濟(jì)南華聯(lián)嘉華購(gòu)物廣場(chǎng)增層加固改造設(shè)計(jì)-加固改造設(shè)計(jì)
濟(jì)南華聯(lián)嘉華購(gòu)物廣場(chǎng)位于經(jīng)二路西段,2000年前后,建成時(shí)地下1層,地上5層,建筑高度22.770米,鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu),主次梁等高的密肋膜殼樓蓋,筏板基礎(chǔ)。上部結(jié)構(gòu)由2道變形縫分成3個(gè)單體(原屋頂平面見(jiàn)圖1,上南下北),中西側(cè)2單體于2008年前后行了加層改造,即在屋面以上增加兩層鋼框架結(jié)構(gòu),作為車(chē)庫(kù)使用,加層改造后的總建筑面積約為5.2萬(wàn)平方米。
圖1 原屋頂平面圖
根據(jù)經(jīng)營(yíng)要求,建筑物東側(cè)單體需進(jìn)行加層改造,加層后,原五層頂屋面變?yōu)榱鶎?,作為?chē)庫(kù)或經(jīng)營(yíng)使用,原五層新世紀(jì)影城搬遷至新建七層。加層設(shè)計(jì)時(shí),結(jié)構(gòu)標(biāo)高布置需在滿(mǎn)足影廳凈高要求的同時(shí)兼顧新加樓層與周邊建筑物車(chē)道的交通銜接、屋頂涼水塔、影院放映廳、已有樓梯、電梯等,平面、剖面布置較為復(fù)雜,剖面見(jiàn)圖2。
圖2 影院區(qū)域剖面示意圖
加層部分采用鋼框架結(jié)構(gòu):樓板采用壓型鋼板為底膜的鋼筋混凝土樓承板,屋面板采用鋼桁架輕型復(fù)合板;框架柱采用雙向穩(wěn)定性能較為合理的圓形鋼管截面;通過(guò)外包上下連續(xù)貫通的鋼筋混凝土柱墩實(shí)現(xiàn)鋼柱底部與原鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的剛接連接。
建筑物所在區(qū)域抗震設(shè)防烈度為6度,設(shè)計(jì)地震分組為第三組,設(shè)計(jì)基本加速度為0.05g?,F(xiàn)建筑物抗震設(shè)防分類(lèi)為重點(diǎn)設(shè)防類(lèi),加固改造計(jì)算時(shí)地震作用取7度(0.10g),原有鋼筋混凝土框架的抗震等級(jí)提高至二級(jí)。整體計(jì)算可知,原有結(jié)構(gòu)主要存在下部樓層柱軸壓比超限、上部樓層柱體積配箍率不足、框架梁端部截面抗彎承載力不足等問(wèn)題,相應(yīng)采取了柱加大截面、柱端外包碳纖維片材、梁端加腋的加固方式。
改造施工過(guò)程中,影城向商場(chǎng)提出了增設(shè)巨幕影廳的要求,巨幕影廳設(shè)在中間單體的七層,該方案的實(shí)施需將八層局部鋼梁樓面拆除,并將周邊鋼柱接長(zhǎng)后新做屋面。本部分改造的難點(diǎn)在于原邊跨為六層設(shè)斜撐的兩層外挑結(jié)構(gòu),斜撐支撐上部?jī)蓪拥暮奢d,八層鋼梁拆除后切斷了外挑部分與內(nèi)部的拉結(jié),斜撐內(nèi)力增大、懸挑結(jié)構(gòu)有整體失穩(wěn)的趨勢(shì)。此外,影院提出了加固后不能影響影廳內(nèi)使用、看臺(tái)下做疏散通道的要求。分析討論后,采取在看臺(tái)下增設(shè)鋼管斜桿的加固方式,外挑部分亦增設(shè)斜桿、并加強(qiáng)下部斜撐(圖3),使結(jié)構(gòu)局部形成了幾何不變體系,多道安全儲(chǔ)備的同時(shí)也滿(mǎn)足了影院的使用要求,一舉兩得。
圖3 巨幕影廳鋼斜桿加固懸挑結(jié)構(gòu)剖面示意圖
影城搬遷至七層后,相應(yīng)的消防疏散亦不滿(mǎn)足要求,需增設(shè)消防疏散樓梯或?qū)⒃袠翘萁娱L(zhǎng)至七層。然而商場(chǎng)已有的復(fù)雜平面布局給樓梯的改造提出了新的難題:建筑內(nèi)部新增樓梯會(huì)減少經(jīng)營(yíng)面積、影響正常經(jīng)營(yíng);室外增設(shè)樓梯至地面將會(huì)阻礙地面的消防車(chē)道。分析討論后決定采取在建筑物外新增外挑鋼樓梯的方式,對(duì)原有樓梯在室外進(jìn)行接長(zhǎng)。外挑樓梯主受力梁下設(shè)鋼斜撐,受力梁與鋼斜撐直接與原結(jié)構(gòu)混凝土柱連接,保證結(jié)構(gòu)安全的同時(shí)大幅度減少了加固量。外挑樓梯鋼梁遇相鄰建筑框柱時(shí),采用了滑動(dòng)支座連接方式,兼顧豎向承載的同時(shí)避免了地震作用下的相互影響。懸挑樓梯的平面及剖面分別見(jiàn)圖4、圖5。
圖4 外挑鋼樓梯平面圖
圖5 外挑鋼樓梯剖面圖
其他加固改造內(nèi)容還包括原加層鋼柱底部連接的加強(qiáng)、原屋面中庭天井的補(bǔ)空、兩處扶梯增層、貨梯增層、樓梯增層、商戶(hù)內(nèi)荷載增加后梁板加固等。
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