最近在设计一个工业厂房的加固,遇到了一点不小的麻烦.
情况是这样的:
土建已经施工完成,但现在要在楼板上开洞.洞口比较大,因此需要把楼板打开一个洞,并且在洞口两边要加次梁.次梁以原有的主梁为支座.问题的关键就是解决新浇次梁与原有主梁的连接,特别是连接节点处支座剪力的传递.
我的设计思路是这样的:
1、次梁钢筋与主梁的连接
这个问题比较容易解决,主要是采用植筋的方法.对于次梁下部钢筋,位置正好在主梁的腹部,可以直接植筋.而对于次梁上部钢筋,由于该处主梁和楼板钢筋比较密,植筋困难.就采用把主次梁相交处的主梁上部混凝土打掉100mm，次梁上部钢筋放在主梁第一排钢筋下.后与次梁一起浇筑.混凝土采用比原混凝土等级提高一级的微膨胀混凝土,施工时应把主次梁相交处的主梁梁侧混凝土表面凿毛,这样有利于新旧混凝土的连接.
2、关于次梁的支座剪力如何传递的问题.
我想采用锚栓来解决。在主梁梁侧打入化学锚栓，用角钢做锚板，构成锚栓群。通过角钢把次梁的支座剪力传给锚拴，再通过锚拴传给主梁。计算下来4个锚栓就能够承受次梁的支座剪力，但主梁基材混凝土的受剪承载力不足。所以还需对主梁进行加固,以提高基材混凝土的受剪承载力,
3、关于主梁加固的问题
我采用了贴碳纤维来解决.贴的碳纤维在锚栓群的楔形破坏面以内。利用公式Vbf=ψvb*ft*Af*hf/sf计算碳纤维对梁斜截面承载力的提高值。
目前存在的一些问题：
1、锚栓+角钢构成的体系，类似于牛腿，但它是位于次梁中部，不是位于次梁底部。目前这个设计思路的假设是，锚栓+角钢构成的体系，能够承担次梁传来的绝大部分剪力，但实际工作情况下是否能够实现，缺乏判断的依据。锚栓+角钢之所以要在次梁中部主要有两点原因，一是锚栓如果在次梁以下，则锚栓与主梁梁底距离太小。基材混凝土的抗剪承载力就更不能满足。二是锚栓+角钢在次梁中部，待浇完混凝土后，也能跟次梁连接起来。从外观上看，也看不到角钢了。当然这个不是主要的。带来的隐患就是上面说的，只有次梁混凝土与角钢是完全连接一起的，那么角钢才能传递绝大部分剪力。
2、粘结锚栓虽然能够抗剪，但构造手册上说，粘结锚栓不适用于边缘构件(c<10*hef)的结构构件，而对于一般的梁来说，无论锚栓打在梁的上部还是下部，一般都很难满足这个要求。而混凝土加固设计规范好象对此没有限制。不知道在目前的实际工程中，对这点是怎么处理的？
另附该问题节点的DWG文件：http://okok.org//ut/attach/74/740309-.dwg