威海经区海大老年康复中心加固改造设计-加固改造设计



            威海经区海大老年康复中心,位于威海市经济技术开发区,抗震设防烈度7度(0.10g),Ⅱ类场地,钢筋混凝土框架结构,地下1层,地上13层;建筑面积19000m2;建筑物高度52.5m,类别为B类建筑。该建筑2004年施工完成后并未交付使用。主体结构经鉴定,满足原设计要求。但建筑改造后的使用功能,由老年公寓变更为综合性医院,抗震设防类别变更为重点设防类,需对结构进行抗震加固。

     
    图29 建筑立面图
     
            本工程抗震设防类别变更为重点设防类后,抗震等级应按8度要求,框架抗震等级提高到一级;经计算,1~10层大部分框架柱轴压比超限,且绕丝加固、包角钢加固等加约束的方法提高幅度有限,只能采用加大截面法加固框架柱;且原结构梁、柱配筋(箍筋等)不满足一级框架的要求,原结构几乎所有构件需加固,且外立面会改变,部分隔墙需拆除后再恢复,工程造价高。因外立面已装修完成,业主提出了不动外立面的要求。因此仍按框架结构进行加固的成本较高。

             本工程选取了改变结构体系为框架—剪力墙结构的加固方案,建筑高度符合A级建筑的高度要求。根据规范要求,高度不大于60m的框架—剪力墙结构的框架抗震等级为二级,与原设计一致,这样大部分框架柱、梁不需加固;抗震等级一级的剪力墙,作为新加构件,比较容易实现。所以改变结构体系为框架—剪力墙结构是比较经济、可行的方案。新加剪力墙平面布置如图30所示,地下1层至地上13层纵向、横向共加了6道剪力墙,建筑外立面未受影响。新加剪力墙利用了建筑平面上隔墙的位置,对建筑方案影响较小。


    图30 新加剪力墙平面布置
            新加剪力墙加固的工程,计算过程中要特别注意倾覆力矩比的问题。框架部分承担的地震倾覆力矩要控制在50%以内,这样框架才能按框架—剪力墙结构的框架进行要求,否则抗震设防类别变更为重点设防类后,框架的抗震等级仍然需要提高。

            从计算结果来看,改变结构体系后,本工程前两个周期几乎为完全平动,位移比、位移角等也满足规范要求,抗震性能得到了优化,更加经济、合理。