專利名稱：低層樓房加層結(jié)構(gòu)的制作方法
低層樓房加層結(jié)構(gòu)是目前城市建設(shè)出現(xiàn)的一個(gè)新課題。就我國(guó)的具體情況來說，五十年代到六十年代城市建筑基本上是3～5層樓，七十年代開始出現(xiàn)了一些6～9層樓的建筑，八十年代隨著人口的增加和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展，城市新建樓房的規(guī)劃要求，基本上都在6層樓以上。根據(jù)我國(guó)國(guó)情，在建筑物的使用和管理方面還不可能普遍使用電梯的情況下，一般以6～9層樓為益。我國(guó)人口多耕地少，城市發(fā)展受到限制，根據(jù)城市發(fā)展的具體經(jīng)濟(jì)情況，多數(shù)情況下城市的發(fā)展都是在自身的基礎(chǔ)上找出路，然而多年來，城市有限的面積，特別是主要城區(qū)基本上都被低層樓房占滿，一些高層建筑群基本上多分布于城市的邊沿，只有少數(shù)位于被迫拆除的原建筑物的區(qū)域。城市要發(fā)展，建筑物普遍偏低的矛盾是一定要解決的。這樣低層樓房加高的問題出現(xiàn)了，而且已經(jīng)有不少地區(qū)進(jìn)行了在原結(jié)構(gòu)上的加層。原建筑物的結(jié)構(gòu)承載能力，是根據(jù)原有的荷載設(shè)計(jì)的，如果所加層的重量仍然依靠原結(jié)構(gòu)，從結(jié)構(gòu)的受力分析顯然是不行的。在原結(jié)構(gòu)上加層，造成樓房倒塌，國(guó)外已有教訓(xùn)，國(guó)內(nèi)也有三層加到五層使之處于觀察使用的實(shí)例。
低層樓房加層，如3～5層要加到6～9層，所加層的荷載依靠原結(jié)構(gòu)承受是不可能的，只有使加層荷載不通過原結(jié)構(gòu)而傳到地基才能達(dá)到加層的目的。怎樣才能將加層的荷載不通過原結(jié)構(gòu)而傳到地基呢？具體方案是采用框架結(jié)構(gòu)在原建筑物四周現(xiàn)澆鋼筋混凝土立柱，立柱通過原樓房屋面用大梁同原樓房外側(cè)的對(duì)稱立柱剛接，所加層次均如此剛接。如

圖1圖2所示。地基基礎(chǔ)分兩種情況處理一種是在巖層上采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，一種是在土層上，采用鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)。立柱同原結(jié)構(gòu)主體每層連接，立柱與立柱之間用小梁剛接，使原結(jié)構(gòu)同加層結(jié)構(gòu)連成整體，增加樓房整體的穩(wěn)定性，根據(jù)原樓房的長(zhǎng)度，考慮溫度變化對(duì)加層結(jié)構(gòu)的影響，應(yīng)在適當(dāng)位置進(jìn)行結(jié)構(gòu)處理，留出溫度伸縮縫，加層完后對(duì)樓房整體外粉刷，使之加層后不能看出有加層的跡象，就象新修的一座樓房。
低層樓房加層結(jié)構(gòu)，不但要同原結(jié)構(gòu)連接增強(qiáng)整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，又要保證加層結(jié)構(gòu)同原結(jié)構(gòu)在使用過程中各保持自身的特性，而互不影響。原結(jié)構(gòu)使用多年已經(jīng)穩(wěn)定，可視為不變剛體，而加層結(jié)構(gòu)在使用過程中，將出現(xiàn)支座沉陷和結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力后自身的變形。任何新建筑物的支座和基礎(chǔ)的沉陷，以及結(jié)構(gòu)的變形，要通過幾年的使用之后，才能基本穩(wěn)定。