震方向的有效質量系數分別為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量系數

3.2 舒適度驗算

經計算，本工程在順風向風振加速度為0.055m/s2，橫風向風振加速度為0.030m/s2。

3.3 抗傾覆和穩定驗算

1）抗傾覆驗算結果如表2所示。

表2 抗傾覆驗算

2）整體穩定剛重比驗算結果表明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，滿足整體穩定性水平。

4 結語

本文利用SATWE軟件，對重慶市南川區某小區住宅結構分析增加1層鋼筋混凝土結構對原本結構的影響，同時進行相關驗算，最終將計算關鍵指標對照規范限值，發現增加此夾層后各指標均滿足安全要求，可進行相應施工建造，其結果也為今后類似工程提供參考。