房屋建筑结构中加层技术运用信

【摘要】面对当前房屋面积、土地资金等问题，加层技术已成一项优秀的解决手段。本文针对加层技术中的各项问题，提出了加层技术的适用对象以及相应的加层方案，并重点介绍了结构处理与加固的手法，以及应用加层技术对施工技术的要求和注意事项等。
【关键词】房屋建筑；加层技术；改造
随着我国经济迅猛的发展态势，越来越多的早期建筑由于受到当时的经济条件及技术的制约，在建筑结构与功能上越来越难以满足当前时代的要求。对这些房屋大规模的拆除重建显然要消耗极高的成本，同时也要耗费大量的时间及人力。 房屋加层技术具有以下优点：首先，许多早期建筑的选址较好，地理位置优越、交通便利且附近相应生活配套设施较为完善。对这些房屋进行改造不但不需征地，还能使建筑面积成倍增加，既减少了征地费用，同时也节省了配套费，大大降低了成本。其次，对一些套型相对简单，变化不大的加层，施工中使用者不必搬迁，从而大幅的节省搬迁费用。最后，加层技术的建设周期短，拥有投资小，见效快等优点，能够有效缓解当前住房紧张的问题。

1 可应用加层技术进行改造的对象分析

对房屋进行加层改造主要是为了低成本，、短期收效。所以，在选择改造对象时必须对房屋建筑的安全设计进行重点考量。因此，凡是满足下列条件的房屋均可进行加层技术改造：

1.1 3～4层的砖混结构或混合结构房屋

1.2 房屋建筑的结构良好，未出现由于基础原因导致的不均匀下沉，以及自然灾害或人为因素造成的裂缝的。

1.3 进行加层改造后能够满足房屋建筑的日照需求的。

1.4 经过综合技术经济分析，确定加层改造的造价相对于新建房屋更为低廉的。

2 房屋建筑加层的结构设计

2.1 直接加层方案

2.

1.1 一般刚性砖混结构（加层结构整体均为砖混结构）

为保证房屋建筑的抗震设防要求，必须对房屋建筑的地基基础与墙体强度进行复核验算。在满足上诉要求后

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，可采用砖砌或泰柏板等轻质材料加砌上部墙体。并对个别基础强度不足的墙段进行加固处理。除在原承重墙体上加层外，只要能够满足刚性方案与抗震要求，加层的承重体系也可采用与之相反的构造。
2.

1.2 多层全框架结构

对采用框架结构的加层，应对齐上下柱，并将原有结构的框架柱顶凿开，在接长钢筋后再在加层部分浇筑框架柱混凝土。在框架结构与原结构交界处，为确保加层处的可靠的传递，应现浇截面较高的转换梁，这样做也能在一定程度上增强节点的抵抗力。此外，对原房屋建筑框架强度的验算不止要考虑到加层后增加的垂直荷载，还要对房屋加高导致的侧移加大等问题进行细致考量。在必要时，可以通过设置剪力墙来控制侧移，并提高框架承载力。
2.

1.3 多层内框架结构

房屋建筑的加层部分结构应与原建筑相同，内框架的钢筋混凝土中柱梁与砖壁柱应设置至顶。并根据对建筑的抗震等级要求，逐层设置钢筋混凝土圈梁，在房屋内部的四角处设置抗震柱，同时加层抗震纵横墙应采用砌体。
2.

1.4 底部全框架结构

一般情况下，加层部分采用刚性砖混结构，由于其增加的底层框架垂直荷载和水平荷载，在复合验算无法满足加层强度与基本抗震要求时，需要通过（口）形钢架与原框架梁柱形成组合梁柱达到加固目的。但是该方案的抗震性较差，因此适用于非抗震区域使用。
2.1.5 下部砖混，上部框架的混合结构 采用这种结构的主要目的是为了减少加层荷载，通过在原房屋建筑的上部使用填充轻质墙组成框架结构体系。这一方案中，应结合对原房屋建筑的加固，对原房屋建筑增设构造柱，以确保加层框架与原房屋建筑形成整体。为避免出现上部框架柱悬空导致的锚固不可靠的后果，构造柱应尽量深入到现有房屋建筑室外地面下5米左右，或锚入基础圈梁内。
2.1.6 下部刚性，上部弹性或刚弹性方案的砖混结构 这一方案主要是为了在加层构造中增设一个较大的空间等。由于这种方案的抗震性极差，因此不宜在地震区修建。而在非地震区，则应新加纵墙对横向风的荷载力。为增强加层部分墙体对横向水平力的抵抗能力，应在施工时在室外侧沿从外墙底部增设扶壁砖柱。

2.2 外套结构

一旦出现房屋建筑上的加层过多导致荷载增大，而原房屋建筑的宽度和高度又小于15米的情况时，就不能采用直接加层方案，这时就要用到外套结构夹层方案。通过外套结构可解决以下问题：
2.2.1 外套结构下加层层数与高度可超出《建筑抗震设计规范》（GB50011—2001）的限制，放宽到多层或高层钢筋混凝土房屋建筑的适用层数与高度。
2.2.2 外套结构不受原房屋建筑平面设计与结构类型的限制，可以根据不同的功能需求进行改造。
外套结构主要分为以下两大类：
（1）长细腿柱外套框架：外套框架与原房屋建筑完全脱开，外套框架的底层柱相对较高，且中间没有水平支点。
（2）短腿柱外套框架：外套框架与原房屋建筑相连，其外套框架底层相对较低，各层柱中有水平支点。

3 地基基础设计

作为加层设计中最为重要的一大难题，地基承载力的大小直接决定了房屋建筑所能增加的层数上限以及上部结构的具体方案，因此，必须先弄清楚原房屋建筑的地基承载力。一般情况下，由于原房屋建筑的荷载作用，原房屋的地基固结，受密压效应影响地基承载力都会有所提高。下面简要介绍几种有效的处理方法。

3.1 压喷射注法

运用这一方法处理地基时应搜集相应的建筑竣工资料和现状观测资料以及邻近建筑和地下埋设物的资料等。而如旋喷桩的复合地基承载力标准值等则应通过现场试验确定。在缺少现场试验资料时，可适当采用相类似的土质条件下的工程经验。

3.2 加宽基础法

此法主要适用于砖石基础的房屋建筑，若为钢筋混凝土条基建筑，则应凿出底板主筋，并增焊钢筋，同时加宽加厚底板混凝土。这一方法通常采用钢筋混凝土“马鞍”法，即按照合适的距离在基础顶墙体上凿洞并加小梁，再在其两侧浇筑侧板，在确保稳定的同时使之与基础连成一体。

4 结论：

综上所述，房屋加层改造涉及的范围较广，由于原建筑建造的时间长，变化大且情况较为复杂，因此，要做到经济、适用、快速的难度还是相当大的。目前，还没有专门的加层设计法令性规定，因此，在进行加层设计前要大量的收集相关资料，并进行细致的现场调查，通过对所掌握的各项资料的仔细分析来确定最为合理的结构方案。
参考文献：
卜一德主编.《房屋建筑工程》[M].中国建筑工业出版社，2006
楼永革.《加层技术在房屋建筑结构中的应用 [J].科技致富向导，2010（11）
[3].陶志良.《对房屋建筑顶部加层技术的探讨》[J].城市建设理论研究（电子版），2011（27）