這樣實(shí)質(zhì)上整個(gè)結(jié)構(gòu)是由穩(wěn)定的原結(jié)構(gòu)和未穩(wěn)定的新結(jié)構(gòu)兩部分組成，要使這兩種結(jié)構(gòu)有效的接合在一起，必須根據(jù)這兩種結(jié)構(gòu)各自的受力情況及應(yīng)力狀態(tài)進(jìn)行分析，找出兩種結(jié)構(gòu)接合的關(guān)鍵，采取適當(dāng)?shù)拇胧┻M(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)?，F(xiàn)將低層樓加層方案分為在巖層上和土層上的受力應(yīng)力狀態(tài)以及經(jīng)濟(jì)效益作如下分析
一、加層結(jié)構(gòu)在巖層上的受力分析所謂在巖層上，就是原建筑物的地基是巖層，加層結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)也設(shè)置在巖層上。加層結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)類形的選擇，要根據(jù)原結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和地質(zhì)資料來確定，這是決定加層結(jié)構(gòu)整體受力變化的關(guān)鍵。因此，必須掌握原建筑物的詳細(xì)的地質(zhì)資料、設(shè)計(jì)文件和使用階段的情況。一般情況下加層結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)可分為緊靠原建筑物和分離一定距離兩種情況，以下分別從基礎(chǔ)、立柱、加層結(jié)構(gòu)的安排，大梁和節(jié)點(diǎn)等五個(gè)具體方面進(jìn)行分析。
1、基礎(chǔ)采用鋼筋混凝土柱下獨(dú)立基礎(chǔ)。如圖3圖4所示原結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)割去同加層基礎(chǔ)相交的部分，目的是減小柱上大梁的跨距，原建筑一般都是磚混結(jié)構(gòu)，其受力情況大都是內(nèi)墻基礎(chǔ)承重，外墻基礎(chǔ)不承重。加層結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)同原建筑相交的是不承重的外墻基礎(chǔ)，故挖土暴露原建筑外墻基礎(chǔ)，并切割去相交的部份，在施工中對(duì)原建筑物基礎(chǔ)采取適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)措施，對(duì)原建筑不會(huì)有多大影響?；A(chǔ)施工采用分段開挖、澆灌成形后在進(jìn)行下一段的開挖澆灌。在已挖開的基坑里用板樁墻作為對(duì)原基礎(chǔ)壁側(cè)向支撐，如圖5所示。圖3圖4所示基礎(chǔ)對(duì)地基受力均為偏心受壓，圖3偏心距要比圖4要大但結(jié)構(gòu)跨距要小，相應(yīng)的每層承重大梁的彎矩值和剪力值也要減小，原建筑同加層結(jié)構(gòu)結(jié)合在一起容易達(dá)到一體化要求。圖4所示基礎(chǔ)偏心距要小，跨距增大，承重大梁的彎矩值和剪力值也增大，由此大梁的截面尺寸也隨之加大，其經(jīng)濟(jì)價(jià)值也就要增加，故加層結(jié)構(gòu)同原建筑離開一定距離，除受地理?xiàng)l件限制時(shí)采用，一般情況下加層結(jié)構(gòu)同原建筑盡可能靠攏。加層結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)同原建筑物基礎(chǔ)即要靠攏又不能連結(jié)在一起，在施工中澆灌混凝土?xí)r，用堅(jiān)硬而又不厚的材料將原建筑物基礎(chǔ)隔離開，使加層結(jié)構(gòu)在使用價(jià)段未達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，結(jié)構(gòu)變形時(shí)不影響原建筑物的基礎(chǔ)。
