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既有建筑砌体结构、混凝土结构加层技术浅析 董有 鞠树森【摘要】本文科学地利用建筑加层技术解决既有建筑物的扩容,并保证建筑物后续使用安全，同时,更好地实现既有建筑节能，已成为政府和相关企业关注和研究的焦点。既有建筑加层加固改造的同时建筑寿命也得到了延长，建筑寿命的延长是最大的节能。本文重点介绍既有建筑砌体结构、混凝土结构加层的选择原则、加层形式以及隔震托换技术在加层中的应用。【btct】Using ading yer techolo o exstng maonry ruture and ocrete stucture,esuri te secrit of buildigs uequent use，n eliing the uilding ener efficiency er，has een te cu oin which the gove and relae enterprie ay aenton t nd reach W we strngthenng the buildng ad ad lyer,te fe of he building exend a te same tie.uidig lie extenio is h biget energy sing Ti aricle nly intuce te priciple of selecto，the fom of adding layer,and earthquake oton and nerinning tecolgy of both exiting asnry scture and concree sucu aplid in price【关键词】加层加固;隔震托换;抗震加固。【Kyords】adig ayer an strengthing;earthquae isolton and underpinni;Seismic tngtnin 一、引言 随着我国经济建设的快速发展,土地资源日趋紧张，我国每年既有建筑改造及节能改造项目已呈增长趋势。据统计，我国城市住宅建筑平均使用年限为 30 年左右,根据国家相关标准要求，重要建筑和高层建筑的主体结构耐久年限一般为 100 年左右,一般性建筑为 50 至00年。目前我国建筑使用年限远没有达到国家标准所规定的要求，与国外相比相差甚远。根据相关资料显示，英国建筑平均寿命长达年，欧洲住宅平均使用年限为 80 年以上，美国44 年以上。根据经验证明，旧建筑改造投资少、见效快，既可以延长建筑使用寿命，也有利于保护城市风貌。我国既有建筑截止 2010 年底，现有房屋存量为 277 亿平方米，其中城镇住宅 14 亿平方米。根据 25 年统计，全国既有建筑 70是0 年代以后的建筑，目前需要改造的建筑有0%左右。很多既有建筑耐久性、安全性、舒适性难以满足人们的需要。当然，全部推倒重建并不现实，也不符合我国的可持续发展战略。相关专家指出，加固改造费用是重建的 1/1,主要费用包括社会成本、拆迁成本、垃圾处理等等附加成本。解决这些问题的最佳途径就是进行合理的改造,延长建筑的使用寿命。但到目前为止,我国既有建筑加层改造尚缺乏明确的、具有推广价值的政策支持体系。二、既有建筑加层的选择原则 在大规模对既有建筑进行加层改造的过程中，建筑物的加层与结构的加固改造紧密结合，通过对既有建筑物加层加固改造工程技术的分析，建筑物加层应以检测和鉴定结果作为其加层结构设计的依据。应根据地基条件和建筑物的重要性,提出沉降观测的具体要求。既有建筑加层结构的选择原则应符合下列要求。（1)安全可靠 建筑物加层的结构设计应符合国家现行有关标准的要求,加层后传力路线应明确,计算方法可靠，构造措施严密，应尽量减少由于加层给既有建筑物承重结构造成的附加应力和变形。地震区的既有建筑物加层应遵循“先抗震加固，后加层改造”的原则。（2)经济合理 进行多方案的经济技术比较,选择经济合理的方案。充分发挥原有建筑物的承载潜力,优先采用轻质高强材料以减少上部加层的重量。（3）有利抗震 建筑物的加层设计应符合建筑抗震设计规范(B 001-201）的要求。建筑的加层设计应具有合理的地震力作用传递路线、足够的承载力、良好的适应变形能力和吸能耗能能力。同时应具有合理的刚度分布,防止竖向刚度突变,上柔下刚,造成柔性低层，产生过大的应力集中和塑性变形。对薄弱部位，应采取措施提高其抗震能力。(4）方便施工 施工方法应力求简单，工期短。（）节约能源 在建筑物加层改造的设计施工过程中,要有建筑节能意识和相应节能法规的限制,要做到四节一环保的要求,建筑物加层部分要符合国家合同能源管理项目的要求。（6)保持原貌，美观实用 通过加层加固改造的建筑,应注重室内外环境的处理,特别是建筑外立面的处理。对有纪念意义或有文物、历史、艺术价值的建筑物，应予以修复和保存。三、既有建筑加层加固技术 几十年来，对既有建筑的加层改造工程，由单栋建筑的小面积加层改造，发展到大面积建筑物的加层,由工业建筑的加层改造,发展到大型商场和公共建筑的加层改造。由砖混结构上的直接加层,发展到采用外套框架加层、隔震穿透加层及顶升技术,不同的加层方法各具优缺点。本文针对不同的建筑物采用不同的加层方法，以期得到合理的经济效益评价。因此,对既有建筑实行加层改造,通常根据结构的现有条件采用直接加层法、外套框架加层法、隔震穿透加层法、底层顶升加层法和建筑室内加层法等方法。1、直接加层法 对既有建筑进行适当处理后,不改变结构承重体系和平面布置，在上部直接加层。该方法适用于基础承载力、墙体柱等承重结构有一定潜力可挖的建筑,并且在加层后也有一些安全储备的结构，该方法加层一般不宜超过三层。一般既有建筑物的地基在长期荷载的作用下,由于地基土压缩固结作用，可使土的承载能力提高，随着建造时间的增加,地基的承载能力随之增加。采用直接加层法进行设计时,先计算新加部分的结构内力,再把内力加进原有结构,对原结构承载能力进行验算。当原有建筑物不满足安全要求时，应采取相应的加固措施或通过改变荷载传递路径的方法来处理。在砌体结构上直接加层时,原房屋的女儿墙、挑檐等部位，屋顶防水等应进行全部拆除。在原屋顶增浇叠合层,然后在原屋顶增加圈梁及构造柱的植筋。在实际工程中,直接加层法根据结构的不同,通常采用不同的加固方法,如圈梁构造柱、板墙加固、增大截面加固法、外粘钢板加固法、粘贴纤维复合材加固法、混凝土套加固法等。2、外套框架加层法 外套框架加层法适用于加层层数较多，荷载较大或加层部分需要大开间时，原承重结构或地基基础难以满足过大的加层荷载，通常采用外套框架加层法。外套框架结构可以解决直接加层不能解决的问题，即在原建筑物外增设外套框架结构,加层荷载通过在原建筑物外新增设的外套框架结构(墙、柱等)传至新设置的基础和地基上。外套框架结构加层法适用范围广泛,不仅外套框架结构本身有多种结构形式，而且也适用于原建筑的多种结构形式,如砖混结构、框架结构、底框结构等。外套框架结构可分为两大类：一类是分离式外套框架结构体系，另一类是协同式外套受力体系。
