浅谈建筑增层与改造技术

【摘 要】我国经济的发展带动了各行各业的发展，人们生活水平的提高，导致原来的住房规划和设计已经达不到人们的要求。在考虑到人们的正常生活，经济和资源优化配置，废弃原有的所有建设基本不可能，所有改建，扩建势在必行。本文就对建筑增层与改造技术进行了探讨。

【关键词】建筑；增层；改造

1 建筑增层的必要性

随着我国经济的不断发展，改革的不断深入，许多既有建筑物受到当时经济条件和建筑技术的制约，使用功能和结构形式已不能满足时代需要，若将这些建筑拆除，重新规划建设，目前我国经济条件尚不能满足，但如果采用增层改造的方法，改造既有建筑，就能够达到经济、适用的目的。增层改造的优点：

（1）将大幅度地增加建筑面积，节约征地费用和配套费；

（2）在既有建筑上增层，占地面积不变的情况下，增加该区域的建筑密度，节约用地还不影响该区域周边环境的协调；

（3）在增层改造的过程中，通过合理调整原建筑的平面和立面格局，更新了原有水暖、电等配套设备，达到调整使用功能、美化环境的要求；

（4）增层改造的建设周期短、投资小，对于目前日益增长的建设需求具有十分重要的作用 ；

（5）增层改造是既有建筑由低层或多层建筑变为多层、中高层或高层建筑的有效途径；

（6）充分利用既有建筑物长期荷载作用下地基承载力的增长剩余，在地基不作处理或略加处理的条件下，直接进行增层改造，其经济效益十分显著。

目前，我国城镇现有房屋中相当数量的既有建筑具备增层改造条件，增层与改造不仅节约投资，还对缓解日趋紧张的城市用地矛盾具有重要的意义。

2 加层方案的选择

2.1 确定加层方案主要遵循以下几个原则

（1）结构 应尽量利用原结构，并对结构改造方案进行优化分析。

（2）加层的结构布置应尽可能减少加固的工作量。

（3）在满足使用要求的情况下，控制所加层的层高，并对四周围护墙体采用大开窗。

（4）新做露面的面层以及新加屋面的恒载应尽量减少。

（5）新加层内、外墙体应采用轻质材料。

（6）做到安全、实用、经济、缩短工期。

2.2 加层方案

2.2.1 直接增层方案

（1）一般刚性砖混结构（上下部均为砖混结构）。在对地基基础及墙体强度进行复核验算并满足抗震设防要求后，可采用普通粘土砖或砌块、轻质高强材料（如泰柏板等）来加砌新的上部墙体。当个别墙段或基础强度不足时，可先进行局部加固处理。增层的承重体系可在原承重墙体上加层，也可采用与体系相反的承重体系，即原房屋为横墙承重体系，增层部分为纵墙承重体系；原房屋为纵墙承重体系，增层为横墙承重体系。但必须在刚性方案或抗震要求的间距内布置上下连贯的刚性横墙。

（2）多层全框架结构。当增层部分仍采用框架时，上下框架柱应对齐，将原结构框架柱顶凿开，接长钢筋后再浇筑增层部分的框架柱混凝土。在新旧结构交接处，亦即原屋面高度处宜现浇截面较高的转换梁，以确保新旧结构在加层处有可靠的传递，并增强节点的抵抗能力。对老框架强度的验算，除了考虑增层后增加的垂直荷载外，还要考虑房屋加高后，由于水平荷载增加而使侧移加大的影响。必要时可设剪力墙，控制侧移的影响，相对地提高框架的承载能力。

（3）多层内框架结构。增层部分的结构布置与下层结构相同，内框架钢筋混凝土中柱梁、砖壁柱设置至顶。根据抗震要求，层层设置钢筋混凝土圈梁，房屋四大角设抗震柱，新加层抗震纵横墙采用普通砖或砌体。加层的可行性取决于原钢筋混凝土内柱及带有壁柱的砖砌体的承载能力以及补强加固的可能性。