2、鋼筋混凝土立柱在進(jìn)行加層框架立柱的設(shè)計(jì)時(shí)，必須首先確定立柱的計(jì)算長(zhǎng)度，立柱的計(jì)算長(zhǎng)度同原建筑的高度有關(guān)，根據(jù)細(xì)長(zhǎng)比確定立柱的截面形狀和尺寸。立柱之間從最底層開始每層用小梁剛接連接，立柱同原結(jié)構(gòu)每層都要連接，其連接節(jié)點(diǎn)的方式，不能采用兩端剛接、兩端鉸接和一端剛接一端鉸接的形式，只能采用定向鉸支連接。前三種節(jié)點(diǎn)連接方式，不但起結(jié)構(gòu)連接作用，而且起著傳遞內(nèi)力的作用加層結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)置在巖層上，即使支座不會(huì)發(fā)生沉陷，其上部結(jié)構(gòu)在使用階段各部份構(gòu)件的變形，要通過幾年的使用才能基本穩(wěn)定，這些變形，主要是立柱的壓縮變形，因此節(jié)點(diǎn)連接方式的不同，對(duì)原建筑物的影響是不能忽略的。加層結(jié)構(gòu)在使用階段由于結(jié)構(gòu)變形所產(chǎn)生的內(nèi)力絕對(duì)不能通過節(jié)點(diǎn)傳遞到原建筑物上，否則傳遞給原建筑物的內(nèi)力，是對(duì)原建筑物的壓力，而原建筑物反過來要對(duì)加層結(jié)構(gòu)產(chǎn)生反作用力，這個(gè)反作用力在加層結(jié)構(gòu)立柱節(jié)點(diǎn)處，起著對(duì)立柱很不利的次彎矩作用。因此加層結(jié)構(gòu)同原建筑物的連接方式，只能是即要連接又不能傳遞內(nèi)力的定向鉸支連接。如圖6所示。
加層結(jié)構(gòu)如果不同原建筑連接情況又如何呢？很顯然，加層結(jié)構(gòu)不同原建筑連接。在地震荷載時(shí)，加層結(jié)構(gòu)將出現(xiàn)很不利的頭重腳輕的應(yīng)力狀態(tài)，其結(jié)構(gòu)整體內(nèi)的內(nèi)力變化是相當(dāng)復(fù)雜的，因此加層結(jié)構(gòu)同原建筑物在每層都必須連接，以保證在地震災(zāi)害時(shí)，整體結(jié)構(gòu)的抗震能力，即加層結(jié)構(gòu)同原建筑物連成一體抵抗地震的能力3、加層樓層的布置立柱通過原建筑物屋面后，便是加層樓層結(jié)構(gòu)，加層樓層每層的荷載是通過大梁傳遞到立柱上的，原建筑物一般分為平屋頂和坡屋頂兩類，平屋頂通常采用鋼筋混凝土挖心樓板，故可充分利用。在平屋頂上現(xiàn)澆圈梁，加強(qiáng)原建筑物的整體承載能力。將加層樓層的第一層的磚墻部份放置在圈梁上，樓板放置在第二層的大梁上。由于加層結(jié)構(gòu)存在著對(duì)原建筑的相對(duì)位移，因此在結(jié)構(gòu)處理上，在加層第一層的磚體同第二層大梁和次梁的底部，應(yīng)予留一個(gè)空位。使加層結(jié)構(gòu)在穩(wěn)定前發(fā)生的向下的壓縮變形時(shí)，不影響原建筑，這個(gè)予留空位采用易壓縮的材料，如泡沫混凝土磚或加氣混凝土磚等填充。如圖7所示。
在原建筑是坡屋頂時(shí)，其坡屋頂要拆除，并現(xiàn)澆圈梁蓋上樓板后在接按上述平屋頂?shù)募訉咏Y(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工。如果原建筑是5層樓，為減小立柱的細(xì)長(zhǎng)比，使立柱的截面積尺寸同整體結(jié)構(gòu)的外觀相適應(yīng)，可拆除原建筑物屋面和頂層墻體的一部份，留出加層大梁的位置和泡沫混凝土磚的位置。加層結(jié)構(gòu)的布置，原則上原建筑一樣，盡量利用原建筑物的給排水系統(tǒng)、樓梯和電路等等。減少設(shè)計(jì)和施工上的困難。
