对既有砌体房屋改造大开间结构设计的探讨

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1、对既有砌体房屋改造大开间结构设计的探讨熊淑琴南昌市凯华建筑工程有限公司江丙省南昌市330000摘要：木文讨论了两类既有砌体房屋大开间改造工程一一“墙承重改为梁承重”和“形成局部底部框架砖房”的设计，分析了结构计算的内容和设计方法,并提出了加固补强的途径。关键词：既有砌体房屋；大开间；改造加固近年来，业主对既有砌体房屋改造成大幵间的需求H益增多，有的为改善办公条件，将两个小开间和并为大开间；有的拆除多道墙体，将住宅、办公楼等局部改为较大空间的公井建筑；特别是沿街的民用房屋，将底层部分区域改变使用功能，改

2、造成银行或通信公同营业厅。这些改造是通过梁托换技术，拆除部分承重墙实现的，改变了原砌体房屋的结构体系和荷载传递途径，尽管己经有许多工程竣工，但在改造过程中存在设计概念不明确、计算内容不全面等缺陷，留下了安全隐患。木文就此类改造工程的结构体系进行分析，并提出设计和施工方法的建议。1、改造工程的结构体系这些改造工程从形成的新结构体系来看，可以分为两类：（1）仅在顶层拆除部分墙体，或是由上及下连续拆除相同轴线的墙体，用混凝土梁托换，梁只承担木层的楼面荷载，形成砖墙和梁混合承重的结构体系；（2）仅在底层拆除部

3、分墙体，混凝土托换梁不仅承担木层楼面荷载，而且承担上部楼层的墙体形成局部底部框架砖房。图1所示的某病房楼，为6层砖混结构，因需要10个面积较大的病房，业主提出将5〜6层的②、④、⑥、⑧、⑩轴线墙体的A.B段全部拆除。仅底层拆除墙体，可以采用局部框架托换体系直接在砖墙上剔槽浇筑框支柱JZI,因为③轴墙体设有构造柱，可以将马牙槎剔除，周圈扩大截面形成」Z2（见图4）。为了满足净空高度的要求，L和j均可采用II形截面（图2b）,h≥l/10；框架托换体系不仅承担2层楼面荷载，而且承担上部墙体传递的荷载

4、，整个房屋成为“局部底部框架砖房”图4底部框架梁柱与抗震墙截面2、结构设计房屋改造设计吋，应保证有明确的承重体系和合理的荷载传递途径，新体系应满足结构布置的一般规定。计算时应按现行设计规范确定荷载，按照新结构形式和构件截面计算荷载效应。2.1托换结构的验算图1工程，5层〜6层荷载传递途径变为：计算时托换梁取两端铰接模型，只承担本层荷载。图2(a)类型的托换梁，直接按250×h矩形截面验算承载力和变形，并取圈梁混凝土强度等级和箍筋配置数量；如果该位置没有圈梁，直接按新矩形截面梁计算；图2(b

5、)类型的托换梁，可仍按300×矩形截面验算承载力和变形，原圈梁作为安全储备。托换梁端部与纵墙的圈梁或构造柱连接，钢筋采用化学植筋的方法锚固。纵墙需进行局部承压验算，必要吋应设梁垫，见图2图3工程，应按“底层框架砖房”计算新体系的荷载效应，新增框架不仅承枳竖向荷载，还和剩余的砖墙共同承枳水平地震剪力。截面验算吋，托换梁仍按300×h矩形截面计算，框架柱按环形截面计算，不考虑原圈梁和构造柱的作用。2.2其他构件的验算砖混体系中，由于荷载和传递途径的改变，势必改变相关构件的设计内力，

6、托换梁两端纵墙及其基础的竖向荷载效应都奋所增加；底部框架砖房底层剩余墙体的水平地震剪力，柱下基础的竖向荷载效位也奋很大改变，应验算这些构件的承载力，必要吋采取加固措施。表1两类改造工程相关构件的内力改变2.3构件加固砌体房屋设计多为条形基础，改造为砖混体系后某些区段竖向压力增大，可采用局部加大基础宽度的加固方案，见图5(a);改造为底部框恕体系吋，宜按柱下独立基础进行验算。若原建筑物为钢筋混凝土柔性基础，可以同吋扩人基础底面积和基础高度，以满足抗弯验算和抗冲切验算，见图5(b)、(C)；当基底配筋不易

7、满足承载力要求吋，或原建筑物为刚性基础时，加固吋应采用柔性基础方案。图5基础的加固墙体砂浆设计强度一般为M2.5〜M5,建造吋间早的建筑物，砂浆的实际强度更低，因此结构验算中经常遇到两个问题：(1)去掉部分墙体后，各层剩余墙体的地震剪力明显加人，容易造成门窗洞口间墙段抗震承载力不足；(2)不满足底部框架砖房“底层抗震墙砂浆强度不低于MIO,过渡层砂浆强度不低于M7.5”的构造要求。解决这两个问题，关键是提高墙体的抗震能力通常采用双面加钢丝网的方法加固墙体，钢丝网不小于声4@250，穿墙拉接筋不小于声4

8、@1000，并呈梅花型布置。2.4施工措施房屋改造需制定合理的施工方案和施工顺序应先加固基础，再加固剩余墙体，浇筑梁和柱，待混凝土到达设计强度后拆除墙体。新旧混凝土的结合面应凿毛，清理干浄并充分湿润后，刷界面剂，然后浇注新混凝土。拆除墙体，应从顶层依次向下进行采用图2(a)的方案加固吋，应分段进行，也可以做好支撑后，整体浇筑。各层支撑应做整体稳定性验算，并上下对齐。3、结语多层砌体房屋改造成局部大开间，设计前应对既有建筑物进行安全鉴定，并出具可靠的鉴定报