钢筋混凝土组合梁在房屋室内增层改造加固中的应用

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【摘 要】房屋室内增层具有增大空间利用率、缩短施工周期、节省投资、占用空间小等方面的优点，以此，近几年其被广泛的应用在工程建筑中。对既有房屋室内增层进行改造加固，能够显著的提升使用功能、提高刚度、承载能力、耐久性、延长使用寿命等，其中钢筋混凝土组合梁是房屋室内增层改造加固的常见方法之一。文章以某工程为例，探析了钢筋混凝土组合梁在房屋室内增层改造加固中的应用，以供参考。

【关键词】钢筋混凝土组合梁；房屋室内增层；改造加固；应用

前言

随着经济的快速发展，人们对生活和生产条件的要求不断的升高，对现有建筑的鉴定以及加固也逐渐的增多。目前，对房屋室内增层改造加固中常用的方法有改变结构传力途径加固法、FRP材料粘贴加固法、粘钢加固法、预应力加固法、钢筋混凝土组合梁法等，其中钢筋混凝土组合梁对房屋室内增层改造加固，具有施工快捷、自重小、动力性能好、抗震性能强、刚度大、承载能力高等方面的优点。因此，钢筋混凝土组合梁在房屋室内增层改造加固中得到十分广泛的引用。

1 工程概况

文章以某房屋工程为例，该房屋工程为框架剪力墙结构，地上部分两座塔楼中间结合部为3层，楼盖都是预应力钢筋混凝土楼盖，三层楼板的标高都为8.95m，三层和四层的层高都为3.9m。该房屋工程的原设计表现为：结合部三层为18m×35m×8.3m的大厅，中间结合部屋顶的标高为17.35m。为了满足该房屋工程的使用要求，需要在该大厅中增加一层作为仓库，需要在标高为12.75m处增加一层楼盖，其他的部分保持不变，该改造工程应用了钢筋混凝土组合梁对房屋室内增层进行改造加固，并且经过改造加固，取得了良好的效果。

2 钢筋混凝土组合梁在房屋室内增层改造加固中的应用

选择房屋室内增层改造加固方案。由于该增层的跨度相对较大，如果选择在室内增加新柱，则势必会影响室内空间的使用，并且由于该增层的活荷载相对较大。经过分析，该房屋室内增层改造加固方案包括三种：（1）全钢结构楼盖改造加固方案，该种改造加固方案具有无湿操作、自重轻等优点，但是由于钢结构的防火处理造价高，钢结构面积大、施工噪音大、震动大等；（2）预应力楼盖体系，该房屋工程原有的楼盖体系采用的就是预应力楼盖体系，但是预应力梁和原混凝土柱的节点处理非常困难，例如混凝土柱和预应力梁会改变原有的受力模式，预应力钢筋的锚固会损害柱截面，威胁既有结构的安全，并且该方案还具有工作量大、自重大、工期长等缺点；（3）钢筋混凝土组合梁方案，应用钢筋混凝土组合梁方案具有工期短；模板用量相对较少；现场湿作业量小；钢梁可以作为钢筋混凝土组合梁的支撑模板，不需要任何临时支撑，运输到现场就能够直接施工；对基础产生的影响较小；跨越能力强；自重轻以及对邻近房间的影响小等方面的优点，因此，经过对比分析后，该房屋室内增层改造加固方案决定选择采用钢筋混凝土组合梁方案。

钢筋混凝土组合梁的参数计算。钢筋混凝土组合梁的设计原则表现为：钢筋各构件在达到极限状态时不能弯曲；截面屈服后应该具有一定的转动能力，也就是说当截面在屈服之前，不能因为混凝土梁被破坏而遭受损坏；考虑侧面焊接钢筋对钢筋混凝土组合梁的约束作用，应该根据《钢结构设计规范》，将受压区混凝土应力图兴化等效应力图形的计算方法进行计算。钢筋混凝土组合梁的参数计算主要包括以下两个方面：（1）正截面的设计计算，根据平衡条件Afp =fcm'bh+fy（ As +As’），其中fy为钢筋的屈服强度；As’为钢筋混凝土组合梁的受压区的钢筋截面面积；As为钢筋混凝土组合梁的受拉区的钢筋截面面积；fcm'为混凝土弯曲抗压强度设计值；h为钢筋混凝土组合梁的高度；b为钢筋混凝土组合梁的宽度；fp为钢筋的抗拉强度值；A为钢筋的全截面面积；（2）剪力强度计算，钢筋混凝土组合梁的剪力强度按照以下公式进行计算：V ≤hw・tw・fvp，其中fvp为钢筋抗剪强度设计值；tw钢筋混凝土组合梁腹板厚度；hw为钢筋混凝土组合梁腹板刚度；V为全部荷载作用下产生的剪力设计值。

结构布置以及构件设计。在设计的过程中，应该按照《钢结构设计规范》对钢筋混凝土组合梁的主梁和次梁进行设计，经过分析，钢筋混凝土组合梁采用主次梁体系，由二层柱顶浇注两根混凝土柱，由于设计的活载相对较大，设计的钢筋混凝土组合梁的参数表现为：截面尺寸：主梁、次梁分别为：500mm×700mm、200mm×50mm；主梁、次梁的跨高比分别为：15.3、12.0；主梁、次梁的自重分别为：312kg・m-1、80 kg・m-1；主梁、次梁的跨中挠度分别为12.2mm、9.7mm；主梁、次梁的挠跨比分别为：1/877、1/620。根据上述的结果进行分析得知：钢筋混凝土组合梁的挠度在施工过程中起反拱变得更小，有效的避免裂缝的产生；钢筋混凝土组合梁的自重为换凝土梁的2/3，当时刚度为混凝土梁的2倍。结果明显表示，钢筋混凝土组合梁在房屋室内增层改造加固中具有更强的跨越能力、刚度和强度，能够降低结构的自重、增加楼层的净高、降低楼盖的高度以及节省材料等，能够很好的满足房屋室内增层改造加固的要求。

施工工艺。房屋室内增层改造加固中的钢筋混凝土组合梁的施工工艺表现为：根据施工现场的状况，卸除屋面荷载，做好待拆除楼板底部的支撑防护；平整混凝土表面，先用电动金刚砂磨片进行粗平整，然后再用电动钢丝圈进行细平整；钢筋下料，将和混凝土表面接触的钢板打磨成本色，保证钢板和混凝土能够充分的粘接；配置结构胶，间隔450mm钻锚栓孔，然后将孔清理干净，将钢筋固定在既定的位置，紧固锚栓，尽可能的减小混凝土表面和钢板的间隙；焊接施工；灌注结构胶，可以采用吊浆法、多孔缓流注浆法等，通过进行缓慢的注浆，能够显著的提高钢筋混凝土组合梁的浸润性以及密实性。

3 结束语

总而言之，钢筋混凝土组合梁具有是施工速度快、节省脚手架和模板、刚度大、承载能力强、自重轻、结构高度小等方面的优点，将钢筋混凝土组合梁应用在房屋室内增层改造加固中，能够有效的克服传统房屋室内增层改造加固技术中的不足，显著的提高结构的承载能力、刚度以及延长结构的使用寿命，具有十分显著的综合效益，符合现行的可持续发展战略的需求。因此，钢筋混凝土组合梁在房屋室内增层改造加固中具有非常广泛的应用前景。

参考文献：

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