（4）底层全框架结构。上部加层部分一般采用刚性砖混结构，由于上部加层而增加了底层框架的垂直荷载和水平荷载。对于经过复核验算不能满足加层强度及抗震要求时，可采用（口）形钢架与原框架梁柱形成组合梁柱进行加固（此方案适合于非地震区使用）。

（5）下部砖混、上部框架结构方案。这种类型主要是为了减小增层荷载，在旧房屋上部分采用填充轻质墙形成的框架结构体系。采用这种方案时上部框架柱应有可靠的锚固或支承，通常应结合对旧房加固，宜对旧房设构造柱，使其与加层中的框架形成整体，从而使框架梁柱落地，构造柱应尽可能伸入既有建筑物室外地面下500mm，或锚入基础圈梁内，以避免上部框架柱未落地，而只是在旧楼层圈梁上连接，造成锚固不可靠的后果。

（6）下部刚性方案、上部为弹性或刚弹性方案的砖混结构。此类建筑主要用于增设一个较大空间的会议室等。由于此类建筑的抗震性能差，不宜在地震区修建。在非地震区，应考虑新加纵墙有足够的承受横向风荷载的能力。此类房屋在增层时，应从外墙底部起，在室外侧沿房高增设扶壁砖柱，用以增强加层部分墙体抵抗横向水平力的能力，扶壁砖柱的断面应满足加层部分窗间墙的强度和稳定性要求。或加层部分增设钢筋混凝土柱列与旧墙体增设的构造柱相连。

2.2.2 外套结构增层方案

外套结构当在既有建筑物上增加的层数比较多、增加的荷载较大，而原建筑的宽度不大于15m、高度在15m以下且不适于采用直接增层方案时，可采用外套结构增层方案。外套结构可以解决直接增层不能解决的问题：（1）增层以后的层数、高度可不受《建筑抗震设计规范》（GBJ11-89）对砌体房屋层数和总高度的限制，而放宽到多层或高层钢筋混凝土房屋的适用层数和高度；（2）不受原平面设计及结构类型限制，可按新的使用功能要求，重新进行设计；3可以改善建筑立面，解决新旧部分不协调、不统一的问题，消除外形上简单的加固痕迹。外套框架可分为两大类：（1）外套框架与旧建筑物完全脱开，外套框架底层柱很高，中间无水平支点，称为长腿柱外套框架；（2）外套框架与旧建筑物连在一起，在外套框架各层柱中间有水平支点，称为短腿柱外套框架。

2.2.3 地基基础设计

地基承载力的确定地基承载力是加层设计中至关重要的问题，其大小决定增加层数和上部结构方案的选择，所以首先应该弄清既有房屋现在的地基承载力。一般认为旧有房屋的地基承载力在既有房屋荷载作用下，地基固结，产生压密效应而得到提高。根据经验，一般情况下可比原始承载力提高10%～50%。在设计中一般取20%～30%。这种土的压密过程与基础压力的大小、基础宽度、房屋建成的时间、土体本身的性质及渗透性、排水条件等有关。当房屋建造时间太长、原始资料不全、难于确定原有房屋的原始承载力时，也可以通过原位测试或取样化验，按与新建筑物相同的方法确定其承载力。根据经验确定由恒载引起的地基沉降量：对于低压缩性粘土，一般在施工期间已完成50%～80%；中等压缩性粘土为30%～50%；高压缩性粘土为10%～30%。砂土地基的沉降量一般在施工期间已基本完成，故建成8年以上的建筑都可认为地基承载力得到提高，在实际工程中最好在基底下1m范围内取土样化验土的允许承载力和压缩模量。

3 结语

既有建筑物的增层改造，在当今社会具有相当的普遍性，这对改善生活条件、美化环境和缓解建设用地紧张具有现实意义，在给既有建筑做增层加固中，要认真做好现场调查，认真分析资料，正确地进行理论分析 ，准确计算，综合运用多种加固方法，确定合理的建筑方案和结构方案，以科学、简便且经济的加固手段来确保原建筑物结构安全和正常使用。

参考文献：

[1]GB50007—2008，地基基础设计规范[s].