1、    既有建筑輕鋼增層結構的設計與應用    洪亞運 于文杰摘要：鋼結構加層是目前逐步被推廣的一種房屋增層與改造形式，在技術、經濟以及安全性等方面較混凝土結構具有明顯的優點。本文介紹了輕鋼增層結構的研究現狀和發展優勢，并對既有建筑輕鋼增層結構的設計與應用提出了自己的看法。關鍵詞：既有建筑 加層改造抗震性能 計算模型existing buildings with light steel structure design and applicationabstract: layer for steel structure is now gradually

2、spread of form of houses with layer and transformation, in such aspects as technology, economy and security than concrete structure has more obvious advantages.this paper introduces the research status and development of layer for steel structure,for the design and application of existing buildings

3、with light steel structure puts forward my own view.key words:existing buildings add layer buildingseismic performancecalculation model：tu352 ： a既有建筑加層改造在我國的發展及應用上世紀70年代我國的房屋加層改造技術迅速發展起來，全國各地都紛紛展開加層改造的實踐。既有建筑增層改造后既美觀大方、裝修考究，又風格新穎、立面錯落有致，具有時代感。在全國各地開展的房屋增層工程實踐中，出現了一批杰出的、有代表性的、建筑設計和結構設計獨具匠心的工程，其中部分加層工

4、程統計見表 1.1，表1.1部分加層工程實例序號 工程名稱 原建筑 加層建筑1 保定市電力學校綜合樓 4 層磚混 1層門式剛架結構2 北京京西賓館 2 層框架 1層鋼框架3 新鄉百貨大廈 4層 4層組合網架架5 鄭州某大學食堂 2層框架 1層剛框架6 保定電力學校學生宿舍樓 4 層磚混 1層門式剛架結構7 華北電力學院教學樓 4 層磚混 1層門式剛架結構8 北京城建集團總公司辦公樓 6層框架 增至12層既有建筑輕鋼整層結構的優越性鋼結構加層是目前逐步被推廣的一種房屋加固與改造形式，在技術、經濟以及安全性等方面較混凝土結構具有明顯的優點：(1)鋼結構建筑采用先進的設計和加工工藝以及大規模的生產方

5、式，所以可大大地降低造價。同時由于安裝簡單迅速而節省大量的施工費用，有效地縮短了工期。并使企業或開發商得以更快投產見效，有效地縮短了工期，(2)鋼結構加層形式多樣，建筑內部空間寬敞，可以更好地滿足建筑上大開間、靈活分隔的要求，又可靈活布設各種工業管線，且可以保持原結構的布置不變，很好的與周圍環境相協調。(3)采用鋼結構加層在施工期間不影響舊房屋的正常使用，避免了由于施工帶來的舊房屋的停止使用，造成的經濟損失。(4)采用鋼結構加層不需要購置新地，很好地節約了土地面積，大量節省了征地費、拆遷費、減少住戶搬遷的安置費。(5)抗震性能好相對于混凝土結構，鋼結構重量輕，且具有很好的延性，能夠很好地吸收地

6、震能量，有效地減小了地震力，從而保證了房屋結構的安全。(6)相對于混凝土結構施工而言，在施工過程中鋼結構建筑基本上沒有建筑垃圾產生，施工過程中噪音污染微小，對周邊居民的生活和工作基本上不產生影響。同時鋼結構建筑便于拆卸、回收，可實現重復利用等優點，這些都完全符合國家對建筑環保節能的要求及理念。既有建筑輕鋼整層結構在我國的研究概況隨著增層技術在我國房屋增層與改造中的應用，與之相關的技術問題的研究越來越受到工程界的普遍重視。先后成立了“中國老教授協會全國房屋加層改造技術研究委員會”和“中國工程建設標準化協會建筑物鑒定與加固技術標準委員會”等學術團體1，使加展改造工程的經驗交流、學術研究日益活躍。目

7、前我國針對混凝土結構上部加鋼結構的代表性研究成果有:(1)袁文章,何小燕2，3以北京某醫院的住院樓加層為背景,對鋼筋混凝土結構上進行鋼結構加層的整體結構的計算方法進行了分析,推導出了整體結構等效阻尼比的公式,并在下部為14層的鋼筋混凝土結構,上部為一層鋼結構的實際工程中得到了很好的運用。(2)呂鳳偉4分析了鋼筋混凝土框架結構和鋼結構連接節點。對比三類加層連接節點:錨栓生根加層節點,焊接生根加層節點,增大截面生根加層節點。通過擬靜力試驗和低周反復試驗，,提出了適用于混凝土框架結構體系的鋼框架加層的加層節點、抗震評估和設計方法。(3)張 濤,王元清,石永久,麻建鎖5采用有限元軟件ansys,對某四

8、層鋼筋混凝土框架結構辦公樓頂部加兩層純鋼框架的抗震性能進行反應譜分析。計算表明,由于加層后結構周期加長,整體框架的底層層剪力變化較小。而且加層設計的同時應進行抗震加固驗算,并結合實際工程的需要進行整體結構的耗能減震設計。(4)王元清,宋 鋒,石永久,錢曉鍵6通過建立空間三維有限元模型分析了采用隔震技術的躍層加層框架的動力特性,并用時程分析法對隔震結構及其相應的非隔震結構進行了地震反應分析,得出：鉛芯橡膠隔震支座能夠明顯地減小結構的地震反應。橡膠隔震墊的水平剛度和阻尼對結構地震響應的影響較大。我國輕鋼增層結構進一步研究的問題建筑輕鋼結構增層在國內逐漸獲得廣泛的應用，顯示出很好的技術經濟效益和社會

9、效益。但目前設計方法也不夠完善，對其進一步發展還存在一些問題，在房屋鋼結構加層技術的研究中主要表現在著如下關鍵問題：國內外對鋼結構加層結5構的破壞機理、抗震性能、抗震薄弱環節等還缺乏深入的研究。對這種由混凝土結構和鋼結構所組成的混合結構的破壞機理、抗震性等都還缺乏深入的理論研究，僅靠一些相關行業標準，沒有一套統一的標準。(2)由于鋼結構和混凝土結構兩種結構的阻尼比不同，在實際工程設計中阻尼比如何取，還缺乏一定的研究。不同的設計人員取值不同，取值比較混亂，沒有一個統一的規定。因此就這種混合結構的阻尼比如何取值還有待于深入研究。(3)鋼結構加層后如何能保證混凝土結構和鋼結構協同工作也有待于更進一步

10、研究。為促進輕鋼增層結構進一步的發展，還需要加大對其研究的投入，采用鋼結構加層后整個混合結構的整體質量、剛度、周期、阻尼比等都發生較大的變化，應該對整個混合結構的整體抗震性能進行分析，最后總結出規律。結論在加層中要盡量減少對下部建筑物和地基的影響,鋼結構加層作為一項新型的加層技術越來越受到工程界的青睞。但目前我國對這種新型結構的工作性質、破壞機理等關鍵技術問題研究還不透徹，理論研究遠遠落后于工程應用，因此必須大力加大對其研究的投入。參考文獻1 駱甜.輕鋼加層結構的地震分析與研究d.碩士學位論文.合肥:合肥工業大學,20072 袁文章,何小燕.北京某醫院住院樓鋼結構增層設計j.山西建筑,2008,34 ( 8):1031043 程河山.既有鋼筋混凝土框架頂部鋼結構加層體系受力分析d.碩士學位論文.鄭州:鄭 州大學,20094 呂鳳偉.混凝土框架頂部鋼結構加層連接節點抗震性能試驗研