钢结构房屋建筑钢结构设计下册思考题（楼房改造加固设计方案）

在钢结构房屋建筑中，设计下册的楼房改造加固方案时需考虑结构稳定性、抗震性能及使用功能。评估现有结构状况，包括构件尺寸、材料强度等，确定加固目标。根据需求选择合适的加固方法，如加大截面、增设支撑、改变连接方式等。进行施工图设计，包括详细计算和绘制施工图纸。对设计方案进行审核和优化，确保加固后的结构安全、经济且符合使用要求。

以下是编写楼房改造加固设计方案的一般步骤：

一、方案概述

项目背景
- 阐述楼房的基本情况，如建成年代、结构类型（例如框架结构、砖混结构等）、建筑面积等。随着时间推移，很多楼房进入中老年期，如我国建国以来建成的大量建筑，其中20世纪60年代建成的接近50%，这些楼房由于长时间使用，在使用功能和质量方面可能出现问题，达不到现阶段的使用要求，所以需要进行加固改造。
- 说明改造加固的原因，可能是为了满足新的使用功能需求，例如将住宅改为商业用途时对结构承载能力的要求提高；也可能是出于安全考虑，像经历地震、火灾等灾害后的楼房，或者为了预防地震等自然灾害，如一些地区的学校在地震后或为了防震对教学楼进行加固改造。
目标设定
- 明确加固改造的主要目标，如提高结构的抗震能力、增加承载能力、改善结构的稳定性等。例如针对某栋老旧公寓楼进行加固改造时，主要目标可能是提高结构的抗震能力和使用寿命。

二、结构评估与资料搜集

现场调查
- 由专业工程师对楼房进行全面的现场检查。检查内容包括建筑物的外观状况，如墙体是否有裂缝、倾斜，梁柱是否有变形等；检查建筑物的使用情况，例如是否存在超载使用的情况。
- 对结构的连接部位进行详细查看，因为这些部位往往是结构的薄弱点，像框架连接点容易发生破坏，需要重点关注。
资料搜集
- 收集原设计图纸，如果原图纸缺失或不完整，需要通过其他方式（如对建筑物的测绘等）获取相关结构信息。
- 收集施工资料，包括施工过程中的记录、材料使用情况等，以及结构计算书等相关资料，这些资料有助于准确评估结构的现状。
结构评估
- 对结构的强度、刚度、稳定性等进行综合评定。根据现场调查和资料搜集的结果，运用专业的结构分析方法和软件，分析结构在各种荷载作用下（包括自重、活荷载、风荷载、地震荷载等）的性能。
- 找出结构的薄弱点和存在的问题，例如柱子和梁的承载能力不足、墙体的抗震能力较差等可能是老旧建筑物常见的结构问题。

三、设计方案制定

加固措施选择
- 根据结构评估的结果，选择合适的加固措施。
  - 增强构件承载能力
    - 如果柱子和梁的承载能力不足，可以采用增大截面法，即增加柱子和梁的截面尺寸，同时使用高强度钢筋和混凝土；也可以采用外包钢加固法，在柱子或梁的外围包裹钢材来提高承载能力。
  - 提高抗震能力
    - 对于墙体抗震能力较差的情况，可以采用增设剪力墙的方法，在楼房的关键位置添加剪力墙来增加整体结构的稳定性，承受横向荷载。
    - 还可以对墙体采用增强材料进行加固，提高墙体的抗震性能。
  - 加固框架连接点
    - 对于框架连接点强度薄弱的问题，采用更耐用和可靠的连接方式，如钢板连接，以加强这些连接点。
  - 增加支撑结构
    - 在楼房的重要区域，如地下室和屋顶，增加支撑结构，提高整体结构的稳定性。
材料选择
- 选择加固材料时要考虑材料的性能、耐久性和经济性等因素。
- 例如，在使用混凝土时，要根据加固部位的要求选择合适强度等级的混凝土；对于钢材，要选择符合相关标准、质量可靠的产品。
综合考虑因素
- 技术经济性：在满足加固改造要求的前提下，尽可能降低成本和提高效益。例如，对比不同加固措施的成本和效果，选择性价比高的方案。
- 施工可行性和安全性：设计方案应具备合理的施工工艺和措施，确保施工过程安全、高效，并能减少对原有结构和使用者的影响。例如，在选择加固方法时，要考虑施工场地的限制、施工难度等因素。

四、施工图纸绘制

详细标注
- 施工图纸应包括加固改造的具体细节，如每个加固部位的尺寸要求精确标注，加固材料和设备的安装位置准确表示。
- 对于采用增大截面法加固的柱子和梁，要在图纸上详细画出新增部分的尺寸、钢筋布置等；对于增设的剪力墙，要标注其位置、厚度、配筋等信息。

五、施工过程监管和验收

施工监管
- 在加固改造施工过程中，需要进行施工过程监管。安排专业人员对施工质量进行监督，例如检查钢筋的绑扎质量、混凝土的浇筑质量等。
- 对施工进度进行监控，确保施工按照预定计划进行，避免工期延误。
验收工作
- 在施工完成后进行验收，确保改造工程符合设计要求和相关规范。验收内容包括结构性能检测，如对加固后的柱子、梁和墙体进行强度、刚度检测；检查施工过程中的资料是否完整，如隐蔽工程验收记录等。