DBJ/T 15-182-2020 既有建筑混凝土结构改造设计规范

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广东省标准
GD
DBJ/T15-182-2020
备案号J15080-2020
既有建筑混凝土结构改造设计规范
Design code for alteration of existing concrete structures in buildings
2020-03-12发布2020-06-01实施
广东省住房和城乡建设厅发布

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1总则
1.0.1为了在广东省内既有建筑混凝土结构的改造设计中做到技术可靠、安全适用、经济合理、保证质量,制定本规范。
1.0.2本规范适用于工业与民用建筑的既有混凝土结构改造设计。本规范不适用于轻骨料混凝土结构和特种混凝土结构的改造设计
1.0.3既有混凝土结构的改造设计方案,应综合考虑结构现状、改造后使用功能、后续使用年限和改造施工条件等因素。
1.0.4既有混凝土结构的改造设计,除应符合本规范的规定外,尚应符合国家和广东省现行有关标准的规定。

2术语和符号
2.1术语
2.1.1既有混凝土结构existing concrete structure
改造前已存在的混凝土结构。
2.1.2改造alteration
对既有混凝土结构的结构布置或结构构件作出改变,以满足建筑物新的使用功能要求和可靠性要求。
2.1.3后续使用年限subsequent workingLife
设计规定的改造后结构或结构构件不需进行大修即可按改造预定目的继续使用的年限。
2.1.4安全性评估safety assessment
对既有混凝土结构的承载力和抗震性能进行分析、验算和评定
2.1.5包柱式梁beam wrapped around the existing column
将既有混凝土柱的某一段柱高包裹于内的混凝土梁,柱和梁之间进行新旧混凝土连接界面处理、通过连接界面传递荷载。
2.1.6包柱式柱帽cap wrapped around the existing column
将既有混凝土柱的某一段柱高包裹于内的混凝土柱帽,柱和柱帽之间进行新旧混凝土连接界面处理、通过连接界面传递荷载。
2.1.7新旧混凝上连接界面interface between new and existing concrete
新浇筑混凝土与改造前已存在混凝土之间的连接界面。
2.1.8界面连接钢筋reinforcement used to connect the interface
连接新旧混凝土连接界面的钢筋,包括界面抗剪钢筋和界面分布钢筋。
2.1.9界面抗剪钢筋shear-friction reinforcement for the interface
提供界面抗剪承载力的界面连接钢筋。
2.1.10界面分布钢筋distributed reinforcement across the interface
提供界面构造作用的界面连接钢筋。

3基本规定
3.1一般规定
3.1.1既有混凝土结构的改造,应按改造后的使用功能、安全等级和后续使用年限进行改造设计。
3.1.2在改造设计时,新加结构、既有结构和新旧结构.之间的连接均应满足承载力要求,并采取有效措施减少材料变形、控制结构变形和基础不均匀沉降变形。
3.1.3在改造设计时,应减少结构拆除、植筋钻孔、混凝土基面凿毛等改造施工对结构构件的削弱和损伤,确保主体结构在改造过程中的安全。
3.1.4改造设计应包括下列设计内容,视改造项目的具体情况可调整设计内容:
1整体结构分析和计算;
2新加结构的设计;
3既有混凝土结构的可靠性评估与加固设计;
4新旧结构的连接设计;
5改造过程中的防倒塌设计;
6相关的地基基础设计;
7满足特殊改造要求的结构专项设计。
3.1.5改造设计时宜取建筑物的整体结构作为改造设计范围,并对共进行相关的结构计算和结构设计。对于只涉及局部结构的改造,当同时满足下列条件时,可仅取改造范围内的结构及其相关结构作为改造设计范围:
1改造不需要延长设计使用年限;
2改造对整体结构安全性的不利影响较小;
3建筑物已经竣工验收合格,设计图纸、竣工图纸和工程质保资料齐全、可信;
4改造前未曾改变使用条件、使用功能,未曾进行降低结构性能的改造;
5建筑物前期正常使用,未曾遭受火灾、地震、爆炸、洪水、非正常撞击等灾害性损伤。
3.1.6建筑结构的安全等级,应按改造后的建筑规模和使用功能,根据现行国家标准建筑结构可靠性设计统一标准B50068的规定划分。结构中各类结构构件的安全等级宜与整体结构的安全等级相同。地基基础设计等级,应按改造后的建筑规模和使用功能根据现行国家标准可建筑地基基础设计规范GB50007的规定划分。对于沉降变形已稳定、基础荷载不会增加、地基不会受到改造施工显著扰动的既有地基基础,可按原设计采用的地基基础设计等级不变。
3.1.7改造后的结构单元,平面布置宜简单、规则,质量、刚度的平面分布宜均匀,避兔严重不规则的结构平面布置:结构的侧向刚度宜上小下大,逐渐均匀变化,避兔结构侧向刚度沿高度方向出现突变。
3.1.8对改造后的结构有防火要求时,应按现行国家标准建筑防火设计规范GB50016规定的耐火等级和耐火极限,对结构进行防护设计。
3.1.9对于下列情形的既有混凝土结构,不适合进行改造、不应进行结构改造设计:

1既有结构的承载力严重不足,且可能导致改造过程中难以预防的失稳或丹塌;
2既有结构由于受损严重而出现随时倒塌的险情,且险情尚未排除;
3既有结构由于地基基础变形而开裂或倾斜、存在倒塌的危险,且险情尚未排除;
4可能在改造过程中发生难以预防的失稳或丹塌的其它情形。
3.1.10在后续使用过程中,对于采用合成树脂材料或其它聚合物材料的加固构件和连接部位,应按现行国家标准混凝土结构加固设计规范3B50367的规定定期检查其工作状态。
3.1.11在后续使用过程中,未经技术鉴定或设计许可,不得改变改造后结构的用途和使用环境。
3.2设计基础资料
3.2.1在改造设计前,应根据改造设计需要收集、查阅下列设计基础资料:
1原工程设计文件,包括建筑设计图纸、结构设计图纸(含设计变更通知书)、结构计算资料等;
2原工程施工资料,包括工程竣工图纸、工程质量保证资料等;
3改造项目的建筑设计图纸、装修设计图纸;
4岩土工程勘察报告;
5既有混凝土结构的可靠性鉴定报告;
6前期使用过程中改打扩建和加固维修的设计文件及施工资料;
7其它与改造设计相关的资料,包括建筑场地、周围建筑物、室内外管线、周边道路通行条件等。
3.2.2当改造设计涉及地基基础,但缺乏岩土工程助察报告或原有岩土工程勘察报告不能满足改造设计的要求时,应补充进行岩土工程勘察、出具岩土工程勘察报告。当既有建筑位于或临近山坡、挡土墙、河流、岩溶及土洞发育场地时,应勘查场地稳定性、评估不良场地条件对既有建筑的潜在威胁或直接危害。
3.2.3在鉴定报告中,应提供既有混凝土结构的结构布置、构件截面尺寸、钢筋配置、材料力学性能、结构开裂受损等结构现状信息,提供结构承载力验算结果,评定结构的安全性和抗震性能,必要时应评定结构的使用性。
3.2.4可靠性鉴定报告应在其注明的有效期内使用。如果没有注明有效期,可靠性鉴定报告宜在报告出具之日起两年内使用。
3.2.5在改造设计前,设计人员应现场查勘建筑物结构现状,了解建筑物场地条件。对于结构现状,应重点了解建筑物结构体系、平面布置、楼层分布、使用过程等情况,并查看结构变形、开裂破损、钢筋锈蚀等损伤情况。对于场地条件,应重点查助建筑物周边的地形、河流、山坡、挡土墙、演海大气等环境条件,并了解建筑物周边的建筑物、道路交通、施工场地、管线布置等改造施工条件。
3.3后续使用年限
3.3.1对于改造后的混凝土结构,应在设计图纸中明确改造后的使用功能和后续使用年限。后续使用年限应在综合考虑业主的改造需求、结构现状和技术经济指标后确定。
3.3.2新加结构和既有混凝土结构宜采用相同的后续使用年限。当改造确实需要、且结构条件许可时,新加结构和既有混凝土结构可采用不同的后续使用年限。
3.3.3后续使用年限宜延续既有混凝土结构的原设计使用年限,即取原设计使用年限扣除已使用年限作为后续使用年限。对于临时性建筑结构,后续使用年限不宜取少于5年;对于其它建筑结构,后续使用年限不宜取少于30年。
3.3.4当改造范围仅限于建筑物的局部结构时,不宜延长既有混凝土结构的原设计使用年限。
3.3.5对于在改造前曾经采用合成树脂材料或其它聚合物材料进行过加固的既有混凝土结构,在确定后续使用年限时应考虑前期加固年份和所用加固材料老化程度的影响。
3.4荷载
3.4.1对于改造后的混凝土结构,应按改造后的结构布置、使用功能和后续使用年限根据现行国家标准建筑结构荷载规范GB50009的规定计算作用于结构上的荷载。对于改造范围外的结构,在整体结构计算时可按原设计采用的荷载标准计算作用于结构上的荷载。
3.4.2对于作用于结构上的自重荷载,应按下列规定确定:
1对于现有自重荷载,应根据自重荷载项目的实际布置及实测几何尺寸,按材料自重和设备重量参数计算确定。当原图纸资料上有关自重荷载项目的布置及标示尺寸与建筑物现状一致时,可按原图纸资料上的布置及标示尺寸、根据现行国家标准建筑结构荷载规范。GB50009的规定计算作用于结构上的自重荷载:
2对于新加自重荷载,应按改造后的设计图纸、根据现行国家标准建筑结构荷载规范GB50009的规定计算作用于结构上的自重荷载。
3.4.3对于新加的垂直电梯、手扶电梯、坡道梯、空调设备、工业设备等固定设备,应按设备安装图及其说明书中的自重参数、运营重量和支点布置要求确定设备荷载。
3.4.4对于作用于结构上的可变荷载,应按改造后的使用功能、后续使用年限根据现行国家标准建筑结构荷载规范3GB50009的规定计算。在计算基本组合下的内力设计值时,应考虑后续使用年限对可变荷载作调整,荷载调整系数应按表3.4.4采用。

