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既有建筑增设悬挑结构加固改造设计研究

发表时间：2021/6/16 来源：《建筑科技》2021年3月下作者：曾毓鑫

[导读] 近年来，随着我国经济和科技的双重发展，人们的生活质量和生活水平也得到了明显的提升，不仅仅要求有良好的居住环境，还上升到了建筑是否绿色环保、美观实用的要求，可以看出，人们追求的物质生活已经逐渐成为了精神追求。随着时代的推移，越来越多的既有建筑已经不能满足应有的功能，更无法发挥出建筑的作用，所以如何让解决既有建筑物结构的加固、修复、维修等问题成为了建筑行业即将面临的挑战，虽说是挑战，但是也是前所未有的

广东省深圳市清华苑建筑与规划设计研有限公司曾毓鑫 518052

摘要：近年来，随着我国经济和科技的双重发展，人们的生活质量和生活水平也得到了明显的提升，不仅仅要求有良好的居住环境，还上升到了建筑是否绿色环保、美观实用的要求，可以看出，人们追求的物质生活已经逐渐成为了精神追求。随着时代的推移，越来越多的既有建筑已经不能满足应有的功能，更无法发挥出建筑的作用，所以如何让解决既有建筑物结构的加固、修复、维修等问题成为了建筑行业即将面临的挑战，虽说是挑战，但是也是前所未有的发展机遇。根据既有建筑的现状进行加固改造，使建筑能满足实用性和安全性，成为了当代工程设计是和工程团队不断研究的话题。
关键词：既有建筑；悬挑结构；加固改造
        引言
        既有建筑中常见存有悬挑结构的有阳台、雨棚、车棚、檐沟等部分。在既有建筑的使用过程中，常常会因为使用年限和悬挑结构的质量不达标出现一些问题，最为常见的既有建筑悬挑问题就是挑梁板材根部，因无法承载受力，出现了裂缝，使得阳台栏板、隔断、外墙上出现了肉眼可见的上宽下窄裂缝，这给既有建筑造成了非常严重的不安全因素。造成悬挑结构出现裂缝的原因主要是由室外的雨水和二氧化碳气体通过很小的裂缝渐渐腐蚀到钢筋，使承担受力作用的钢筋因腐蚀的缘故渐渐减小受力作用，导致裂缝越来越大，严重情况下会危及到人们的生命安全，所以悬挑结构的加固改造设计是非常有必要的，尽可能把安全事故消灭在萌芽中。
        1.悬挑结构改造加固设计中的原则
        悬挑结构改造加固设计中有三个基本原则，分别是整体考虑、分析原则、局部以及整体的加固原则和混凝土改造加固原则。在进行悬挑结构改造加固设计之前，设计师首先要做的就是通盘考虑、全面分析。通过实际考察和研究发现工程原设计采用的是什么规范施工模式，并收集以往的施工资料，只有做到这些，才能保证既有建筑的悬挑结构设计符合应有的设计要求。另外，局部、整体的加固设计也是非常重要的一项原则，这决定着设计工程是否能顺利开展。设计师要计算控制柱轴的压力比和基础载荷能力等关键因素能满足规范限制的情况下，才能精确的推算悬挑结构的最大挑长，即将扩展后的悬挑空间要与业主或者既有建筑使用单位确认可以满足施工要求，随后才能决定是通过局部加固还是整体加固的设计改造，使悬挑既能发挥应有的性能，又能避免错误的加固方法，延长使用寿命，这一环节不仅关乎着设计改造工程的顺利开展，还对工程造价、施工工具、设备的选用具有重要意义。最后，混凝土改造加固是一种需要和施工方法互相联系的加固原则，最大程度保证少动或不动原有建筑结构的原则，以此减少施工过程中对原有建筑或结构的损坏，同时采取现代化的技术手段，保证新增的悬挑结构与原有的建筑结构能紧密连接，并且能延长现有和原有的建筑寿命。对于悬挑的加固改造设计工程来说，在施工时最好召开专家或者专业技术人员的会议，并和施工单位、施工人员保持有效的沟通，方面及时调整方案，减少对建筑的损失以及成本的增加。
        2.既有建筑增设悬挑结构加固改造方法
        2.1关键节点设计
        以往既有建筑悬挑加固改造的工程案例均是根据不同的工程具体情况进行具体分析设计。通常新增阳台常用的做法有三种形式：外端加柱支撑阳台、上部结构向下吊挂阳台、悬挑阳台。其中悬挑结构又分混凝土悬挑结构及钢结构悬挑结构。较混凝土悬挑结构的造价低，但需要高支模，且需要植筋较多、植筋植入深度较深，植筋要求技术较高，且对原结构构有一定的损伤，当地施工水平也不一定能满足要求，同时施工周期较长等。因此工程可以采用钢结构悬挑+组合楼板的做法。在后加悬挑结构中，悬挑钢梁与原结构梁、柱的连接节点是阳台设计的关键节点。早期方案中，钢梁+钢撑通过预埋板+植筋与柱子连接。此种方案为常规的方案，但在设计过程中，施工方提出预埋板的植筋较多且植入深度较深，原有结构梁柱节点钢筋较多，施工较困难，同时可能破坏原有结构。