4、加層結(jié)構(gòu)大梁加層樓層大梁的跨度大小取決于原建筑物的寬度，不同跨度的大梁可分為一般跨度和超跨度兩類。所謂一般跨度是指大梁的高跨比同樓層層高的關(guān)系，在使用中合理。大梁的高跨比按規(guī)范要求1/8～1/12，即跨度為8-12米大梁，其梁高為1米。根據(jù)設(shè)計(jì)層高減去梁高和樓板的厚度，才為樓層使用高度。例如層高為2.9米減去梁高1米、樓板厚度0.12米和地面厚度，實(shí)際使用高度為1.76米，雖然這個(gè)高度在結(jié)構(gòu)使用中是很不合理的，又不能增加層高同原建筑層高不一樣，這種情況用超跨度梁以似區(qū)別，為了使超跨度梁達(dá)到使用的要求，必須對(duì)梁截面進(jìn)行改造，下面按一般跨度和超跨度跨度兩類大梁設(shè)計(jì)和施工要求分析如下(1)、一般跨度大梁A、采用多層框架迭合式承重梁為了節(jié)約模板，便利施工，盡可能增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體性，框架的大梁通常采用兩次澆搗的迭合梁。所謂迭合梁是將大梁，先予制一部分高度，以便施工時(shí)擱置予制樓板，待按裝完后，再澆搗大梁上面部分的混凝土，使之達(dá)到原設(shè)計(jì)高度。這樣增強(qiáng)了梁、板和柱連接的整體性。予制梁也可以是予應(yīng)力混凝土的，與后澆的混凝土組成予應(yīng)力混凝土迭合梁。對(duì)迭合梁的設(shè)計(jì)，可直接參考高層建筑的迭合梁設(shè)計(jì)資料。加層結(jié)構(gòu)采用迭合梁，對(duì)施工條件要求較高，如施工裝吊能力強(qiáng)，場(chǎng)地寬，運(yùn)輸方便等等。如果條件受到限制，迭合梁也可以現(xiàn)澆。
B、采用現(xiàn)澆矩形承重梁加層結(jié)構(gòu)承重梁，在地基狀況很好，跨距又不大的情況下，承重梁可采用直線形矩形梁，其梁的內(nèi)力按框架結(jié)構(gòu)計(jì)算。
(2)、超跨度大梁在加層結(jié)構(gòu)的跨度較大時(shí)，由于梁的高度H(1/8～1/12)L直接影響結(jié)構(gòu)樓層的使用高度，因而不能采用直線矩形梁，而應(yīng)對(duì)承重梁采用變截面的形式，對(duì)受力更為有利，這樣即可以減輕結(jié)構(gòu)的自重，又可以增大結(jié)構(gòu)的使用空間。如圖8圖9所示。
5、節(jié)點(diǎn)加層結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)必須有足夠強(qiáng)度，應(yīng)分別進(jìn)行施工階段和使用階段的強(qiáng)度計(jì)算，在強(qiáng)度計(jì)算時(shí)，首先必需弄清楚節(jié)點(diǎn)處的各種內(nèi)力，即剪力、彎矩和軸向力在節(jié)點(diǎn)中的傳力方向，分析節(jié)點(diǎn)各種可能破壞的形態(tài)，如彎曲破壞，壓彎破壞;剪切破壞;節(jié)點(diǎn)核心破壞;焊接部位崩斷或鋼筋拉斷;主筋壓屈;錨固破壞;箍筋崩開等，然后確定必要的計(jì)算公式和構(gòu)造措施。
(1)、直線矩形梁、柱節(jié)點(diǎn)直線矩形梁、柱節(jié)點(diǎn)往往是結(jié)構(gòu)破壞的主要部位，因此在節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度計(jì)算中應(yīng)考慮節(jié)點(diǎn)的加強(qiáng)。在加層框架結(jié)構(gòu)中，節(jié)點(diǎn)應(yīng)是重點(diǎn)加強(qiáng)部位，為使結(jié)構(gòu)的抗震性能提高，要考慮節(jié)點(diǎn)有必要的延性。
