淺談磚混結(jié)構(gòu)擴(kuò)建結(jié)合方法

1、淺談磚混結(jié)構(gòu)擴(kuò)建結(jié)合方法周健祥廣東粵建設(shè)計(jì)研究院有限公司佛山分公司摘要：本文通過對某學(xué)校教學(xué)樓擴(kuò)建工程設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，確定一種經(jīng)濟(jì)可行的磚混結(jié)構(gòu)擴(kuò)建方法，進(jìn)而為同類工程設(shè)計(jì)提供了借鑒。關(guān)鍵詞：磚混結(jié)構(gòu) 框架結(jié)構(gòu) 基礎(chǔ)前言20世紀(jì)80、90年代初期，由于選材方便、施工簡單、工期短、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)我國很多住宅、學(xué)?；蚴寝k公樓都是以磚混結(jié)構(gòu)為主。磚混結(jié)構(gòu)：是指房屋主要承重結(jié)構(gòu)為磚砌墻體。樓板、過梁、樓梯、陽臺、挑檐等構(gòu)件由鋼筋混凝土澆制（或預(yù)制）建造的房屋。近年來，隨著時(shí)代的發(fā)展和建筑技術(shù)的提高，框架結(jié)構(gòu)得到飛速發(fā)展?？蚣芙Y(jié)構(gòu)又叫現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)：即由鋼筋混凝土澆搗成承重梁柱，組成骨架，再用空心磚或預(yù)制的加氣混

2、凝土、膨脹珍珠巖、陶粒等輕質(zhì)板材或磚作隔墻分戶裝配而成的建筑。然而，在90年代，由于社會經(jīng)濟(jì)的騰飛和建筑規(guī)范的更新，原有的磚混結(jié)構(gòu)建筑在使用空間和使用功能方面，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到現(xiàn)今使用需要和規(guī)定要求。因此出現(xiàn)了一些建筑物擴(kuò)大工程。本文通過對一個(gè)學(xué)校教學(xué)樓的擴(kuò)建樓梯工程的分析，淺談一下磚混結(jié)構(gòu)擴(kuò)建方法。1. 工程概況2. 結(jié)構(gòu)造型對該舊樓的改造可以采用全部拆除重建或者只是擴(kuò)建一個(gè)樓梯間的方法。重建方案的優(yōu)點(diǎn)是可以靈活選擇重建工程的建筑方案，以滿足建筑使用和規(guī)范的要求，但是重建建筑物需要規(guī)劃部門審批，有關(guān)手續(xù)煩瑣，同時(shí)施工過程又不影響周邊樓房的地基，以免造成結(jié)構(gòu)的不安全。因此，在規(guī)劃部門允許的前提下，選

3、用在教學(xué)樓旁擴(kuò)建一座樓梯的方法。擴(kuò)建樓梯屬整體改造方案，其優(yōu)點(diǎn)是既有建筑物修繕維護(hù)，又可以不改變原建筑物的場地和結(jié)構(gòu)，還可以節(jié)約土地和社會資源，減小投資，不直接影響原建筑正常使用等。擴(kuò)建樓梯有三種方案：擴(kuò)建鋼結(jié)構(gòu)樓梯，擴(kuò)建磚混結(jié)構(gòu)樓梯和擴(kuò)建框架結(jié)構(gòu)樓梯。由于鋼結(jié)構(gòu)樓梯造價(jià)高，而且鋼樓梯與原磚混建筑在立面上不同，所以不被采用；另外，磚混結(jié)構(gòu)施工不便、抗震性差，因而也不被采用。所以最終采用擴(kuò)建框架混凝土結(jié)構(gòu)樓梯的方案。由于學(xué)校場地有限，框架結(jié)構(gòu)必須與原教學(xué)樓近貼而建。3. 設(shè)計(jì)要點(diǎn)3.1上部結(jié)構(gòu)計(jì)算：現(xiàn)在教學(xué)樓西側(cè)擴(kuò)建一座框架結(jié)構(gòu)樓梯間。，四根砼柱截面均采用300×400mm 2。柱邊懸

4、挑出2.5m 寬平臺與原教學(xué)樓外走廊相接，相接部位設(shè)70mm 寬抗震縫。樓板恒載取1.5KN/m2（不包括板自重），活載取3.5KN/m2（考慮人流可能密集時(shí)）。設(shè)計(jì)參數(shù)抗震等級為三級；基本風(fēng)壓0.5 KN/m2；周期折減系數(shù)為0.9。通過SATWE 計(jì)算本結(jié)構(gòu)，主要計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)如下：1. 最大軸壓比為0.74；2. 彈性層間位移角限值e=1/7261/550；振動(dòng)第一周期為1.1028秒。構(gòu)件截面和配筋均滿足有關(guān)結(jié)構(gòu)規(guī)范的要求。3.2基礎(chǔ)計(jì)算：原教學(xué)樓為磚混結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)采用無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)，下部設(shè)置了鋼筋混凝土圈梁，圈梁截面為b ×H 0=900×300。場地地質(zhì)根據(jù)原建筑的“

