多层建筑的加层改造设计

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[摘要]本文根据我国的房屋现状，论述了加层改造的必要性。针对在工作中碰到的加层改造的工程实例，提出了进行加层改造的可行性分析方法，阐述了加层改造中建筑、结构设计和加层改造的施工工艺。

[关键词]加层改造　建筑　结构

我国是一个人口大国，拥有大量的工业和民用建筑。随着国民经济的飞速发展，许多建筑物受当时的规范、技术水平、经济条件等各种因素的制约，在建筑功能的完善程度和建筑结构的形式、装饰方面已不能满足要求。将这批建筑全部拆掉重建，国家财力将难以承受。如果采用房屋加层的方法改造原有建筑中结构质量较好的，就能达到经济、适用、快捷的建房目标。

一、加层改造具有的优点

1、原有房屋一般多在地理位置较好、交通便捷、生活供应配套较完善的地区，改造这里的房屋不需征地，建筑面积又能成倍增加，节约征地费用和配套费用。

2、在旧房屋上加层改造，旧房与周围建筑物的间距可维持现状，不影响该区域正常的生活环境。

3、在加层改造的过程中，通过合理调整原有建筑的平面和立面格局，扩建各种配套设施，达到调整使用、美化环境的要求。

4、建设周期短、投资小、见效快。

二、加层改造的对象和可行性分析

加层改造目的主要是节约投资，短期收效快。在选择改造对象时，更应着重于其安全设计。满足下列条件的房屋均可进行改造：(1)经综合技术经济分析，增层改造房屋的造价低于新建房屋造价。(2)房屋结构状态良好，未因基础不均匀下沉、地震和其他人为因素引起裂缝。(3)加层改造后房屋高度、进深加大，应基本满足房屋对日照的需求(但对房屋间距的要求根据实际情况可适当比新建筑物要求放宽)。

三、工程实例

加层改造房屋是新旧房屋的结合，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，所以必须根据实际情况运用抗震鉴定和抗震设计规范进行加层房屋的设计。

本文以厦门华侨大厦扩建工程为例，讲述加层改造设计前后涉及到多方面的工作。

(一)原有建筑概况及加层要求

五层框架结构，独立基础，空心板楼面；建成约十五年，使用正常。欲加一层大空间作会议室。原有楼梯已上屋面，不必另加楼梯。

(二)原有建筑鉴定

根据国家规范对原图纸进行复查计算，设计安全，构造合理；经现场目测检查，房屋结构状态良好，未因基础不均匀下沉、地震和其他人为因素引起裂缝。

(三)加层设计

通过对原有结构分析并计算，考虑到正常使用约十五年，地基的固结沉降和建筑物自重引起的沉降已经相当稳定，加层不会对原有建筑的基础安全及使用造成影响。

(1)为尽量减少原屋面的结构自重，将屋面保温层等建筑装饰部分敲除，采用方便找平的木地板装修，作为会议室的地面。

(2)在纵横墙上新增圈梁，既可作为加层部分的传力构件，又增加了结构的整体性。

(3)采用植筋技术加高框架柱，使框架柱和圈梁与原结构协同工作。

(4)为了少增加结构的重量，部分墙体采用承重空心砖，屋面采用钢结构屋面。

(四)加层结构选型及施工工艺

(1)加层设计前，设计人员应对原有结构作充分的现场调查，搜集图纸等有关资料；与建筑设计专业人员密切协调，做到结构选型不妨碍建筑功能、尽可能减少重量、保证安全。

(2)加层结构类型的选定应仔细，否则新旧结构不协调，会造成整体性不够或抗震能力不足。

(3)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。

(4)图纸表达应详细准确。加层具有施工的特殊性，因为加层工作既有新构件的制作，又有对原有结构的加固处理。

(5)在工程中，框架柱的加高采用了植筋技术。这是一项对混凝土结构较简捷、有效的连接与锚固技术，可植入普通钢筋，也可植入螺栓式锚筋，已广泛应用于已有建筑物的加固改造工程。当加层部分仍采用框架时，上下框架柱应对齐，将原结构框架柱顶凿开，接长钢筋后再浇筑增层部分的框架柱混凝土。在新旧结构交接处，亦即原屋面高度处宜现浇截面较高的转换梁，以确保新旧结构在加层处有可靠的传递，并增强节点的抵抗能力。

(6)为了减少结构的自重，屋面采用钢结构屋面。由专业的钢结构设计单位设计，专业的钢结构厂家生产，专业队伍现场安装，既安全，又提高了效率。

(五)工程总结

在整个加层改造工程施工前，必须拆除所以墙体，设备，和屋面保温层。这样可以减轻结构自身重力。我们的设计思想是拆除保温层一卸载一柱加高一加层一钢结构屋盖安装。

通过此项工程，我们在加层加固方面做了一些有益的探索。总结混凝土结构加层加固，得出一些看法：

1、加层工程必须仔细核算原有建筑物的地基，主体结构才能实施。

2、旧有建筑物，通过先进的设计计算理论，有效地改变力的传递体系，减轻结构自重，采用轻质高强材料可以为加层创造实施的可能性。

3、在混凝土结构加固工程中，尽可能使新增结构和原混凝土结构融为一体，共同发挥作用。

4、结构的保护性拆除是改造工程的难点，风险极大，需要反复斟酌设计和施工方案，综合运用现场一切手段，如动态监测、临时支撑等技术措施，避免突然加载和卸荷冲击结构。

四、结束语

房屋加层改造涉及面广，原建筑物建造时间长、变化多、情况复杂，要做到适用、经济、快捷难度很大，目前还没有专门的加层设计法令性规定，因此设计前要广泛收集资料、现场调查，认真分析资料，确定合理的建筑方案和结构方案。

参考文献：

[1]建筑结构裂缝及加层加固疑难问题的处理，中国建筑工业出版社，2006

[2]混凝土结构加固设计规范(GB50367-2006)，中国建筑工业出版社，2006

[3]建筑抗震鉴定标准(GB50023-95)，中国建筑工业出版社，1995