钢筋混凝土框架改扩建结构设计

钢筋混凝土框架改扩建结构设计

摘要：随着我国建筑行业的迅速发展，我国多高层建筑迅速的涌现起来，并且其大部分主要采用钢筋混凝土框架结构。而伴随着我国国民经济的发展，以及建筑市场的不断开放，我国钢筋混凝土框架改扩加结构越来越具有现实意义和实用效益。在进行现浇框架混凝土施工时，要由模板、钢筋等多个工种相互配合进行。因此，施工前要做好充分的准备工作，施工中要合理组织，加强管理，使各工种密切协作，以保证混凝土工程施工的顺利进行。

关键词：钢筋混凝土框架改扩建结构设计

引言

据调查，部分发达国家的既有建筑改扩建及维修工程已占了整个建筑市场的1/2-1/3，随着我国经济社会的不断发展，加强改扩建工程技术研究具有较大的现实意义和社会效益。而在实际工作过程中，在进行框架混凝土施工前，全体作业人员应接受技术人员必要的技术交底，将技术部门编制的混凝土工程珠施工方案，在作业层进行全面的理解并实施。

1钢筋混凝土框架改扩建结构设计

1.1基础的埋置深度

根据建筑物的用途、结构类型、荷载大小和性质、工程地质和水文地质条件、相临建筑物的基础埋深及地基冻融情况等确定。一般钢筋混凝土框架基础埋深不宜小于0.5m，应低于设计地面100mm。基础底面尺寸的确定应按地基承载力进行相关的计算。如下表（1）为钢筋混凝土高层建筑的最大适用高度（单位为m）:

1.2沉降缝、伸缩缝以及防震缝的设计

沉降缝设置是为了避免地基不均匀沉降在房屋构件中引起裂缝。在房屋扩建时，新建部分与原有建筑结合处也可设置沉降缝分开，沉降缝将建筑物从基础至屋顶全部分开，各部分能够自由沉降。设置伸缩缝是为了避免温度应力和混凝土收缩应力而使房屋产生裂缝，伸缩缝仅将上部结构从基础顶面断开，基础不断开。而当房屋平面复杂、立面高差悬殊、各部分质量和刚度截然不同时，应设置防震缝。对有抗震设防要求的房屋，其沉降缝和伸缩缝均应符合防震缝要求。如下图（2）为沉降缝做法：

图（2）为沉降缝做法

1.3 抗震设计

在进行钢筋混凝土结构设计时，要严格遵守三水准的抗震设防要求。第一水准：当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，建筑物一般不受损坏或不需修理可继续使用；第二水准：当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，建筑物可能损坏，经过一般修理或不需修理仍可继续使用；第三水准：当遭受到高于本地区抗震设防烈度的预估罕遇地震影响时，建筑物不致倒塌或发生危及生命的严重破坏。

混凝土结构房屋的抗震要求，不仅与建筑重要性和地震烈度有关，而且与建筑结构的抗震能力有关，结构抗震能力又与房屋高度和结构类型、主要抗侧力构件还是次要抗侧力构件等直接相关。并且根据建筑物重要性、设防烈度、结构类型和房屋高度等因素，将其抗震要求以抗震等级表示，抗震等级分为四级，一级抗震要求最高，四级抗震要求最低，对于不同抗震等级的建筑物采取不同的计

算方法和构造要求，以利于做到经济合理的设计。而框架结构体系是由梁、柱通过节点连接而成，抗震结构构件应具备必要的强度、适当的刚度、良好的延性和可靠的连接，并应注意强度、刚度和延性之间的合理匹配。

