某框架支撑结构拆除斜撑改造设计
某框架支撑结构拆除斜撑改造设计
摘 要：针对北京市某售楼处，从结构传力途径、抗震变形验算、抗震承载力核算及施工技术要求等几方面进行加固改造设计，改造后结构受力更加合理，抗震性能更加良好。
关键词： 斜支撑；抗震加固；转换梁托梁；框架支撑
1 结构现状和概况
北京市某售楼处建造于2004年，地下一层，地上两层，房屋总建筑面积5100㎡。按北京市抗震设防烈度8度设计，地震加速度为0.20g ，设计地震分组为第一组，建筑场地类别为III 类。房屋总长68.0m ，宽25.0m 、总高10.9m 。层高：一层为5.4m ，二层为5.5m 。地下一层采用混凝土结构，地上两层为钢框架支撑结构，框架柱采用钢管混凝土柱，框架梁采用钢梁，支撑采用钢支撑，楼屋面板为压型钢板混凝土组合板，基础采用筏板基础。
地下一层原为车库，现功能不变；一层二层原功能为售楼处，现改为超市。由于房屋中间5-6-B-C 区域附近用斜支撑作为竖向传力构件，作为超市使用，有诸多不便。建设方决定拆除斜撑，满足超市使用功能上的要求。
2 改造方案-转换梁托梁去斜撑方案
在确定改造方案之前，首先对房屋现状进行了现场调查及检测。该楼现状良好，未发现有结构上的明显缺陷，房屋钢构件及混凝土强度等级满足原设计要求。
该建筑一层和二层在横纵轴线相交处5-B 轴、5-C 轴、6-B 轴及6-C 轴位置没有结构柱，荷载通过5-6-B-C 区域外围四根钢梁传递给斜撑，斜向支撑再向下传递（具体见图1和图2和图4），在地下一层顶，各支撑汇聚于一点，即横纵轴线相交处（具体见图4），将上部结构荷载传递给地下一层的框架柱，传力途径较为复杂。拆除斜撑后，上述四根钢梁荷载无法向下传递，因此须沿5-A-D 轴，6-A-D 轴，4-7-B 轴及4-7-C 轴，增加转换梁，承担次梁传来荷载，同时在一层和二层5-B 轴、5-C 轴、6-B 轴及6-C 轴位置，增加框架柱，与转换钢梁连接（具体见图3），转换梁将荷载传给新增框架柱，框架柱将荷载传递给地下一层柱，再传给基础。
改造后，原结构传力途径改变，结构需进行抗震验算。主要包含以下两个方面内容。a 、对整体结构进行抗震变形验算，如不满足要求，需增大结构抗侧刚度；b 、对所有梁柱构件进行抗震承载力验算，如不满足要求，需进行加固；
3 改造后结构抗震验算
按照上述方案拆除斜撑后，该结构体系变为框架结构。由于框架柱为钢管混