(2)、變截面梁、柱節(jié)點(diǎn)變截面梁、柱節(jié)點(diǎn)，要通過具體結(jié)構(gòu)受力時(shí)的內(nèi)力分析，結(jié)構(gòu)層高的使用要求，確定梁的使用高度、變截面的形狀和位置，對(duì)不同截面進(jìn)行受力內(nèi)力分析，找出截面控制點(diǎn)的位置，對(duì)控制點(diǎn)進(jìn)行使用階段最大設(shè)計(jì)荷載時(shí)的強(qiáng)度計(jì)算和結(jié)構(gòu)加強(qiáng)措施。
二、加層結(jié)構(gòu)在土層上的受力分析原建筑物的地基是土層，加層結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)自然也在土層上。加層結(jié)構(gòu)地面上部結(jié)構(gòu)措施與在巖層上的結(jié)構(gòu)措施一致，所不同的是基礎(chǔ)處理不一樣，在巖層上加層結(jié)構(gòu)一般不會(huì)產(chǎn)生沉陷，而在土層上，施工階段和使用階段，由于地基土的壓縮變形，整個(gè)加層結(jié)構(gòu)都將產(chǎn)生一定沉陷。因此，從整個(gè)加層結(jié)構(gòu)，不單是考慮結(jié)構(gòu)自身的變形對(duì)原建筑物的影響，還需充分估計(jì)到整個(gè)加層結(jié)構(gòu)沉降時(shí)對(duì)原建筑物的影響包括對(duì)結(jié)構(gòu)自身的反影響。加層結(jié)構(gòu)同原建筑物的連接方式。仍然是定向鉸支連接。根據(jù)加層結(jié)構(gòu)在使用階段的最大荷載(包括結(jié)構(gòu)自重)，結(jié)合地質(zhì)水紋資料，準(zhǔn)確計(jì)算出加層結(jié)構(gòu)達(dá)到穩(wěn)定時(shí)的沉降量，由計(jì)算結(jié)果，確定加層結(jié)構(gòu)同原建筑結(jié)構(gòu)頂層相交處泡沫混凝土磚的厚度，以確保加層結(jié)構(gòu)在使用階段達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，不影響原建筑物。
土層上加層結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)一般應(yīng)采用柱下鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)，原建筑使用多年已經(jīng)穩(wěn)定，即地基的壓縮變形已經(jīng)穩(wěn)定，而加層結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，是要經(jīng)過施工階段，使用階段到穩(wěn)定階段的整個(gè)過程。在這個(gè)過程中，地基的應(yīng)力是在變化著，至到地基層不在壓縮為止。
垂直荷載作用下地基壓力范圍是以基底為中軸的外形如泡狀的對(duì)稱壓應(yīng)力分布，如圖8ab所示。加層結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)下的應(yīng)力分布圖形，單獨(dú)分析時(shí)，同原建筑的壓應(yīng)力分布大體相似。從壓應(yīng)力分布圖，可以看出上述兩種結(jié)構(gòu)單獨(dú)作用下應(yīng)力分布大體相似，地基的受壓深度為12B1，側(cè)向擠壓(a)圖對(duì)稱為4B1，(b)圖的擠壓范圍一側(cè)小于4B1，另一側(cè)大于4B1，其值差不大。當(dāng)兩種結(jié)構(gòu)靠攏作用時(shí)，從圖可知，在Z方向互不影響，而在X方向上將出現(xiàn)應(yīng)力迭加區(qū)。