鋼結構房屋建筑鋼結構設計下冊思考題（樓房改造加固設計方案）

在鋼結構房屋建筑中，設計下冊的樓房改造加固方案時需考慮結構穩(wěn)定性、抗震性能及使用功能。評估現有結構狀況，包括構件尺寸、材料強度等，確定加固目標。根據需求選擇合適的加固方法，如加大截面、增設支撐、改變連接方式等。進行施工圖設計，包括詳細計算和繪制施工圖紙。對設計方案進行審核和優(yōu)化，確保加固后的結構安全、經濟且符合使用要求。

以下是編寫樓房改造加固設計方案的一般步驟：

一、方案概述

項目背景
- 闡述樓房的基本情況，如建成年代、結構類型（例如框架結構、磚混結構等）、建筑面積等。隨著時間推移，很多樓房進入中老年期，如我國建國以來建成的大量建筑，其中20世紀60年代建成的接近50%，這些樓房由于長時間使用，在使用功能和質量方面可能出現問題，達不到現階段的使用要求，所以需要進行加固改造。
- 說明改造加固的原因，可能是為了滿足新的使用功能需求，例如將住宅改為商業(yè)用途時對結構承載能力的要求提高；也可能是出于安全考慮，像經歷地震、火災等災害后的樓房，或者為了預防地震等自然災害，如一些地區(qū)的學校在地震后或為了防震對教學樓進行加固改造。
目標設定
- 明確加固改造的主要目標，如提高結構的抗震能力、增加承載能力、改善結構的穩(wěn)定性等。例如針對某棟老舊公寓樓進行加固改造時，主要目標可能是提高結構的抗震能力和使用壽命。

二、結構評估與資料搜集

現場調查
- 由專業(yè)工程師對樓房進行全面的現場檢查。檢查內容包括建筑物的外觀狀況，如墻體是否有裂縫、傾斜，梁柱是否有變形等；檢查建筑物的使用情況，例如是否存在超載使用的情況。
- 對結構的連接部位進行詳細查看，因為這些部位往往是結構的薄弱點，像框架連接點容易發(fā)生破壞，需要重點關注。
資料搜集
- 收集原設計圖紙，如果原圖紙缺失或不完整，需要通過其他方式（如對建筑物的測繪等）獲取相關結構信息。
- 收集施工資料，包括施工過程中的記錄、材料使用情況等，以及結構計算書等相關資料，這些資料有助于準確評估結構的現狀。
結構評估
- 對結構的強度、剛度、穩(wěn)定性等進行綜合評定。根據現場調查和資料搜集的結果，運用專業(yè)的結構分析方法和軟件，分析結構在各種荷載作用下（包括自重、活荷載、風荷載、地震荷載等）的性能。
- 找出結構的薄弱點和存在的問題，例如柱子和梁的承載能力不足、墻體的抗震能力較差等可能是老舊建筑物常見的結構問題。

三、設計方案制定

加固措施選擇
- 根據結構評估的結果，選擇合適的加固措施。
  - 增強構件承載能力
    - 如果柱子和梁的承載能力不足，可以采用增大截面法，即增加柱子和梁的截面尺寸，同時使用高強度鋼筋和混凝土；也可以采用外包鋼加固法，在柱子或梁的外圍包裹鋼材來提高承載能力。
  - 提高抗震能力
    - 對于墻體抗震能力較差的情況，可以采用增設剪力墻的方法，在樓房的關鍵位置添加剪力墻來增加整體結構的穩(wěn)定性，承受橫向荷載。
    - 還可以對墻體采用增強材料進行加固，提高墻體的抗震性能。
  - 加固框架連接點
    - 對于框架連接點強度薄弱的問題，采用更耐用和可靠的連接方式，如鋼板連接，以加強這些連接點。
  - 增加支撐結構
    - 在樓房的重要區(qū)域，如地下室和屋頂，增加支撐結構，提高整體結構的穩(wěn)定性。
材料選擇
- 選擇加固材料時要考慮材料的性能、耐久性和經濟性等因素。
- 例如，在使用混凝土時，要根據加固部位的要求選擇合適強度等級的混凝土；對于鋼材，要選擇符合相關標準、質量可靠的產品。
綜合考慮因素
- 技術經濟性：在滿足加固改造要求的前提下，盡可能降低成本和提高效益。例如，對比不同加固措施的成本和效果，選擇性價比高的方案。
- 施工可行性和安全性：設計方案應具備合理的施工工藝和措施，確保施工過程安全、高效，并能減少對原有結構和使用者的影響。例如，在選擇加固方法時，要考慮施工場地的限制、施工難度等因素。

四、施工圖紙繪制

詳細標注
- 施工圖紙應包括加固改造的具體細節(jié)，如每個加固部位的尺寸要求精確標注，加固材料和設備的安裝位置準確表示。
- 對于采用增大截面法加固的柱子和梁，要在圖紙上詳細畫出新增部分的尺寸、鋼筋布置等；對于增設的剪力墻，要標注其位置、厚度、配筋等信息。

五、施工過程監(jiān)管和驗收

施工監(jiān)管
- 在加固改造施工過程中，需要進行施工過程監(jiān)管。安排專業(yè)人員對施工質量進行監(jiān)督，例如檢查鋼筋的綁扎質量、混凝土的澆筑質量等。
- 對施工進度進行監(jiān)控，確保施工按照預定計劃進行，避免工期延誤。
驗收工作
- 在施工完成后進行驗收，確保改造工程符合設計要求和相關規(guī)范。驗收內容包括結構性能檢測，如對加固后的柱子、梁和墻體進行強度、剛度檢測；檢查施工過程中的資料是否完整，如隱蔽工程驗收記錄等。