旧楼增层改造设计方案初探

1、旧楼增层改造设计方案初探旧楼增层是近年来用于城市改建工程的重要途径之一。它具有投资小、收效快、不用占地等优点。随着城市建设的发展，对旧楼的增层改造越来越多。根据增层建筑结构的特点，如何充分地利用原有建筑物的潜力，采用既经济合理、又安全可靠、且便于施工的方案，是摆在设计人员面前的一项课题。笔者根据以往旧楼增层设计的经验，对旧楼增层的几种结构设计方案进行初步探讨。希望对以后的旧楼增层设计工作有所启示。1常规挖潜法当增层的建筑平面布置、结构体系及承重方案与旧楼相同时，采用常规挖潜法。在增层设计前，应对原有房屋进行安全可行性研究和鉴定，要充分分析原有建筑物的结构体系，地基及基础的受力特点，挖掘其承载能

2、力的潜力。一般不必进行加固，但要确认增层后的建筑物是否满足抗震要求，如不满足要求，则要对旧楼进行震加固。对一般砖混结构的建筑物，可按抗震规范要求，在外墙的外侧，增设附墙钢筋砼壁柱，作为构造柱。如圈梁设置不足时，在内墙楼板下设置钢筋拉杆，作为圈子梁，外墙可在墙外侧，楼板标高处设钢筋砼圈梁。如果个别墙体承载不足，应进行加固处理。对于框架柱，如轴压比及配筋率、配箍率不足时，可在柱周围外包砼，加大柱的截面，增设一些钢筋。对于其他个别承载不足的构件，也应进行加固，此方案的优点是能充分利用原有结构的潜力，施工简便，经济合理。其缺点是增层层数和建筑使用功能受到一定的限制。2 壁柱法此方法多用于教学楼、医院等

3、大房间砖混结构建筑。增层后外墙的独立墙垛承载不足，且增层后抗震性能不符合规范要求。这样就可以在外墙独立墙垛处及纵横墙交接处设置附墙钢筋砼壁柱，在外墙的楼板标高处设置圈梁，在内墙设置钢拉杆代替圈梁。该壁柱既是受力柱，又是作为抗震设防的构造柱。增层的屋盖及楼面梁可作用在壁柱上(图1)。壁柱应设基础，当基础满足承载要求时，可在壁柱与原基础交接处设倒t字形扩大端，作用在原基础上，当基础不满足承载要求时，可在原基础的外侧增设基础。壁柱要原建筑物的墙体通过销键做可靠的连接。此方案的优点是：在充分挖掘原有结构潜力的基础上，对不能满足承载要求的个别部位进行加固。此法施工比较简便，经济合理。缺点是增设壁柱和圈梁

4、后，原建筑物的立面有所改变，但设计时结合此特点进行处理，也可以收到很好的效果。另外，壁柱的施工相对来讲要复杂些。3 外套框架法此方法多用于原有建筑物层数较低，而增层的层数较多时。一般在旧楼两侧，每侧比楼宽出23m处加框架柱。柱与旧楼外墙间的间距一般由基础的宽度决定。第一层框架柱的高度为旧楼的高度。楼层梁用大跨框架梁跨越旧楼(图2)。增层的层数及高度根据增层的要求去设计。这种方案可与旧楼完全脱开，自成体系。这样，不论是垂直荷载作用下的沉降，还是地震作用下的变形，都互不影响，增层部分的结构自成体系，受力简单明确，如旧楼层数较多时，也可以在旧楼的各层楼板处设楼层梁板，与框架连接(图3)。但楼层梁要与

5、旧楼的楼板或梁有可靠的连接。为了防止新旧楼的不均匀沉降。与旧楼相连的梁板，宜在增层的主体施工完毕后再施工。这样就可以解决因底层柱过高而产生对抗震不利的“高鸡腿”问题。此方案的优点是，新增层的建筑物的层数不受限制，平面布置可充分满足使用要求，增层后无加固痕迹，缺点是外套框架跨度大，梁柱截面较大，工程造价较高，施工工期长。但若采用预应力钢筋砼梁，不论从减少梁的高度，还是工程造价方面看都是比较合理的。4 架空梁法此种方法也称为荷载转移法。此方案适用于一般砖混结构的办公楼、宿舍、教学楼等建筑。办公楼、宿舍等小开间的建筑，大多数都为横墙承重，纵墙自承重结构体系。增层时常常是横墙的墙体和基础承载不足，这时

6、就可采用大跨度梁，跨越横墙，梁的跨度为旧楼的宽度(图4)。如中间纵墙的强度允许时，可将此墙设计成支座该梁有两种设置方法，一种是在旧楼屋盖处设置，使增层后新增的荷载全部传到纵墙，横墙不增加荷载。采用此种方案时，如是抗震设防区，可采用图6的处理方法，使梁与旧楼的横墙有可靠的连接，该连接只传递水平力，而不传递竖向荷载。另一种是在增层后的楼盖和屋盖处设置，内隔墙用轻质隔墙。抗震设防区可根据结构的实际情况，设置上一些砖抗震墙。对于一般砖混结构教学楼、大开间办公楼等，多为纵横墙承重结构体系，增层后往往因外纵墙独立墙垛的承载能力不足而需要加固。这样不但影响建筑物的立面造型，而且还影响正常使用，要解决这个难题

7、，可采用在纵墙直设架空梁的方案，既采用大梁跨越承载力不足的独立墙垛，将纵横交接的t字形墙垛作为梁的支座，使增层的荷载通过架空梁传到t字形墙垛上(图5)。此方案是利用架空梁，使增层的荷载转移到有潜力的墙垛上，它巧妙地利用了力的合理传递，充分挖掘原有结构的各部位的承载潜力。在不需要加固旧楼的情况下，做到既安全可靠，又经济合理。5 旧楼增层可行性研究时应注意的几个问题51在进行增层设计前，对增层的可行性要认真分析研究当然这种可行性包括在哪种方案的基础上的可行性。不可缺少的是对原结构的复核计算。根据工程的具体情况优化出一个既经济合理，又安全可靠且便于施工的方案。52对旧楼进行全面鉴定是非常必要的，特别是检测现有结构主要承重构件的强度复核其实际强度是否与原设计相符合，如砖混结构中的各层墙体的砖及砂浆强度，基础的大小是否按图施工，确定地基承载力标准值等。在过去的增层检测中，发现有的墙体强度达不到设计要求，有的基础形式与设计不符等。所以在增层设计前必须全面认真地检测，不能只根据原设计图纸就决定是否增层。如果此项工作做得不认真，后果不堪设想。53关于地基承载力标准值问题地基在