1、浅谈旧房改造结构加固设计摘要：文章主要是通过对建筑结构荷载及结构抗力这两方面进行分析，阐述了旧房加固设计的方法，并结合工程实例对其分析与探讨。 关键词：旧房改造；结构加固；方法 中图分类号：TU2 文献标识码：A 一、建筑结构上的荷载 按照建筑结构荷载规范把作用在楼面的活荷载,统一取为平稳二项随机过程,并把楼面活荷载分为持久性和临时性活荷载,假定(设计基准期 T=50 年)： a.荷载出现的概率为 P，不出现的概率为 1-P； b.荷载持续一次作用时间为 ,则在准基期为荷载变动次数r=T/； c.荷载任意时点的概率分布函数是相同的。 根据以上假定,通过全国性现场调查得出:=10 年,r=5 次
2、,荷载分布函数为极值 I 型分布: F（x）=exp-exp-(x-u)（1） 其中：u：众值，u=-0.5772/ :尺度参数，=/2.4495 ， 为分布函数的平均值和标准差。 根据二者的组合,并按一定的分位数,得出楼面活荷载的标准值LK=1.5kN/m2。但在结构加固时,由于结构已处于服役期,因此荷载基准期T=50 年的假定已不再适应,而应改成目标使用期 T(t),t 由甲方或者房产商给出,这就得出下式: RS（2） 式中的荷载项 S，必须修改,(R 为抗力设计值,S 为荷载设计值)。 为便于结构工程师应用,给出一个荷载修正系数 K 应是适宜的。按照在新的目标使用期内,结构的可靠度指标不
3、变的前提下,利用上述研究楼面活荷载的方法,可以得出修正系数 K(见表 1)。 活荷载修正系数 K(单位:年)表 1 二、结构抗力 对于(4)式的左端项,以前的设计思想是考虑到施工、制作等诸多不确定性未来因素,对抗力标准值 R0 除以一个抗力分项系数 0 作为设计值。但在加固设计时,结构已经形成,因此抗力项应现场实测来定出。 即: 0Rkk0S（5） 式中,0 为抗力分项系数。 同时,采用(1)式还存在一个隐患,即责任方不明确:是施工质量的原因,还是设计方法不完善?这很容易造成房屋鉴定加固时责任不明确。采用概率分析方法的研究现在还不成熟,很难应用到实际工程中去。 三、工程实例 （一）工程概况 某
4、商务楼建于 1974 年，五层多排柱内框架房屋，建筑面积为3550m2。房屋平面呈“L”形，设计时未考虑抗震设防。根据检测结果，混凝土强度等级仅为 C13，粘土砖强度等级 MUIO 或 MU15(图 1)。 图 1 原结构平面布置图 （二）工程难点与解决方法 根据抗震鉴定报告可知原结构属于平面凹凸不规则，扭转不规则、竖向规则结构范畴。根据建筑工程建设规范建筑抗震设计规程 ，按照内框架结构构造措施进行了复核，得出主要结论如下： 1、按照内框架结构体系，改造后的房屋高度、房屋层数均超过抗震规范限值要求； 2、结构平面不规则，不符合抗震要求； 3、房屋四角未设构造柱，不符合抗震要求。 （三）设计方案
5、 1、角钢加固砖壁柱 对于角钢加固砖柱的强度和变形，国家尚无相关设计规范，国内的理论研究也很少，需要根据加固措施进行理论分析并按相关规范设计。 理论上讲，角钢加固后的砖柱处于三向受压状态，延迟裂缝的产生和发展，强度和刚度得到提高；由于内部砖柱的作用，钢格构柱的整体稳定性得到改善。通过砖柱包钢和屋角增设构造柱解决了结构体系置换问题。但是在设计中我们不考虑砖柱的作用，算出内力后按照钢格构柱进行设计，这样设计将偏于安全。在建模过程中，采用等代刚度法输入加固后的钢一砖柱的尺寸。 2、房屋四角增设构造柱 在房屋四角增设砖柱，然后用角钢和钢板将其与原屋角一同箍住，设计原理和施工方法同角钢加固砖壁柱。 （四
6、）施工实施 1、工艺流程 检查材料是否符合要求砖柱及钢材表面处理安装钢板、角钢及箍板高压灌浆钢材表面防腐处理。 2、砖柱表面处理 为了防止灌胶时胶水渗入砖柱，先用修补胶将整个砖柱进行修补和涂抹。砖柱表面应修补平整，凹凸不应超过 5mm(每 1m 长度范围内)。 3、钢材表面处理 钢板切割后断口边缘熔渣应清除，机械剪切面不得有裂纹及楞缺。表面应清洗除锈，打磨至出现金属光泽。打磨粗糙度越大越好，打磨纹路与钢板受力方向垂直，再用丙酮擦拭干净。角钢和箍板结合面应除锈，并打磨出金属光泽，用丙酮擦拭干净。 4、安装钢板、角钢及箍板 考虑到砖柱的强度较低，膨胀螺丝不能满足临时固定要求，故采用化学锚栓将钢板临时固定于砖柱上。用卡具将角钢及箍板卡干柱上预定位置，经校准后彼此焊接固定。焊接要求参照钢结构规范。 5、高压灌浆 用环氧胶泥将钢架全部构件边缘密闭封堵，防止高压灌浆时胶水流出。在利于灌浆的适当位置钻孔，粘贴灌浆嘴，并留出排气孔。待胶泥固结后，通气试压，对漏气处进行修补。 6、防腐处理 钢材表面喷涂防锈漆两道，再喷涂与水泥砂浆面层连接的胶结层，外抹 25mm 厚水泥砂浆保护层防腐。
