组合结构法在既有建筑拆柱改造中的应用
崔文一
（延造大华土木工程系，吉林延吉133002）
和施工方法，介绍了组合结构法在既有建筑大空间拆桂改造中应用的可行性.与其他方案相比，充分发挥了原有内框架混凝土梁良好的受压性能和钢桁架梁的受控性能，并减轻了结构白重.
[关键司]改造：组合结构法：大空间：拆柱；分批加载
[中图分类号】TU746.3[文载标识码]A [文章编号】1002-8498（2012)21-0094-03
Applicationof CombinationStructureMethodinDismantling-column Reconstruction of Existing Building
Cui Wenyi
( Ciesl Engineering School Yanbian Unisersity Yanji Jilis 133002 China)
Abstract; Combining with actual project of dismantling columns to get large space design principle of steel and conerete bination strueture and loading by grades to dismantle columns are adopted. Thedesign principle and construetion method of binstion structure is introduced as well as the feasibilityof bination structure method in the dismantling column to get large space for existing building.Compared with other schemes the pression performance of concrete beam and tensile properties efsteel truss beam for original frame can act together. Moreover the weight f the structure is redueed.
Key words;reconstruction; bined structure; large spacedimantling column; loading
此适当采用扩建或改造的方法，改变和完善原有建广价值.建筑物的使用寿命”.在对砖混结构旧建筑的改造中，就面临如何拆除内框架柱来满足对平面空间建筑功能需求的问题.
随着社会经济水平的日益提高，人们对既有建有钢筋混凝土梁板形成组合结构体系，荷载全部由筑格局和空间的改造需求日益增多.因此，一些组合结构体系承担，有效地发挥了原有钢筋混凝土使用要求，新建建筑要耗费大量的资源、能源、人且把荷载分散到桁架各支点上，受力合理、节约钢 建筑在功能、结构、形式、安全等都很难满足现有的梁板优越的抗压性能和钢桁架梁的抗拉性能”，并
筑的使用功能，来满足人们对建筑的需求，延长了1工程概况
13.2m，跨中有中桂.经检测主体混凝土和砖墙受 长春某办公楼建于1981年，柱距7.2m，跨度力性能均达到设计要求，为满足该房屋空间和平面使用要求，保留原有建筑主体，拆除内框架柱即中
目前，我国旧建筑改造中拆除内框架柱的方法主要是将原砖混结构内框架转换成锅桁架结构，用柱（见图1）.并未考虑原有框架梁的作用，将荷载有效地传遥给
新钢桁架梁单独承受全部原内框架柱承受的荷载，2结构改造设计技术要点
改造设计需要建立在以下原则的基础上：施工外墙，内框架柱承受的荷载通过桁架梁转移到外必须安全可靠；结构的整体安全性不能削弱；改造础承受的荷载都相应增加.本文采用钢与混凝社会和经济效益应当显著.由于砖混房屋扩大空 墙（窗间墙）后，外墙（窗间墙）承受的荷载和外墙基后应最大限度地满足新的使用功能要求：改造后的土组合结构设计原理，由角钢构成的钢桁架梁与原间改造中的改造风险较大，所以方案应以确保施工安全为重点*.
图1拆除结构示章Fig. 1Removal structure
2.1窗间壤和外墙基础复核
由于内框架桂拆除后原框架桂承受的荷载全部由外墙（窗间墙）来承受，外墙（窗间墙）和外墙基 础承受的荷载都相应增加，所以对外墙（窗间墙）和外墙基础必须进行复核验算，如果达不到有关规范要求，必须提前进行加固处理.
2.2结构抗震验算
梁结构，内部空间增大，降低了房屋水平、佣向刚 改造后的建筑由内框架结构转变成组合简支度，不利于结构抗震.必须对新的结构体系进行抗震验算并且对有关抗震构造处理重新进行审查，如有问题必须按照有关抗震规范要求加以处理.
3组合结构法力学分析
3.1应力计算（弹性计算法）
混凝土强度等级为C25，钢材采用Q235，角钢采用L75×7.E=2.8×10*N/mm² E =206 ×10²N/mm² a= 7.36 f.= 11.9N/mm² f. =215N/mm²，结构简图如图2所示.
Fig. 2 Stracture calcolation scheme 图1结构计算简图
值g=45.3kN/m 通过计算：荷载设计值q.=58kN/m，荷载标准
换算组合截面惯性矩：
1=∑1∑A.²-∑A=38.6x10²em°
最大弯矩：M=1889kNm.
桁架下弦应力：
My. =38.9N/mm²Af=1311kN（满足要求）.