5、地質(zhì)勘察報(bào)告”，場地抗震設(shè)防烈度為7級區(qū)范圍內(nèi)，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.10g ，地基土的組成為：1. 人工填土層，層厚為0.6m ；2. 坡積層粉質(zhì)粘土，層厚1.005.00m，承載力特征值f k =180kPa；3. 殘積層，層厚1.005.00m，承載力特征值f k =200kPa，適合采用天然基礎(chǔ)的淺基礎(chǔ)。擴(kuò)建樓梯基礎(chǔ)與舊基礎(chǔ)采用相同基礎(chǔ)埋深和相同的地基持力層-粉質(zhì)粘土層，從而減少沉降差，避免不均勻沉降； A軸兩個(gè)柱和B 軸兩個(gè)柱均采用雙柱基礎(chǔ)。同時(shí)，基礎(chǔ)間用地梁連接，適當(dāng)加強(qiáng)地梁，增加地下剛度，基礎(chǔ)剛度越大, 調(diào)整不均勻沉降的能力越大，能更近一步加強(qiáng)新舊建筑整體性，更好的防止基礎(chǔ)不

6、均勻沉降。其中，雙柱基礎(chǔ)采用柱下條形基礎(chǔ)，選用倒梁法計(jì)算。倒梁法是假定上部結(jié)構(gòu)完全剛性, 各柱間無沉降差異，將柱下條形基礎(chǔ)視為以柱腳作為固定支座的倒置連續(xù)梁，以線性分布的基礎(chǔ)凈反力作為荷載，按多跨連續(xù)梁計(jì)算法求解內(nèi)力的計(jì)算方法。首先按正常條基算出基礎(chǔ)梁和翼板的底面筋。由于2軸柱子與原有教學(xué)樓承重墻近貼，因此條形基礎(chǔ)梁部分與原基礎(chǔ)放腳重合，需在斜面另加鋼筋抗剪。（見圖1）3.3基礎(chǔ)構(gòu)造處理：近貼教學(xué)樓承重墻的兩個(gè)柱子基礎(chǔ)部分與無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)采用非結(jié)構(gòu)性連接的處理方法?；A(chǔ)梁與原無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)連接大樣詳見圖1： （圖1）如圖1所示，基礎(chǔ)梁部分是嵌入原無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)，而翼板在無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)下面，向內(nèi)嵌入10

7、0mm ，但梁鋼筋沒有植入無筋擴(kuò)展基礎(chǔ)的。所以兩個(gè)基礎(chǔ)梁間只互相承受豎向力作用，并沒有互相影響各自的抗震作用。新舊結(jié)構(gòu)可以看作互相獨(dú)立的抗震結(jié)構(gòu)。4. 結(jié)語上述工程是一個(gè)磚混結(jié)構(gòu)與框架結(jié)構(gòu)結(jié)合的典型例子。當(dāng)場地條件允許下，兩種結(jié)構(gòu)應(yīng)當(dāng)分別各自獨(dú)立承重和抗震。因?yàn)檫@兩種結(jié)構(gòu)的受力形式不盡相同。 差別最大的是抗震方式：磚混結(jié)構(gòu)房屋由于組成的基本材料和連接方式?jīng)Q定了其脆性性質(zhì)，變形能力小，導(dǎo)致房屋的抗震性能較差；而框架結(jié)構(gòu)可以通過加大梁、柱構(gòu)件的剛度來抗震，抗震性能較好。所以，當(dāng)兩種結(jié)構(gòu)出現(xiàn)在同一建筑里，應(yīng)當(dāng)盡量分開這兩種形式的結(jié)構(gòu)，利用懸挑構(gòu)件來連接。當(dāng)這兩種結(jié)構(gòu)形式需要結(jié)合在一起時(shí)，必須考慮它們的抗震性能，利用框架結(jié)構(gòu)加大基礎(chǔ)部分和梁柱部分的剛度和強(qiáng)度，來彌補(bǔ)磚混結(jié)構(gòu)的脆性性質(zhì)。而且需要嚴(yán)格控制建筑物高度，不能超過的建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定的“多層砌體房屋的總高度及層數(shù)”。參考文獻(xiàn)1建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范（GB500112001）2建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范（DBJ 15-31-2003）3建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范（GB 50016-2006）4 朱光鈞. 多層住宅建