2 具体钢筋混凝土工程框架改扩建结构设计

2.1工程概况

某钢筋混凝土工程主要位于繁华的商业街，南临汇金广场、无锡八佰伴，东面是崇宁路商业街区，西面是健康路商业区，所处位置得天独厚。根据市场发展需要，将原来位于锦江大酒店北侧的烤鸭馆完全拆除，再于原位加建五层裙房和接建一跨塔楼。因此，本工程为一栋高层改扩建工程，原建建筑地下共有三层，从下至上层高分别为2.90m、2.90m、3.20m,地上裙房六层，层高分别为2x4.90m ＋2x4.60m＋3.90m＋3.50m，客房标准层十六层，层高均为3.30m，建筑物总高度为79.20m，建筑面积2.40万m2；加建部分建筑地下二层，其层高均为3.50m，地上裙房五层，层高为2x4.90m＋2x4.60m＋4.50m，客房层十六层，层高同为3.30m，加建部分建筑面积1.40万m2。总建筑面积达3.80万m2左右。

2.2地基基础

根据地基土埋藏条件、岩土物理力学性质，本工程采用钢筋混凝土钻孔灌注桩，桩径800MM，桩长46M左右，其单桩承载力特征值为3150KN。考虑到本工程进度要求、减少试桩数量、裙房上部结构跨度大从而引起单柱轴力较大以及以后中山路隧道施工将会出现的对单桩承载力卸荷等因素，裙房采用桩径和桩长与塔楼相同的钢筋混凝土钻孔灌注桩。

2.3上部结构设计

根据建筑物使用功能的要求和特点，选择既能符合建筑使用要求又能满足结构承载力需要的结构体系，是结构设计的重要环节。鉴于附近锦江大酒店的使用功能、塔楼仅加建一跨以及原建结构所采用的框架核心筒结构体系等因素，加建结构必须利用原建结构的抗侧力结构体系而与之连成整体，考虑到新老结构连成整体后平面质量中心的改变，在加建结构边缘设置若干剪力墙，尽可能减小刚心与质心的偏移距离。加建塔楼位于崇宁路一侧，原建塔楼位于该侧的框架梁均设有悬挑梁，本工程改造设计时将分别利用该挑梁梁底、梁面及挑梁两侧板底和板面钢筋，即凿除挑梁及楼板外裹混凝土，保留梁底、梁面及板底、板面钢筋筋，

将新建塔楼框架梁、板钢筋与其搭接焊接，使新老塔楼连接部位楼板内形成双向双层钢筋网，以加强新老结构的连接，并在此处留设后浇带，待加建塔楼建至屋面、新建建筑前期沉降基本完成后，再整体浇筑混凝土，从而使新老塔楼连成整体。连接部位后浇带混凝土强度等级提高一级。

2.4 伸缩缝及后浇带设计

本工程系高层改扩建工程，且新建建筑还带有与塔楼整体相连的裙房。由于塔楼与裙房上部结构层数差别较大，因而，在竖向荷载作用下，各自基础的沉降值会相差很大，另外，原建塔楼已经使用多年，建筑物沉降已基本完成而趋稳定，而加建塔楼为新建建筑，其沉降值将随施工时塔楼的增高而不断增加，新老塔楼之间的沉降会不一致，为避免因塔楼与裙房及新老塔楼之间因沉降不协调而在连接处结构构件产生过大的次生内力，导致结构局部开裂和破坏，拟在塔楼与裙房及新老塔楼之间设置沉降后浇带，使其在施工阶段竖向荷载作用下各自的沉降和变形能相对独立，互不影响。沉降后浇带必须在加建塔楼结构封顶、结构自重形成，塔楼沉降大部分完成后再予以封闭。对于地下室，考虑其防水需要及其层数和层高与原建地下室有较大差别，加建部位单独设置地下室，仅在建筑上需要连通之处，按照相关规范要求，设置防水变形缝，采用柔性接口与原建地下室连通。结束语

综上所述，房屋改扩建设计不同于新建建筑，更多的是要考虑新旧建筑的连接，在理论上有完全断开与连成整体两种方法。完全断开的方式受力明确，可自由沉降，但本工程新建塔楼仅加减一跨，房屋抗侧移刚度小，作为独立结构不符合高层建筑的规范要求；另外，设缝也增加了建筑处理难度和造价。所以本工程采用了新旧建筑连成一体，共同工作的方法。采用这种方法时，在进行基础、上部结构以及后浇带的设计中都要考虑尽量减小新旧建筑之间的沉降差，这也是关系到建筑后期使用的关键。

参考文献

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