砌体结构房屋托梁换墙加固设计

砌体结构房屋托梁换墙加固设计摘要：某沿街砌体结构房屋由于使用功能改变，底层局部采用框架托梁换墙的方法进行加固，本文介绍了该工程的设计与实施办法。关键词：房屋改造托梁换墙中图分类号：s611文献标识码：a文章编号：引言随着城市的发展和人们生活水平的提高，城市对道路的要求越来越高，鉴于我国国情，目前还不可能将旧房都拆除重新规划道路。因此杭州市在“一纵三横”道路整治工程中对部分超出人行道的房屋进行了临街骑楼改造的规划。本文针对沿街建筑凤起路北侧450-458#住宅底层局部改造为骑楼，用作人行通道，采用的托梁换墙并辅以墙体加强的方法进行加固设计，既满足的城市道路改扩建要求，又满足了结构和抗震的需要。工程概况该工程位于杭州市凤起路北侧，为一幢六层砌体结构住宅。房屋主体顶层（包括纵横墙）为五斗一空240空斗墙，其余为240厚局部370厚实砌的纵横墙承重体系结构，底层设有圈梁，楼板为预应力空心楼板，基础为墙下条形基础。建于75年左右，设计前一层已经改为商铺，故改造前部分横墙与纵墙已破坏。根据道路改造要求，要在底层南面留出一条净距2.2米的人行通道，经研究决定采用底层局部设置框架梁柱抬墙的方法进行改造。改造前后底层局部平面布置图见“图1”、“图2”。结构方案的确定～轴底层部分加梁柱，形成底框。部分梁柱间设置网状配筋砌体抗震墙；相应部位的墙下条基改为柱下条基；～轴底层部分墙体用钢丝网抹灰（也可采用粘贴碳纤维）和局部增加扶壁柱、暗梁、暗柱的形式提高了房屋整体稳定性即抗震延性。该工程的施工要点是确保承重墙在改造加固施工过程中能有效的将上部荷载安全、平稳的转移到加固后的梁柱上，施工时确保梁与原圈梁及墙体楼板的密实搭接。故在选择托梁时我们的方案是在墙体两侧楼板下做两根混凝土梁，先施工梁再拆除墙体，要求增加的框架组合梁柱在未达到设计强度前不能破坏或少破坏原房屋结构。改造方案中底部的框架梁基本同上部的承重砖墙上下对齐，有利于地震力的有效传递。改造后底部框架梁、柱、抗震墙构造措施基本满足抗震加固技术规程。设计要点及措施该工程的计算包括荷载传递路线的转移、组合托梁设计、砖墙－混凝土组合柱及地基基础的加固设计。先确定改造后新的结构模型，然后采用pkpm相关程序计算其内力，根据结果进行相关构件的加固设计，且适当的加大了安全度。楼板下、墙体两侧的托梁是该工程的设计要点。该梁要承担拟拆除墙体所承受的轴力和弯矩，故该托梁的承载力是否足够，以及原结构的荷载能否安全有效的传递到新加托梁上，直接关系到整个建筑物的安全和使用。托梁转换具体是这样实现的：1.去除砖墙及圈梁表面的粉刷层，露出结构层，并将与新加混凝土交接面的砖及混凝土凿毛。2.先在后浇托梁（l4）部位开150x300洞口浇xl具体位置见“图3”，洞口需用切割机小心切出，不得影响原有墙体的整体性，严禁用锤敲砸墙体。洞口切出后放钢筋笼。墙面洞口用c30细石混凝土捣实。xl大样见“图8”、“图9”。3.在楼板下、墙两侧做托梁（l4）。为保证施工质量，亦为了保证人行道净高，梁主体采用c30细石混凝土，楼板下150mm采用无收缩自流平灌浆料。灌浆料在混凝土达初凝后浇灌。梁主筋应满足抗震规范要求的梁纵向受力钢筋最小锚固长度，遇柱时应钻孔穿越。托梁大样见“图7”。将托梁荷载有效传递到基础的竖向受力构件的设计亦是本工程的设计要点。为了保证房屋荷载转移过程中的安全，需确保新增框架梁柱在达到设计强度后再拆除墙体，故施工柱时应尽量少破坏原有结构。我们选择的柱设计方案是砖墙－混凝土组合柱（见“图2”、“图7”），即保留原窗间墙、门间墙，在砖墙外再包钢筋混凝土。施工的时候仅在横墙上用切割机开很小的槽留作柱施工面。因施工时对墙体有破坏，故柱施工完后应尽早进行下步施工，以免发生意外。梁柱节点处钢筋接头多，受力关键，该工程采用的外包混凝土组合柱混凝土浇筑很难达到设计要求，为了保证施工质量，柱顶端部留出600mm，待细石混凝土达初凝后用无收缩自流平灌浆料灌实。荷载路线的转移势必引起基础的加固处理。根据估算及有关资料，原地基承载力在经过较长的的时间会有10～20％的提高，该工程未增加荷载，故设计不考虑基地面积增加，仅通过增设地梁使新增加的底框柱荷载分散。新加地梁在墙两侧设置，仅在组合柱处联通。地梁大样见“图10”。新加组合柱、梁混凝土强度达100%后方可拆除墙。拆除时应用切割机小心缓慢进行，并注意监测房屋安全动态。该文中梁、柱截面及配筋均由计算所得。施工与检测要求工程施工必须由加固资质的专业施工单位施工。开工前应将本图纸与现场情况进行详细核对，并编制施工组织措施，以保证工程加固安全顺利的进行。房屋的安全检测工作由有资质的由房屋安全鉴定所进行。工程可行性研究期间应出具房屋安全鉴定报告，以核定原房屋结构是否适合加固改造。根据以往加固改造的经验，房屋在使用功能改变过程中会有沉降及变形变化，该工程不仅使用功能改变，结构体系亦有部分改变，故施工过程中更须加强房屋的沉降与变形观测,要求相邻轴线沉降差l/1000。如发现变形预兆，应及时通知有关各方共同研究处理方法。结语该工程施工过程中监控力度较强，在施工关键时期基本上做到了每天一次的沉降和变形观测，开工前和完工后亦进行了观测，得出的结果均良好，满足设计要求。工程于2005年12月竣工，至今使用正常，未见其他异常现象，说明该工程托梁换墙加固是成功的。综上所述，房屋改造加固工作是一项复杂而烦琐的工作必须认真、细致的处理，并注意房屋整体的抗震构造及连接措施，既要安全可靠，又要节约造价、便于施工。参考文献《混凝土结构设计规范》（gb50010-2002），中国建筑工业出版社《砌体结构设计规范》（gb50003-2001），中国建筑工业出版社《混凝土结构加固技术规程》（gb50367-2006），中国建筑工业出版社《建筑结构抗震规范》（gb50011-2001），中国建筑工业出版社