4既有混凝土结构的可靠性评估与加固设计
4.1改造前既有混凝士结构的可靠性鉴定
4.1.1在改造设计前,应根据改造需要按改造前的结构现状、改造后的使用功能对既有混凝土结构进行可靠性鉴定,出具可靠性鉴定报告,为既有混凝土结构的改造设计提供依据。
4.1.2既有混凝土结构的可靠性鉴定应符合下列规定:
1既有混凝土结构应按改造后的使用功能确定抗震设防类别,按改造后所处的使用环境确定环境类别,鉴定采用的后续使用年限应不少于改造设计采用的后续使用年限。
2在可靠性鉴定时,可靠性等级评定、安全性等级评定和使用性等级评定均应符合现行国家标准民用建筑可靠性鉴定标准GB50292或工业建筑可靠性鉴定标准GB50144的规定。在安全性鉴定时,尚应按现行国家标准建筑抗震鉴定标准GB50023的规定评定结构的抗震性能。
3在验算结构承载力、评定结构安全性等级时,应同时考虑永久荷载作用、可变荷载作用和地震作用的影响
4.1.3可靠性鉴定应按下列规定确定鉴定内容:
1对于下列既有混凝土结构,应进行安全性鉴定和使用性鉴定:对于其它既有混凝土结构,应进行安全性鉴定、可不进行使用性鉴定:
1)已出现显著不满足使用性要求的裂缝、位移或变形的既有混凝土结构;
2)已发生显著影响耐久性的钢筋保护层开裂、钢筋锈或材料性能劣化的既有混凝土结构:
3)含有未经充分淡化处理的海沙及其它腐蚀性材料的既有混凝土结构;
4)改造后需要延长设计使用年限的既有混凝土结构;
5)改造后使用环境发生明显不利变化的既有混凝土结构。
2对于同时满足下列条件的既有混凝土结构,可按具体情况简化可靠性鉴定,但至少应进行现场查勘、资料核查、建筑物整体倾斜测量、结构裂缝检查等必要的鉴定工作:
1)原设计当时所依据的主要结构设计标准尚在有效期内;
2)既有混凝土结构工程质量已经验收合格,设计文件和工程质保资料齐全、可信;
3)改造前未曾改变使用条件、使用功能,未曾进行影响整体结构性能的改造或加固维修;
4)建筑物前期正常使用,未曾遭受火灾、地震、爆炸、洪水、非正常撞击等灾害性损伤。
3对于只涉及局部结构的改造,当同时满足本规范第3.1.5条所列条件时,可按改造要求仅对改造范围内结构及其相关结构进行必要的现场检测和构件层次的安全性鉴定。
4.1.4在可靠性鉴定时,应根据结构现状、图纸资料完整性和改造设计需要,结合实际检测条件就下列内容进行必要的资料调查和现场检测,并在可靠性鉴定报告中做出详细描述、提供相关数据:
1地基与基础
1)地基处理情况、基础持力层状况

