温岭国际大酒店加层加固设计

分类：建筑设计论文发表 时间：2013-01-04 12:01 关注：(1)

　　摘要：通过具体工程的设计过程分析加层加固项目的设计要点，提出相应的设计方法和步骤，并作出经验总结。

　　关键词：加固 加层 结构可靠性鉴定 钢结构

　　目前，许多建筑物受当时经济条件和建筑技术制约，使用功能和结构形式已不能满足时代需要，若将这些建筑拆除后重新规划建设，许多城市经济条件尚不能满足，若采用加层加固的方法改造既有建筑，就能达到经济、适用的目的。

　　大多数结构工程师经常接触的项目多为新建项目，如果初次碰到这种加层加固改造项目通常会有一种无从下手的感觉，因为改造项目乍看之下似乎比较复杂，牵涉到许多因素，有很多问题需要考虑，比如，对原有建筑结构的可靠性进行鉴定;对加层结构类型的选用;对加固手段的选用;新建部分结构与原有建筑结构衔接的处理;对结构设计要预先考虑施工难度等等。

　　其实只要根据具体项目的现状进行仔细分析，又能吃透原有图纸，再加上有一定的结构加固经验的话其实并不难。下面介绍一下笔者一个高层加层加固改造项目，通过这个项目我们可以初步了解加层改造项目的一些要点。

　　一、 建筑概况：

　　温岭国际大酒店原为地下1层、地面18层高层建筑，局部突出屋面的机房层有2层，原建筑物高度约为60米，出屋面电梯机房顶为68.1米，结构类型为现浇钢筋混凝土框架剪力墙结构，楼盖采用的是主次梁楼盖体系，基础类型为钻孔灌注桩基础。

　　温岭地区抗震设防烈度低于6度，该建筑物可不进行抗震设防。

　　温岭地区基本风压 为0.77 kN/m2，基本雪压为0.50 kN/m2。

　　本工程于1999年竣工并投入使用。

　　二、 工程要求：

　　应甲方要求，本工程于2010年对主楼进行改造，其中对原有结构影响最大的改造为在原屋面处往上增加两层楼层，每层层高为3米，加层完成后建筑物总高度为66m，加层楼层面积及柱网与标准层相同，其主要功能为办公和会议。改造时建筑物已使用时间约为10年。加层部分设计使用年限为25年。

　　三、 建筑鉴定：

　　根据国家设计规范对原施工图纸进行复查计算，设计比较安全，构造与改造设计时的现行规范相差不大，桩基础承载力富裕量较大;经现场目测检查，仅局部建筑的墙面存在明显灰缝剥落现象，地下室水池侧壁略有渗漏，其它基本完好，结构无明显裂缝。

　　四、 设计分析：

　　1)、通过对原有结构分析并计算，考虑到正常使用已10年，建筑物自重引起的基础沉降已经相当稳定，且基础承载力富裕较大，经初步估算，加层引起的荷载增加不会对原有建筑的基础安全及使用造成影响;

　　2)、对原有竖向承重结构构件剪力墙、框架柱的承载力复核结果为：标准层处因建筑新增门洞，局部剪力墙截面削弱;因荷载的增加，底层个别框架柱承载力略有不足，均须采取加固措施;其中框架柱加固采用湿式外包钢加固法，剪力墙则在截面削弱处采用碳纤维加固法和湿式外包钢加固法结合，经加固后均能满足承载力要求;

　　3)、各层混凝土梁及楼板因使用荷载变化不大，且原设计比较保守，故可不作加固措施;原屋面处由于局部框架主梁上立钢柱，致梁上增加了较大集中荷载，经计算决定对这些梁采用碳纤维加固法;

　　4)、为尽量减轻加层引起的荷载，采取了下面几个措施：a. 为减少原屋面的结构自重，将屋面保温层等建筑面层部分敲除，采用质量较轻的木地板装修，作为办公室的地面;b. 所有新增填充墙体采用轻质墙材，外墙则与建筑协调，尽量采用玻璃幕墙;c.新增结构框架部分采用钢结构，这样自重比直接采用混凝土结构轻得多，施工工期也比较短，对原有结构影响也能降至最低;

　　5)、钢结构与原混凝土结构的连接节点采用铰接连接，减少新增结构引起的附加内力对原结构的影响，但连接节点的设计和施工必须可靠;

　　6)、本工程所在地区为非抗震设防地区，因此主要的侧向力为风荷载，对结构的构件及节点抗震性能要求不高，但新增结构应与原结构变形相协调，本工程通过将设计新增部分结构与原结构共同建模计算，模拟出接近真实的受力变形情况，并根据计算结果进行结构构件和节点的设计;

　　7)、本工程中新增机房层为混凝土框架结构，该部分框架在原混凝土柱顶植筋浇柱加层;

　　8)、正式施工时应先做好加固的步骤而后进行加层施工。

　　五、 经验总结：

　　从这个工程可以了解到，加层房屋系新旧房屋的结合，既不同于新建房屋也不同于旧有

　　房屋，既有新建房屋特点又有新建旧有房屋的特点，因此加层加固工程的设计要安全可靠，需要做到以下几点：

　　1)、必须对工程的来龙去脉及现状有个清晰的认识;这就需要在设计前期把工程的原

　　图纸等资料收集齐全，对图纸应进行重新计算复核，一方面可以对工程做一个全面的了解，一方面也可能发现一些潜在的隐患，及时补救;对现场应进行充分调查，必要时应请鉴定部门对结构进行鉴定;

　　2)、应与建筑专业设计人员密切配合，所选结构类型与建筑功能及造型相协调，尽量减轻结构自重，尽量利用原有结构构件但应避免利用安全性不明的构件。

　　3)、加层结构类型的选定应慎重，否则新旧结构不协调，会造成整体性不够或抗震能

　　力不足，有必要进行整体建模计算，仔细分析结果，设计时适当预留一定的安全空间，切忌“拍脑袋”设计。

　　4)、对构件的设计要充分考虑到施工方便和施工可能产生的缺陷;还要加强对每个施

　　工工序的验收，这样既能发现设计之前未能考虑到的问题，又能起到施工监督作用。

　　5)、图纸表达应详细准确。新工程与以前类似工程的施工过程相差无几，而加层则具有各自的特殊性，因为加层工作既有新构件的制作，又有对原有结构的加强处理。