(a)圖將有從B-4B1范圍，同(b)圖的B-4.5B1范圍迭加。(a)圖是已穩(wěn)定不變的原建筑地基應(yīng)力分布圖形，(b)圖是加層結(jié)構(gòu)待穩(wěn)定后的應(yīng)力分布圖形兩種結(jié)構(gòu)靠攏作用時(shí)，加層結(jié)構(gòu)地基應(yīng)力對(duì)不變的原建筑地基應(yīng)力分布沒有多大影響，反之原建筑地基應(yīng)力區(qū)對(duì)加層結(jié)構(gòu)傳遞過來的應(yīng)力產(chǎn)生了反作用力，這個(gè)反作用力將改變加層結(jié)構(gòu)單獨(dú)作用時(shí)地基應(yīng)力分布。原建筑基礎(chǔ)底面等面積下的地基土可視為不在變形的壓實(shí)的老土，建筑物對(duì)地基受力后，地基土的破壞面是兩側(cè)對(duì)稱擠出，加層結(jié)構(gòu)從(b)圖可以看出，在結(jié)構(gòu)達(dá)到穩(wěn)定的過程中，地基土破壞也是兩側(cè)擠出，由于兩種結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)靠得很近，原建筑地基不在變化，因此加層結(jié)構(gòu)地基的擠壓狀況不是兩側(cè)擠出，而是一側(cè)擠出或一側(cè)擠出多另一側(cè)擠出較少，雖然不論擠出是單向或雙向并不影響限荷載數(shù)值，但是在荷載大時(shí)，可能發(fā)生基礎(chǔ)滑動(dòng)，在地震荷載時(shí)，基礎(chǔ)滑動(dòng)就不可避免了，基礎(chǔ)滑動(dòng)要使加層結(jié)構(gòu)發(fā)生裂縫、扭曲或傾斜，影響加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的使用和安全。綜上所述，基礎(chǔ)發(fā)生滑動(dòng)的因素是由于地基應(yīng)力不平衡所致，因此，只有采取相應(yīng)的措施，使地基應(yīng)力重新達(dá)到平衡，才能保證加層結(jié)構(gòu)的安全使用。
加層結(jié)構(gòu)靠近原建筑一側(cè)的受力應(yīng)力狀況是沒有側(cè)向擠出，另一側(cè)則是擠出較多，要使基礎(chǔ)不因單向擠出發(fā)生滑移，只有在被擠出的一側(cè)采取措施，控制擠出，才能使地基受力應(yīng)力盡可能達(dá)到平衡，其具體措施是根據(jù)加層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的位置，待基坑挖成后，在被擠出的一側(cè)，挖一道深度大于由計(jì)算確定的沉降量的應(yīng)力傳播隔離坑，然后放置予制的鋼筋混凝土板，這塊鋼筋混凝土板的尺寸，由地基的受力范圍確定。這塊鋼筋混凝土板主要起的作用是同原建筑壓實(shí)的地基，對(duì)加層結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)底面以下地基形成一個(gè)封閉區(qū)，以保證加層結(jié)構(gòu)對(duì)地基作用時(shí)，不會(huì)發(fā)生側(cè)向擠出，使地基應(yīng)力分布達(dá)到新的平衡。如圖11、圖12所示。
施工程序是待鋼筋混凝土板放置完畢后，才能開始加層框架基礎(chǔ)部分的施工。保護(hù)基坑的加強(qiáng)措施仍按在巖層上施工時(shí)對(duì)原建筑基礎(chǔ)壁的側(cè)向支撐進(jìn)行和防雨措施的按排。
三、加層結(jié)構(gòu)的兩種類形第一種加層混合結(jié)構(gòu)迭合承重單層框架結(jié)構(gòu)。
第二種加層框架結(jié)構(gòu)迭合承重單層框架結(jié)構(gòu)。
