某四層框架結構拆除一層中柱的設計、施工、監(jiān)測關鍵技術

張逸民 （安徽省建筑科學研究設計院，安徽 合肥 230001）

1 項目概況

某酒店坐落于合肥市黃金地段，共26層，客流量較大。隨著酒店的不斷發(fā)展，對會議場所的需求日益增強，因此公司迫切希望在現(xiàn)有附屬配套建筑物中，通過加固改造，增加會議功能，從而能夠使酒店入住率提高一個臺階。

業(yè)主方根據(jù)現(xiàn)狀，在附屬配套建筑物中，結合設計單位建議，選中了相鄰的四層框架結構附屬樓，拆除中柱，從而提供200m2的開敞空間，來作為酒店配套會議室。

2 結構設計

加固方案主要針對抽柱后的框支梁和框支柱進行加固。一層頂框架梁由300×700增大到900×1000的框支梁，一層及以下框架柱由600×600調(diào)整到700×1000的框支柱。加大的截面內(nèi)有足夠的空間可以合理布置鋼筋，一樓的凈高占用300mm，也可接受。鋼筋分段分層錨固，新增鋼筋可有效錨固。原柱寬范圍內(nèi)植筋2排，剩余一排伸至柱邊，滿足底部鋼筋錨固比例。一層頂設計40mm疊合層，增加轉換梁的側向剛度，且增加新增負筋水平錨固長度。

圖1 現(xiàn)狀一層柱、一層頂梁板平面圖

圖2 加固方案

圖3 計算模型示意圖

圖4 框支梁JGKL1橫斷面

3 指導施工

圖5 框支梁JGKL1縱斷面

本工程的重點及難點在于拆除柱的支撐及拆除，柱支撐頂緊卸載，然后施工框支梁，要求梁達到100%設計強度后采用繩鋸拆除柱。

4 監(jiān)測

在拆除過程中全程監(jiān)控結構變形，貼應變片觀察應力應變變化。

4.1 測點布置

測點的具體位置及編號情況如圖6。

4.2 豎向變形監(jiān)測

測點編號E1 S1 W1 N1繩鋸切割前 0.00 0.00 0.00 0.00監(jiān)測工況繩鋸第一次切割完成后 2.19 2.25 2.21 2.23繩鋸第二次切割完成后 4.12 4.22 4.18 4.33梁與柱完全分離20min 4.36 4.43 4.39 4.46

在繩鋸切割前到梁與柱完全分離20min，被測梁實測豎向變形在4.36mm～4.46mm之間，應變在-28.75 με～67.69με之間，且未監(jiān)測到裂縫產(chǎn)生。

4.3 應變監(jiān)測

測點編號S1' S2' S3' N1' N2' N3'繩鋸切割前 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00監(jiān)測工況繩鋸第一次切割完成后 36.32 -15.21 27.80 45.62 -18.55 23.86測點編號S1' S2' S3' N1' N2' N3'繩鋸第二次切割完成后 58.48 -21.22 50.98 62.05 -23.47 54.94梁與柱完全分離20min 62.37 -27.50 57.56 67.69 -28.75 56.83備注 未監(jiān)測到裂縫產(chǎn)生監(jiān)測工況

5 結論

通過對工程實例的研究分析，介紹了多層框架的抽柱設計方法、施工要點及安全監(jiān)測等方面，尤其在施工過程中控制范圍及施工步驟，可保持上部樓層持續(xù)營業(yè)，僅在拆除混凝土柱子的前后3天暫停營業(yè)，給業(yè)主減少不便。本工程可為類似工程提供實際經(jīng)驗。

圖6

圖6-1 梁底位移計位置及編號示意（單位：mm）

圖6-2 應變計位置及編號示意（單位：mm）