3.3挑度验算
59.1" =26mm< 400 =33mm（满足要求）. 4组合结构法施工方案 4.1拆柱前施工措施 1）根据结构设计图纸，制作和安装桁架梁（见图3a）.重点是桁架梁与混凝土梁板的连接和混凝土柱拆除之前要采取的措施（支座部位略）. a中柱部位安装 图3组合结构施工Fig 3 Construetion of bination structure 4.2拆柱过程施工措施 4.3拆柱后的观测与调整 桁架下弦以及混凝土梁与桁架上弦连接成一体，锚 采用化学锚栓和粘钢板法将钢筋混凝土柱与栓和粘钢板起抗剪连接件作用.下弦支点先不固定（见图3b），接触部位安放特制的螺旋顶升器（具备压力传感器功）.然后利用顶升器施加约25%计算压力21kN（预压力），减轻原有钢筋混凝土柱 的压力以便拆除. 2）在柱中上部位（距梁底约1.2m），用化学铺栓和粘钢板法固定1圈钢板然后钢板上焊接牛腿，牛题上安敢2个压力传感千斤顶，各施加55kN预硬压力，约原柱承担设计荷载的30%（见图3c），柱 还在受压状态，但减轻了约55%的设计荷载.前期准备工作结束后，24h观察和记录压力数据，发现有2个下弦支点部位压力数据发生了变化，比施加压力下降了4~5kN，用螺旋顶升器重新调整压力值后 再观察24h，全部状况符合预定方案要求. 1）准备工作就绪后，在锯断部位两面同时锯断各1/4的混凝土柱截面（整截面的1/2），停止锯断观察各部位的压力数据，发现压力数据没发生变2/3）的混凝土柱截面，停止锯断观察各部位的压力 化，吻合预定方案设想.继续铝断各1/3（整截面的数据，发现千斤顶的压力数据没有变化（110kN），各下弦支点压力没有变化，继续锯断剩余混凝土柱截算的压力值（210kN）小2kN，原因在于下弦各支点 面，发现千斤顶的压力数据提高到208kN，比原先计施加了预顶力还有现浇板支座整体效应，各下弦支点压力没有变化，达到了预定方案设想范围. 2）观察24h，压力数据只有微小的变化（1-3kN），在预先考虑到的问题范图，随机调整压力然 后以24h为间隔，分4次用螺旅顶升器在下弦4个支点同时施加压力，一直到千斤顶上的压力值接近1/2螺旋顶升器压力值（因为有2个千斤顶），至此拆柱过程结束.千斤顶和各支点具体压力数据如表1所示. 表1压力值 Table 1Pressure values kN千斤顶 时间 110.0 1 208.0 2 167.0 3 105.0 4 85.8 5调压 211.0 168.0 106.0 86.3节点① 调压 20.3 21.1 21.3 20. 9 41.8 42.1 62.5 62.9 84.2 85.8点② 调压 20.7 21.2 21.8 21.3 43.2 42.4 64.6 63.2 85.7 86.2 注：①时间1为断之前的时间，2-5为锡新后过24 48 72 96h后的时间：②千斤预压力为2个千斤顶压力数据之和 再观察24h，各支点的压力变化在预想范围内， 5结语 参考文： 位上部桁架加下弦节点来承担，但这时发现各支点 接着卸下千斤顶，原千斤顶承受的压力由柱锯断部的压力数据变化较大（见表2）. 表2卸下千斤顶后的压力数据 Table 2Pressure vales after removing Jacks kN 压力值 位置 节点①节点② 62.5 88.3 中节点 107.7调整值 65.3 85. 2 110.8 从表2中明显看出，节点②和中节点的压力数据上升幅度较大特别是中节点，这是因为桁架和原有混凝土梁板形成组合结构之后，锯断柱然后卸下 千斤顶，横架和混凝土梁板共同承受荷载以及抵抗变形（挠度）.所以越靠近跨中承受的压力越大.经过1个月的观察发现，压力数据变化不大（5kN以内），挑度数据稳定在2.1mm，小于容许度，至此整个拆柱工程结束.工程结束后的2年时间里，定 期检查了4次，其间还经历了雪荷载的考验，整个结构体系完好无损，受力状态和度没有发生变化，认为此项分批加载拆柱新技术非常成功. 原理，分批加载拆柱新技术，闸述了组合结构法的 结合工程实例，采用钢与混土组合结构设计设计原则和施工方法，说明组合结构法在既有建筑大空间拆柱改造中具有较好的可行性.该方案施工方便快捷，受力合理，充分发挥了原有内框架混凝土梁良好的受压性能和钢桁架梁的受拉性能，并 减轻了结构自重.此外，钢桁架组合结构法在大空间拆柱改造方面也具有较高的实用价值和推广价值，为类似的工程实践提出了一种可供参考的思路和方法. [1]范少森，既有磁体房展改造大开间的结构设计[J].工程抗[2]酵役，对图建筑改造间题的一点思考[J]，武汉轻工设计. 震与加图改造，2008 30（3）105-107.2004(4) ;27-31.[3]刘威，张鸿梅，砖混结构梁托换改池大开间方案优化设计 [3].施工技术 2011 40(19):95-97.[4]李安起，张鑫，王继国，基概架结构袖柱托换工程实政[J].[5]丁洁民，要文辉，张晓光，等.风雨操场综合楼改造工程设计 四川建筑科学研究，2004 30（3）：56-58.与施工[1].结构工程师 2005 21（3）：44-48.[6]张鸿梅，刘威，某承重砖确体润口改造设计与施工方法的哥 究[1].山西建筑 2010 36（8）：64-65.[7]新建阳.与混凝土组合结构设计原理[M].北京：科学出版[8]普欣.旧磷混建筑改造中托换技术方案对比分析[J].江苏 杜 2010.[9]刘或济，施卫星，型钢据式托换在砖现房屋改造中的应用 建筑 2009(3)：11-13.[J]. 低握建筑技术 2009(1) :58-59.
