托梁拆墙技术是托梁拔柱加固改造方法中的一种,是在不拆或少拆上部结构的情况下实施拆除、更换承重墙体的一门综合性技术。其实也就是我们平时所说的墙体改梁技术,与传统的拆除屋盖系统、拆除墙体再恢复屋盖的“大掀盖”改造相比,托梁拆墙加固改造技术具有对生产及生活影响较小、施工周期短、费用较低等优点。目前我国托梁拆墙技术的应用,一般多用于要求改变功能布局、增大使用空间的旧房改造和综合楼改造等混合结构房屋的加固改造中。
文章结合实际的加固改造工程,对托梁拆墙技术的一般设计要求、计算步骤和施工要点进行系统的介绍,并通过具体的工程实例来说明托梁拆墙加固改造时预应力托梁的设计方法,为类似工程改造加固提供参考。
托梁拆墙技术一般设计要求
(1) 必须对相邻支承托架(或梁)的柱或墙进行承载力复核和加固处理。
由于被拆墙的上部荷载通过托架(或梁)传给相邻的柱或墙承担,引起该柱或墙集中力增大,而且所增加的集中力荷载尚不一定作用在该柱或墙的中心,还很可能引起附加弯矩的出现,因此,必须根据托梁拆墙后的实际受荷情况对相邻支承托架(或梁)的柱或墙进行承载力验算。如不满足承载力设计要求,应采用合适的方法(如增大截面、外包钢等)对其进行加固。
(2) 必须对支承托架(或梁)的柱或墙下基础及相应的地基进行承载力复核和加固处理。
由于被拆墙体承担的荷载转由相邻支承托架(或梁)的柱或墙承担,相应基础所受的荷载发生变化,同时抗侧力体系发生变化,因此,应根据原有地勘资料或重新进行地基勘探,确定地基的实际地耐力,并按相关规范对上部结构进行计算,验算整个结构在拆掉承重墙体后是否安全。
(3)加强支承转换托架(或梁)的变形控制,及其与支承柱或墙的连接构造设计。
托梁拆墙后结构的沉降变形主要由拆墙施工过程中的沉降变形和拆墙后支承托架(或梁)因受力而产生的弯曲挠度变形组成。对于施工过程中的沉降变形可以采用对托架(或梁)施加预应力的措施来控制。因此,托架(或梁)的受力弯曲变形产生的挠度就是设计计算的重点,应根据托架(或梁)与支座的连接方式及其本身刚度进行严格控制。一般情况下,托架(或梁)容许挠度不宜**过其跨度的1/800。
(4) 托梁拆墙加固改造后的结构必须符合抗震要求。
托梁拆墙后的房屋结构由于使用空间增大、墙体数量减少,导致房屋水平侧向局部刚度降低,新的梁-柱或梁-墙连接部位可能会产生较重的震害,因此在需要抗震设防的地区,要考虑抗震的因素,必要时要对结构进行抗震加固。
力源墙改梁告诉你增设支点法
增设支点法是在梁、板、柱上增设支点以减少结构的计算跨度,达到减少荷载效应,发挥构件潜能,提高承载力,加固结构的目的。按支撑结构的受力性能,梁的增设支点加固法分为刚性支点和弹性支点法。刚性支点法是通过支撑构件的轴心受压把荷载直接传递给基础划其他承重构件,此时,支点的变形相对被加固梁的挠度而言非常小,可忽略不计。弹性支点加固法是以支撑构件受弯或桁架作用来间接传递荷载,此时,支点的变形不能忽略,柱的支点法加固可采用柱间横向支撑法,增设支点法适用于房屋净空不受限制的大跨度梁、板或高度较高的柱的加固。
墙体改梁为你讲解房屋加固的具体原理:
加固、改造前原结构已经承受荷载,若将其称之为次受力,则加固、改造后属于二次受力。加固、改造前原结构已经产生应力应变,存在一定的压缩变形、弯曲变形等,同时原结构混凝土的收缩变形已完成,而加固一般时、是未卸除已承受的荷载,或部分卸除下进行的,加固时新增加的结构部分只是在荷载变化时,才开始受力。所以新加部分的应力、应变滞后于原结构。新、旧结构不能同时到达应力峰值,破坏时,新旧部分可能达不到自身的承载能力极限。如果原结构构件的应力和变形较大,则新加部分的应力将处于较低水平,承载潜力不能充分发挥,起不到应有的加固效果。
加固结构属于新—旧组合结构,新旧部分能否成为整体,关键取决于结合面能否充分地传递剪力。实际上混凝土结合面的抗剪强度一般总是远远低于一次整浇混凝土的抗剪强度,所以二次组合结构结构承载力低于一次整浇结构。加固结构的这些受力特征,决定了混凝土结构加固设计计算、构造及施工,不同于新建混凝土结构。
墙改梁中,框架梁的纵向钢筋
框架梁纵向钢筋的配置,应符合下列规定。①纵向受拉钢筋的配筋率应满足设计要求。
②一、二级抗震等级时贯通梁全长的上、下部纵向钢筋不应小于2014;三、四级抗震等级和非抗震设计时贯通梁全长的上、下部纵向钢筋不应小于2412;贯通梁全长的上部纵向钢筋不应小于梁上部纵向钢筋中较大截面面积的四分之一;贯通梁全长的下部纵向钢筋不应小于梁下部纵向钢筋中较大截面面积的四分之一。
③当混凝土强度等级大于C60时,采用HRB335级钢筋的配筋率不宜大于3%,采用HRB400级钢筋的配筋率不宜大于2.6%。
④有抗震要求的框架梁,纵向钢筋宜采用直钢筋,不宜采用弯起钢筋。当框架梁承受较大竖向荷载且跨中钢筋较多时,可采用弯起钢筋。锚入柱内的弯起钢筋,当能有效地承受负弯矩时,应计入受拉钢筋截面面积之内。