吳江環(huán)境檢測中心輔樓房屋增層加固改造
房屋增層前應(yīng)提供使用單位的增層目標(biāo)要求,進行增層鑒定工作,經(jīng)綜合評定適宜增層時方可進行增層。舊房增層改建設(shè)計遠(yuǎn)比新建工程復(fù)雜,不僅要考慮新建部分和新舊建筑之間的關(guān)系,而且更重要的是要對原建筑的結(jié)構(gòu)質(zhì)量狀況作出判斷,并進行必要的加固處理。
1.1技術(shù)要點
1)建筑物增層的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)執(zhí)行有關(guān)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范和材料要求。
2)增層結(jié)構(gòu)計算簡圖必須與實際情況相符,傳力路線明確。
3)應(yīng)盡量減少由于增層使既有建筑物承重結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的附加應(yīng)力和變形。
1.2主要增層技術(shù)方案
一般剛性磚混結(jié)構(gòu)(上下部均為磚混結(jié)構(gòu)),在對地基基礎(chǔ)及墻體強度進行復(fù)核驗算并滿足抗震設(shè)防要求后,可采用普通粘土磚或砌塊、輕質(zhì)高強材料(如泰柏板等)來加砌新的上部墻體。當(dāng)個別墻段或基礎(chǔ)強度不足時,可先進行局部加固處理。增層的承重體系可在原承重墻體上加層,也可采用與體系相反的承重體系,即原房屋為橫墻承重體系,增層部位為縱墻承重體系;原房屋為縱墻承重體系,增層為橫墻承重體系。但必須在剛性方案或抗震要求的間距內(nèi)布置上下連貫的剛性橫墻。
多層全框架結(jié)構(gòu)。當(dāng)增層部分仍采用框架時,上下框架柱應(yīng)對齊,將原結(jié)構(gòu)框架柱頂鑿開,接長鋼筋后再澆筑增層部分的框架柱混凝土。在新舊結(jié)構(gòu)交接處,亦即原屋面高度處宜現(xiàn)澆截面較高的轉(zhuǎn)換梁,以確保新舊結(jié)構(gòu)在加層處有可靠的傳遞,并增強節(jié)點的抵抗能力。對老框架強度的驗算,除了考慮增層后增加的垂直荷載外,還要考慮房屋加高后,由于水平荷載增加而使側(cè)移加大的影響。必要時可設(shè)剪力墻,控制側(cè)移的影響,相對地提高框架的承載能力。
多層內(nèi)框架結(jié)構(gòu)。增層部分的結(jié)構(gòu)布置與下層結(jié)構(gòu)相同,內(nèi)框架鋼筋混凝土中柱梁、磚壁柱設(shè)置至頂。根據(jù)抗震要求,房屋四大角設(shè)抗震柱,新加層抗震縱橫墻采用普通磚或砌體。加層的可行性取決于原鋼筋混凝土內(nèi)柱及帶有壁柱的磚砌體的承載能力已經(jīng)補強加固的可能性。
底層全框架結(jié)構(gòu)。上部加層部分一般采用剛性磚混結(jié)構(gòu),由于上部加層而增加了底層框架的垂直荷載和水平荷載。對于經(jīng)過復(fù)核驗算不能滿足加層強度及抗震要求時,可采用口型鋼架與原框架梁柱形成組合梁柱進行加固(此方案適合于非地震區(qū)使用)。
下部磚混、上部框架結(jié)構(gòu)方案。這種類型主要是為了減小增層荷載,在舊房屋上部分采用填充輕質(zhì)墻形成的框架結(jié)構(gòu)體系。采用這種方案時上部框架柱應(yīng)有可靠的錨固或支承,通常應(yīng)結(jié)合舊房加固,宜對舊房設(shè)構(gòu)造柱,使其與加層中的框架形成整體,從而使框架梁柱落地,構(gòu)造柱應(yīng)盡可能深入既有建筑物室外地面下500mm,或錨入基礎(chǔ)圈梁內(nèi),以避免上部框架柱未落地,而只是在舊樓層圈梁上連接,造成錨固不可靠的后果。
下部剛性方案,上部為彈性或剛彈性方案的磚混結(jié)構(gòu)。此類建筑主要用于增設(shè)一個較大空間的會議室等。由于此類建筑的抗震性能差,不宜在地震區(qū)修建。在非地震區(qū),應(yīng)考慮新加縱墻有足夠的承受橫向風(fēng)荷載的能力。此類房屋在增層時,應(yīng)從外墻底部起,在建筑物外側(cè)沿房高增設(shè)扶壁磚柱,用以增強加層部分墻體抵抗橫向水平力的能力,扶壁磚柱的斷面應(yīng)滿足加層部分窗間墻的強度和穩(wěn)定性要求,或加層部分增設(shè)鋼筋混凝土柱列與舊墻體增設(shè)的構(gòu)造柱相連。
外套結(jié)構(gòu)。當(dāng)在既有建筑物上增加的層數(shù)比較多、增加的荷載較大,而原建筑的寬度不大于15m、高度在15m以下且不適于采用直接增層方案時,可采用外套結(jié)構(gòu)增層方案。外套結(jié)構(gòu)可以解決直接增層不能解決的問題:
1)增層以后的層數(shù)、高度可不受GB50011-2010建筑抗震設(shè)計規(guī)范對砌體房屋層數(shù)和總高度的限制,而放寬到多層或高層鋼筋混凝土房屋的適用層數(shù)和高度。
2)不受原平面設(shè)計及結(jié)構(gòu)類型限制,可按新的使用功能要求,重新進行設(shè)計。
3)可以改善建筑立面,解決新舊部分不協(xié)調(diào)、不統(tǒng)一的問題,消除外形上簡單的加固痕跡。
4)外套框架可分為兩大類:第一類,外套框架與舊建筑物完全脫開,外套框架底層柱很高,中間無水平支點,稱為長腿柱外套框架;第二類,外套框架與舊建筑物連在一起,在外套框架各層柱中間有水平支點,稱為短腿柱外套框架。