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        2.2挖补加固改造法
        在既有建筑增设悬挑结构加固改造的过程中，如果发现是雨篷、悬板阳台悬挑出现了裂缝或者形变的情况，而且悬板根部厚度已经不能满足加固改造要求，但是钢筋却相对充足，那么就可以利用挖补加固改造法来增加悬板根部的厚度。加固这类悬挑过程中，施工人员要使用脚手架把即将需要加固的悬板底部通过各种方法固定牢，使悬板能够承受悬挑的自重和施工产生的负荷，避免在施工过程中悬板出现下沉或者裂缝的现象。可以先用钢钻打掉悬板端部的砼，在抛去砼底部重新倾斜支模，并把砼接口处清洁干净，晾干后刷上水泥浆，再用细石砼进行浇灌，使新浇灌的砼能增加悬板根部的厚度。这种加固改造发的后期养护工作也是十分重要的，只要后期使用时注意养护工作，那么就能彻底解决悬板根部的裂缝、形变、腐蚀等问题。
        2.3悬挂加固改造法
        对于既有建筑中具有凸阳台建筑或者街边建筑的阳台来说，如果因为悬挑结构不足，发生了原有建筑的裂缝或者变形，那么很大程度上会砸到行人或者车辆，后果不堪设想。为了以免安全隐患和交通事故的发生，这类的既有建筑可以选用悬挂加固改造法进行作业，特别是商业街的临街建筑物，加固后不仅不会造成安全隐患，也不会影响道路交通。悬挂加固改造法具体是在出现问题的屋顶挑梁最上端，进行水平浇筑钢筋混凝土大梁，这种方法也通常被称之为双挑挂梁；然而在屋顶墙面中央砌出一个凸出来的三角，然后在凸面三角上浇灌钢筋拉梁，这种拉梁法就是斜拉式悬挑。这两种挂梁方法都各具优势，也都存在一些缺点，主要是对下层挑梁进行承载补偿，通过中央挂柱的连接，新梁和原有梁能共同合作，承载重力。这里说到的挂柱也就是钢筋混凝土做成的小柱或者钢管，钢筋混凝土挂柱最好的方式就是用外方圆的空心柱，并把两端留出合适长度的钢筋、接口钢筋、挑梁钢筋互相连接，连接后的接口处补充一次浇筑。值得注意的是，工程设计种，钢筋两端要各加上一个堵头，这样做能防止或者降低管内受外界空气影响的腐蚀，管外有条件的可以刷一些油漆来起到养护作用。悬挑里面还可以利用挂柱做一些美观的线条，能起到美化加固后建筑外形的作用。
        2.4叠合加固改造法
        叠合加固法与挖补加固法都是适用于悬板的一种加固改造方法，但是其中存在着较大的区别。挖补加固适用于钢筋较为充足，但是厚度明显不足的悬板，而叠合加固适用于钢筋不充足、悬板厚度不充足的悬板。要想使叠合加固法起到良好的加固改造作用，就要提前将被固定住的混凝土面用钢钻打毛，以此方便叠合过程中能粘贴牢固，施工人员还要有意地在混凝土表面钻一些不规则的小孔，冲洗悬板板面，并且使用水泥涂抹后的悬板表层，才能开展叠合板的加固改造施工。施工人员要先将悬梁上的砖块清除干净，清除后留下孔洞的间距要按照加固钢筋的间距来确定，随后将大梁上的混凝土层去掉一部分，再将原始结构的加固钢筋与大梁钢筋连接起来，然后用标号较高的混凝土进行浇筑叠合板。对于连续板式悬板的叠合加固方法和同梁式悬板的方法相同，进行加固改造时首先要将相邻住户或者房间的楼板一起加厚，只有这样才能方便住户的后续居住安全，叠合加固钢筋一般是网状结构。要想增加悬板叠合层的力矩，可以再次浇筑高标号混凝土叠合板就可以了。
        3.结语
        随着我国城市建设和国民经济建设的迅速发展，我国在已经经历了大规模的建筑建设之后，也进入了改建、新建的重要时期。对于既有建筑增设悬挑结构加固改造设计来说，由于原有的悬挑结构决定了后续的悬挑加固改造方法，所以结构加固改造越来越能凸显出社会价值和经济效益。
参考文献
[1]施秀利.装配式混凝土结构外墙组合型钢悬挑防护架施工技术探析[J].建材与装饰,2020,(26).
[2]陈卓.建筑结构加固改造设计及在工程中的应用[J].工程技术研究,2019,4(12).
[3]李鑫,崔安平.建筑结构加固改造设计及在工程中的应用[J].建筑工程技术与设计,2020,(7).
[4]罗仁全.某钢结构屋面悬挑梁加固实例分析[J].淮海工学院学报（自然科学版）,2015,24(z1).