2)基础的类型、平面布置、几何尺寸与理深;
3)基础配筋及材料力学性能;
4)既有基础的沉降变形、开裂及腐蚀等受损情况;
5)上部结构因基础沉降而造成的倾斜和开裂情况。
2上部结构
1)结构体系和结构布置,包括建筑物的承重结构体系、支撑系统、结构布置、轴线尺寸以及楼层层高等;
2)承重构件的截面尺寸;
3)主要材料的力学性能;
4)承重构件的钢筋配置,包括纵向受力钢筋、箍筋、墙柱拉筋等等,钢筋配置应包括钢筋数量、牌号和直径,箍筋配置应区分加密区和非加密区;
5)构造柱、圈梁的布置及其它构造措施;
6)伸缩缝、沉降缝、防震缝的设置情况;
7)结构损伤及缺陷情况,包括结构开裂、构件变形、钢筋露筋、钢材锈蚀、混凝土爆裂、混凝土蜂寓孔洞等缺陷情况,其中结构开裂时应查明裂缝的分布、走向、长度和宽度,分析结构开裂的原因;
8)钢筋的保护层厚度、混凝土碳化深度、有害物质含量及侵入深度;
9)其它与改造设计相关的结构资料和数据。
3围护结构
维护结构及其与主体结构的连接情况。
4.1.5现场检测时应考虑结构现状、根据国家现行有关检测标准的规定确定检测方法和样本数量,尽量减少对既有结构的损伤,并及时修复损伤部位。
4.1.6对于结构布置、构件尺寸和材料力学性能指标,当图纸资料缺失、图纸显示的结构状况与结构现状不一致或对图纸资料有怀疑时,应按国家现行有关检测标准的规定进行详细的现场检测,并根据检测结果补充完善和确定相关数据;当图纸资料完整、图纸显示的结构状况与结构现状一致且对原图纸资料没有怀疑时,可仅进行验证性的现场检测,验证性检测时的检测范围和检测数量可比详细检测时适当减少。如果验证结果符合原设计要求,应采信原图纸资料的数据;如果验证结果不符合原设计要求,应补充进行详细的现场检测,并根据检测结果确定相关数据。
4.1.7在鉴定楼面结构的安全性时,当难以通过现场检测及查证资料得到承载力计算所需的截面尺寸、配筋和材料力学性能指标时,可通过原位静载检验的方法评定楼面结构的承载力。原位静载检验应符合现行国家标准混凝土结构试验方法标准GB/T50152的规定。
4.1.8对重要建筑进行重大改造时,应组织专家对可靠性鉴定报告进行论证。
4.1.9可靠性鉴定报告的内容应完整、准确,满足改造设计的需要,并符合国家和广东省现行有关鉴定标准的规定。

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