以上兩種加層類形在其迭合處增設(shè)“建筑物抗震減震裝置”將“低層樓房加層結(jié)構(gòu)”分離為上部加層混合結(jié)構(gòu)或加層框架和承重單層框架結(jié)構(gòu)兩部分?！敖ㄖ拐饻p震裝置”已經(jīng)申請(qǐng)了發(fā)明專利87100151。將“抗震減震裝置”應(yīng)用到“低層樓房加層結(jié)構(gòu)”中主要是提高抵抗地震災(zāi)害的能力。地球上太平洋地震環(huán)帶和地中海南亞地震帶貫通整個(gè)中國(guó)，因此，對(duì)將來的建筑物在抵抗地震災(zāi)害挽救財(cái)產(chǎn)和人民生命方面顯得特別重要。
目前，等多城市的低層樓房的改造，采用了此方案，如貴州、武漢、遼寧等城市用加層框架將原建筑從4層升到9層的實(shí)例至少已有20例以上，但是由于沒有向發(fā)明者索取本技術(shù)的關(guān)鍵措施，而盲目利用框架加層，在修好的整體結(jié)構(gòu)中，留下了嚴(yán)重隱患，即在設(shè)計(jì)中，沒有從本技術(shù)對(duì)加層結(jié)構(gòu)傳力路線要絕對(duì)準(zhǔn)確清楚，不能出現(xiàn)傳力路線混亂和基礎(chǔ)在地震情況下可能滑移的設(shè)計(jì)原則出發(fā)，因而，必然留下后患。這同推廣采用任何一項(xiàng)新技術(shù)一樣，必須有一個(gè)正確運(yùn)用的態(tài)度，否則后患無窮。
低層樓房加層結(jié)構(gòu)外觀圖形如說明書附圖1圖2所示圖2是原建筑物的正立面圖與側(cè)立面圖，圖1是采用加層結(jié)構(gòu)后新建筑物的正立面圖與側(cè)立面圖。以后的圖，如圖3、圖4等均是結(jié)構(gòu)詳圖。
四、經(jīng)濟(jì)分析(應(yīng)用本技術(shù)的效果)對(duì)加層結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的估計(jì)，首先對(duì)我國(guó)建筑物的歷史根源進(jìn)行分析，我國(guó)是一個(gè)十億多人口的大國(guó)，從全國(guó)耕地面積比較是人多地少，目前國(guó)家土規(guī)劃多次提出除特殊情況外，城市發(fā)展不能再占用農(nóng)田，再也不能從供給城市糧食和蔬菜的農(nóng)民手中奪走土地。城市的發(fā)展只能在自身的基礎(chǔ)上找出路，現(xiàn)階段城市中很多地方已經(jīng)開始在原建筑上加層，當(dāng)然是在原建筑的承載力有富裕的情況下進(jìn)行的，然而有富裕承載力的原建筑是很有限的，因而達(dá)不到城市長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃的要求和發(fā)展的需要，目前有不少城市已經(jīng)出現(xiàn)拆除原建筑重新修建的情況，隨著城市的不斷發(fā)展，凡是不適合發(fā)展需要和影響城市規(guī)劃的低層建筑遲早要拆完，也就是在一個(gè)不太長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)，城市的發(fā)展首先要用很大一筆資金來拆除原建筑，再在一個(gè)空地上重修新的建筑物。當(dāng)然城市中有的地區(qū)還保留著解放前的一些平房和結(jié)構(gòu)較差的低層樓房，對(duì)這一類建筑拆除重修是必要的，而解放后所修的只使用了10至30多年的3至5層樓的建筑，也拆除重修，顯然是一很大經(jīng)濟(jì)損失。因此，采用加層結(jié)構(gòu)解決城市建筑普遍較低是經(jīng)濟(jì)可行的。
對(duì)加層結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)效益的估價(jià)要從兩個(gè)方面來比較，現(xiàn)以一座4層樓建筑拆除后，重修9層樓的經(jīng)濟(jì)價(jià)值同采用加層結(jié)構(gòu)直接加到9層樓的經(jīng)濟(jì)價(jià)值比較如下拆除4層樓重建9層樓的耗資是以下幾個(gè)方面原建筑物費(fèi)用拆除原建筑物中住戶的搬遷費(fèi)用;重建9層樓的費(fèi)用等，以上費(fèi)用的總和至少要一百三十萬元。
