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浅谈建筑物结构特点与加层改造流程

浅谈建筑物结构特点与加层改造流程,目前,由于我国经济长期健康的发展,人民的生活水平日益提高,对于生活的需求也呈现出日益多元化的趋势。单就建筑行业来讲,很多地区兴起了建筑工程的加层改进。这种方法不仅对国家资源的节约还是对个人财力物力的节省都是一次有效的促进,代表了建筑发展过程中的一大方向。然而在房屋的改造过程中,首先要做的是对其进行详尽地检验和评估,以确保房屋改造之后安全有效。其次还要不断优化房屋的改造技术,确保技术的优先,实现房屋改造的可行性与合理性。我认为,综合各种建筑设施的特点,比较各种可操作的方案,可将房屋改造技术归结为两类。一是在原先固有的房屋基础之上,对上部结构进行稳固、增层等措施。二是在上部既有的建筑结构基础上,不断稳固房屋建筑的地基。以上两种方法相比较拆旧建新来说,不管是国家的资源节约还是个人物力财力的节省都是一次有效地促进,在城市建设和城市发展过程中十分具有可操作性。

1、加层改造技术特点

1.1 结构加固是将原建筑物钢筋混凝土柱外包格构柱,格构柱由原基础承台面起,柱角加角钢,柱体焊钢箍,柱面包钢网,达到增加钢筋混凝土柱承载力的目的。

1.2 适用于毗邻建筑物多,且周围施工场地狭窄的旧楼加层、加固、扩建等改造工程。

1.3 无需增加特殊设备,工艺可操作性强,经济实用,易于推广。

2、加层改造适用范围

本技术适用于建筑物的结构加层、加固等扩建改造工程。

3、工艺原理

在建筑物加层改造过程中根据设计图纸柱截面的尺寸要求,采用钢筋混凝土柱外包格构柱的加固施工技术,加大柱的承载力,并将格构柱接头与新增楼层结构连接,达到加层扩建的目的。

4、顶层部分

(1)在既有建筑的基础之上,根据原有建筑物的特点直接增加层级数。如果既有建筑物的特点属于较小空间的砖混结构,并且在改造的时候没有较大空间的要求,并且要求增加的层级数不超过三级时,就能直接在既有的墙体上直截了当地砌筑墙体,之后,增加楼板和顶层屋板。反之,如果既有的建筑结构系统不能对增加层级数后的总重量加以承载,那么就可以使得既有的墙面承重由横向改为纵向,确保墙面受力平均。除此之外,在原有的基础上,在增加建筑物层级数的过程中,一定要首先选用若干质量较轻的材料,比如空心砖、质量较强的防水、保温材料等等,以此降低屋面的承载负荷。该种办法最大的优势便是时间短、成本低。然而需要注意的是,底部结构一定要予以加固,以此来增加楼房的稳定性,确保楼房的质量。

(2)架空梁法。若原建筑为纵横墙混合承重的房屋,如办公楼,教学楼,科研楼,病房楼等,加层时主要是支撑进深梁的内外纵墙砖垛承重强度不够,同时发现与承重横墙相连的内外纵墙砖垛是非承重墙垛,还有较大的承载潜力可利用。这时加层设计,设置“架空梁”,将其支撑在非承重墙垛上,让此梁承担加层荷载。在承重墙垛处架空,不让其承担加层荷载。经计算,若用此法加高一层,一般可不对旧楼墙体及基础进行加固,加层时旧楼可正常使用,而且造价低,施工简便。

(3)外套框架结构法。当建设单位希望将层数提高较多,要充分满足使用要求时,采用外套框架结构,与原有房屋完全脱离。如果跨度很大,还可设计高度为一个层高的钢筋混凝土空腹桁架,承受较大荷载,而且空腹部分作为楼层,可以降低楼层层高,减少工程造价,且两桁架之间为一大空间层,便于建筑空间组合。若是采用无粘接后张法,预应力钢绞索在空腹桁架的下弦施加一个预应力,可以进一步改善空腹桁架的受力性能,将层数加的更多,跨度更大,提高经济效益。

从技术上权衡,一般条件下,外套框架结构更适合与三层及三层以下房屋上增设四层,以及多层住宅上增层。此法的优点是:加层施工时,旧房可正常使用,加层后无加固痕迹,可使立面全新。问题是:造价高,工期长,在地震区“高鸡腿”不利抗震,外套框架结构每边也需比旧房宽出2m左右,受地方限制。

5、地基基础

(1)如何对底部结构的承载能力进行测评。通常而言,房屋的加层改造不可能不涉及到房屋地基的承载能力问题。特别是对那些直接建在既有建筑物的基础上增层问题,合理有效地预测底部结构的承载能力就很关键。通过最显而易见的分析我们可以得知,地基土长时间受到中立的作用,促使地基中相关水分得意挥发,地基的坚固度得以增强,这对地基的承载力来说是一次有效地促进。与此同时,桩基础建筑物承载能力的大大增强也使得地基的坚固程度得以增强。根据在实践过程中长期总结出来的经验,我认为,要想预测地基承载力的提高,必须采用以下办法:①土性指标规范查表法:根据现场钻探得到的土性指标来得出增长后的地基承载力。 ②公式计算法:对在既有的房屋荷载作用下,地基承载力的增长,国内外都给出了一些公式,以便于通过计算求得增长后的地基承载力。③规范比较法:新的地基规范比老的规范要高。④地区经验法:根据当地的实际经验而提出的一些地基承载力增长的参数。

(2)地基承载力不够的解决方法。当加层房屋的地基承载力不够满足加层的要求时,可以采用加固地基和扩大基地面积等方法解决。目前,在加层工程中运用较多的是托换技术,有坑式托换和桩式托换两种:①坑式托换是直接在被托换的建筑物的基础下分段,分批的挖坑,浇筑混凝土以取代原有较小的基础。 ②桩式托换是利用原钢筋混凝土条形基础做承台,将条形基础改为桩基础。桩式托换内容十分广泛,可采用各种不同的桩型,如锚杆静压桩,该桩型利用原建筑的自重作为压桩荷载,因而较通常的静压桩节省了庞大的反力架或打锚桩.采用锚杆静压桩可以通过千斤顶,准确控制桩的承载能力,从而避免建筑物的不均匀沉降。

6、结语

如上所述,在既有的建筑物基础上实现加层改造,不仅对国家资源的节约还是对个人财力物力的节省都是一次有效的促进,代表了建筑发展过程中的一大方向。在房屋的改造过程中,首先要做的是对其进行详尽地检验和评估,以确保房屋改造之后安全有效。其次还要不断优化房屋的改造技术。与此同时,随着国家经济的不断发展和建筑施工技术的大力推进,此种方法也具备了较强的可操作性。在具体建设过程中,建设部门要合理考虑,全面衡量,采取十分灵活的操作方法和操作思路,全面灵活地发挥创造性思维的优势,不断推陈出新,摸索各式各样的建筑形式和建筑结构,全力做好建筑设施的加层改造工作。

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