温岭国际大酒店加层加固设计

孙达

摘要：通过具体工程的设计过程分析加层加固项目的设计要点，提出相应的设计方法和步骤，并作出经验总结。

关键词：加固 加层 结构可靠性鉴定 钢结构

Abstract: through the analysis of the specific engineering design process and the main points of design project of reinforcement, put forward the corresponding design method and procedure, and to make the experience.

Keywords: strengthening add layer structure reliability appraisal steel structure

中图分类号：TU391 文献标识码：A 文章编号

目前，许多建筑物受当时经济条件和建筑技术制约，使用功能和结构形式已不能满足时代需要，若将这些建筑拆除后重新规划建设，许多城市经济条件尚不能满足，若采用加层加固的方法改造既有建筑，就能达到经济、适用的目的。

大多数结构工程师经常接触的项目多为新建项目，如果初次碰到这种加层加固改造项目通常会有一种无从下手的感觉，因为改造项目乍看之下似乎比较复杂，牵涉到许多因素，有很多问题需要考虑，比如，对原有建筑结构的可靠性进行鉴定；对加层结构类型的选用；对加固手段的选用；新建部分结构与原有建筑结构衔接的处理；对结构设计要预先考虑施工难度等等。

其实只要根据具体项目的现状进行仔细分析，又能吃透原有图纸，再加上有一定的结构加固经验的话其实并不难。下面介绍一下笔者一个高层加层加固改造项目，通过这个项目我们可以初步了解加层改造项目的一些要点。

一、 建筑概况：

温岭国际大酒店原为地下1层、地面18层高层建筑，局部突出屋面的机房层有2层，原建筑物高度约为60米，出屋面电梯机房顶为68.1米，结构类型为现浇钢筋混凝土框架剪力墙结构，楼盖采用的是主次梁楼盖体系，基础类型为钻孔灌注桩基础。

温岭地区抗震设防烈度低于6度，该建筑物可不进行抗震设防。

温岭地区基本风压 为0.77 kN/m2，基本雪压为0.50 kN/m2。

本工程于1999年竣工并投入使用。

二、 工程要求：

应甲方要求，本工程于2010年对主楼进行改造，其中对原有结构影响最大的改造为在原屋面处往上增加两层楼层，每层层高为3米，加层完成后建筑物总高度为66m，加层楼层面积及柱网与标准层相同，其主要功能为办公和会议。改造时建筑物已使用时间约为10年。加层部分设计使用年限为25年。

三、 建筑鉴定：

根据国家设计规范对原施工图纸进行复查计算，设计比较安全，构造与改造设计时的现行规范相差不大，桩基础承载力富裕量较大；经现场目测检查，仅局部建筑的墙面存在明显灰缝剥落现象，地下室水池侧壁略有渗漏，其它基本完好，结构无明显裂缝。

四、 设计分析：

1）、通过对原有结构分析并计算，考虑到正常使用已10年，建筑物自重引起的基础沉降已经相当稳定，且基础承载力富裕较大，经初步估算，加层引起的荷载增加不会对原有建筑的基础安全及使用造成影响；

2）、对原有竖向承重结构构件剪力墙、框架柱的承载力复核结果为：标准层处因建筑新增门洞，局部剪力墙截面削弱；因荷载的增加，底层个别框架柱承载力略有不足，均须采取加固措施；其中框架柱加固采用湿式外包钢加固法，剪力墙则在截面削弱处采用碳纤维加固法和湿式外包钢加固法结合，经加固后均能满足承载力要求；

3）、各层混凝土梁及楼板因使用荷载变化不大，且原设计比较保守，故可不作加固措施；原屋面处由于局部框架主梁上立钢柱，致梁上增加了较大集中荷载，经计算决定对这些梁采用碳纤维加固法；

4）、为尽量减轻加层引起的荷载，采取了下面几个措施：a. 为减少原屋面的结构自重，将屋面保温层等建筑面层部分敲除，采用质量较轻的木地板装修，作为办公室的地面；b. 所有新增填充墙体采用轻质墙材，外墙则与建筑协调，尽量采用玻璃幕墙；c.新增结构框架部分采用钢结构，这样自重比直接采用混凝土结构轻得多，施工工期也比较短，对原有结构影响也能降至最低；

5）、钢结构与原混凝土结构的连接节点采用铰接连接，减少新增结构引起的附加内力对原结构的影响，但连接节点的设计和施工必须可靠；

6）、本工程所在地区为非抗震设防地区，因此主要的侧向力为风荷载，对结构的构件及节点抗震性能要求不高，但新增结构应与原结构变形相协调，本工程通过将设计新增部分结构与原结构共同建模计算，模拟出接近真实的受力变形情况，并根据计算结果进行结构构件和节点的设计；

7）、本工程中新增机房层为混凝土框架结构，该部分框架在原混凝土柱顶植筋浇柱加层；

8）、正式施工时应先做好加固的步骤而后进行加层施工。

五、 经验总结：

从这个工程可以了解到，加层房屋系新旧房屋的结合，既不同于新建房屋也不同于旧有

房屋，既有新建房屋特点又有新建旧有房屋的特点，因此加层加固工程的设计要安全可靠，需要做到以下几点：

1）、必须对工程的来龙去脉及现状有个清晰的认识；这就需要在设计前期把工程的原

图纸等资料收集齐全，对图纸应进行重新计算复核，一方面可以对工程做一个全面的了解，一方面也可能发现一些潜在的隐患，及时补救；对现场应进行充分调查，必要时应请鉴定部门对结构进行鉴定；

2）、应与建筑专业设计人员密切配合，所选结构类型与建筑功能及造型相协调，尽量减轻结构自重，尽量利用原有结构构件但应避免利用安全性不明的构件。

3）、加层结构类型的选定应慎重，否则新旧结构不协调，会造成整体性不够或抗震能

力不足，有必要进行整体建模计算，仔细分析结果，设计时适当预留一定的安全空间，切忌“拍脑袋”设计。

4）、对构件的设计要充分考虑到施工方便和施工可能产生的缺陷；还要加强对每个施

工工序的验收，这样既能发现设计之前未能考虑到的问题，又能起到施工监督作用。

5）、图纸表达应详细准确。新工程与以前类似工程的施工过程相差无几，而加层则具有各自的特殊性，因为加层工作既有新构件的制作，又有对原有结构的加强处理。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。