采用加層結(jié)構(gòu)在4層樓上直接加到9層樓的耗資是以下幾個(gè)方面原建筑物是坡屋面時(shí)，其費(fèi)用只是加層結(jié)構(gòu)本身，即下部立柱和上部五層樓的費(fèi)用;原建筑物是坡屋面時(shí)，除了加層結(jié)構(gòu)的費(fèi)用還有坡屋面改建為平屋面的費(fèi)用。以上費(fèi)用最多不過六十萬元。
城市改造的途徑，從以上兩個(gè)方面的經(jīng)濟(jì)比較，顯然是非常清楚的，在城市的改造過程中，拆除重建與加層改造的經(jīng)濟(jì)比較，實(shí)質(zhì)上是，拆除重建方案中上五層樓同加層結(jié)構(gòu)上五層樓的費(fèi)用幾乎一樣，而比較的是拆除重建方案中的原建筑的費(fèi)用、搬遷費(fèi)用、拆除費(fèi)用和重新復(fù)原4層樓的全部費(fèi)用，同加層結(jié)構(gòu)下部基礎(chǔ)和立柱費(fèi)用的比較。通過比較，加層結(jié)構(gòu)是城市改造方面。適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的比較好的措施，從全國(guó)的角度來衡量，其經(jīng)濟(jì)效益是無法估計(jì)的。
權(quán)利要求
1.低層樓房加層結(jié)構(gòu)，其特征在于a、低層樓房加層結(jié)構(gòu)，用于低層樓房的加層。由緊靠原建筑物四周。新增設(shè)的通過原建筑物屋面的單層承重框架和與此迭合的加層混合結(jié)構(gòu)或加層框架結(jié)構(gòu)兩部份組成。b、單層承重框架立柱與原建筑物緊靠但要留有結(jié)構(gòu)伸縮變形縫伸縮變形縫用易壓縮材料填充。c、單層承重框架立柱與原建筑物每層標(biāo)高處。用定向鉸支座相互連結(jié)。立柱端為固定端。對(duì)應(yīng)原建筑物每層標(biāo)高處為上下活動(dòng)端不允許左右活動(dòng)其構(gòu)件可采用鐵路橋梁與橋墩相連結(jié)的支座形式。d、在單層承重框架立柱基礎(chǔ)外側(cè)。設(shè)置防滑移鋼筋混凝土板。e、單層承重框架大梁形式為直線梁。變截面梁和大跨度階梯梁。f、加層結(jié)構(gòu)在升到7層樓以上。需要增設(shè)電梯時(shí)，電梯井設(shè)在加層結(jié)構(gòu)立柱外側(cè)。原建筑物的樓梯作為消防步行梯和加層結(jié)構(gòu)樓梯聯(lián)通。g、單層承重框架立柱基礎(chǔ)與原建筑物基礎(chǔ)緊靠，但要留伸縮變形縫伸縮變形縫用易壓縮材料填充。
2.在單層承重框架和與此迭合的加層混合結(jié)構(gòu)或加層框架結(jié)構(gòu)的迭合部。采用“建筑物抗震減震裝置”。
全文摘要
本技術(shù)方案是在不拆除原建筑的情況下采用框架結(jié)構(gòu)加層，令原建筑從3至5層，升高為8至13層，而不拘原建筑地基層質(zhì)的硬軟。所加重量不壓在原建筑物上，并使框架同原建筑整體化，兩種組合結(jié)構(gòu)必須連結(jié)，在基礎(chǔ)應(yīng)力疊加區(qū)，要設(shè)防滑裝置，“建筑物抗震減震裝置”，提高抵抗地震災(zāi)害的能力。采用本技術(shù)的經(jīng)濟(jì)利益比拆除原建筑物重新修建可節(jié)約30-60％且外表美觀。
文檔編號(hào)E04G23/06GK1050245SQ8810847
公開日1991年3月27日 申請(qǐng)日期1988年12月13日 優(yōu)先權(quán)日1988年12月13日
發(fā)明者陸建衡 申請(qǐng)人:陸建衡