1、建筑結構與力學基礎建筑結構與力學基礎教教 學學 課課 件件劉昭如劉昭如 莊莊 艷艷 編著編著第第 5 章章環境設計中常見的環境設計中常見的結構安全性能問題結構安全性能問題 教學課件第第1節節 原有建筑構件改動的可能性原有建筑構件改動的可能性 第1節 原有建筑 構件改動 的可能性 第2節 在既有建 筑中增加 構件的可 能性對原有建筑構件進行改動的目的通過對既有建筑物進行再設計和改造利用，調整既有建筑物的物質壽命及其功能壽命之間的平衡關系，達到和諧發展和有效持續利用的目標。第第1節節 原有建筑構件改動的可能性原有建筑構件改動的可能性 改動主要針對的構件建筑空間的分隔構件，如墻體、樓板等。改動時主要

2、涉及的問題不破壞原有的承重結構；不減弱建筑物的抗震能力。在我國，建筑物結構系統可靠度的基準期一般規定為50年，但必須要在正常設計、施工、使用和維修的情況下才能夠得以保證，如何在對其進行裝修設計和改造利用時做到不破壞原有的結構系統，注意維系其可靠度，是需要放在第一位考慮的大問題。第1節 原有建筑 構件改動 的可能性 第2節 在既有建 筑中增加 構件的可 能性對建筑物原有承重結構的判斷；原有建筑構件改動的可能性 確認以下幾方面的問題對墻承重結構建筑物中承重墻的判斷； 對原有分隔構件改動可能性的判斷 。第1節 原有建筑 構件改動 的可能性 第2節 在既有建 筑中增加 構件的可 能性對建筑物原有承重結

3、構的判斷確認以下幾方面的問題查閱原設計圖紙 ；現場通過正確區分骨架承重結構的梁、 柱和墻體承重結構的圈梁、構造柱來將 二者加以區分。原有建筑構件改動的可能性 第1節 原有建筑 構件改動 的可能性 第2節 在既有建 筑中增加 構件的可 能性區別特征1構造柱兩側呈鋸齒狀（“馬牙槎”），一般厚度與墻體相同，而骨架承重結構中的柱子截面較大，呈矩形或圓形并突出墻面。現場區分骨架承重結構的梁、柱和墻體承重結構的圈梁、構造柱框架柱構造柱區別特征2墻體承重結構的圈梁是待墻體砌到樓板高度附近時與構造柱一起整澆的，截面高度小且“臥”在墻上；框架梁下的墻體為填充墻，去除粉刷面層后可觀察到墻與梁之間有一皮斜砌的磚。現

4、場區分骨架承重結構的梁、柱和墻體承重結構的圈梁、構造柱圈梁框架梁區別特征3墻體承重結構的構造柱是設置在建筑物易于發生變形的部位，不存在明顯的對位關系，而骨架承重結構建筑的柱子和梁對位關系清晰、規整。現場區分骨架承重結構的梁、柱和墻體承重結構的圈梁、構造柱框架柱構造柱注意區分墻體承重結構的構造柱以及骨架承重結構填充墻內所設置的構造柱，不能夠僅憑墻內有構造柱就判斷為墻體承重結構。現場區分骨架承重結構的梁、柱和墻體承重結構的圈梁、構造柱填充墻內構造柱墻承重結構構造柱有些墻體承重結構局部設有內框架，不能夠僅憑結構梁、柱就判斷建筑物為骨架承重結構。現場區分骨架承重結構的梁、柱和墻體承重結構的圈梁、構造柱

5、墻承重結構局部內框架對建筑物原有承重結構的判斷；確認以下幾方面的問題對墻承重結構建筑物中承重墻的判斷 。分析樓板的傳力路線 。測量墻體的厚度 ：普通粘土磚砌筑的承重墻 最小厚度不得小于180mm；水泥砌塊砌筑的承重墻 最小厚度不得小于190mm。原有建筑構件改動的可能性 第1節 原有建筑 構件改動 的可能性 第2節 在既有建 筑中增加 構件的可 能性預制板以及梁擱置端的墻體都是承重墻。分析樓板的傳力路線 現澆鋼筋混凝土樓板按照單元的長寬比來判斷樓板的傳力路線。分析樓板的傳力路線 對建筑物原有承重結構的判斷；確認以下幾方面的問題對墻承重結構建筑物中承重墻的判斷； 原有建筑構件改動的可能性 對原有

6、分隔構件改動可能性的判斷 。承重墻不得整體拆除 ：高層建筑的鋼筋混凝土墻體，除承重作用外，通常還有抗側力的作用，因此不能隨意拆除或削弱； 砌體墻承重建筑物的承重墻，洞口面積在六七度抗震設防時不宜大于墻面總面積的55%，在八九度時不宜大于墻面總面積的50% ，且不應在梁擱置端的下方直接開洞，應在洞口上方設置過梁和在較大洞口的兩側做構造柱。 第1節 原有建筑 構件改動 的可能性 第2節 在既有建 筑中增加 構件的可 能性墻體部分拆除后，洞口上方的磚因失去了下部的支撐物容易垮塌， 應設置過梁將原由拆除部分墻體傳下去的荷載改由兩側的墻體承擔。砌體墻洞口的處理過梁多由鋼筋混凝土材料或型鋼制作，在兩側墻內

7、應有一定的支承長度， 68度抗震設防時不應小于240mm，9度時不應小于360mm。 超過2.1m以上的較大洞口，應在其兩側邊緣澆筑構造柱。 砌體墻洞口的處理對建筑物原有承重結構的判斷；確認以下幾方面的問題對墻承重結構建筑物中承重墻的判斷 ；原有建筑構件改動的可能性 對原有分隔構件改動可能性的判斷 。承重墻不得整體拆除 。非承重墻拆除應不影響抗震設防的要求 原先設計為抗震墻使用的墻體，不論其是否承重，均不能隨意拆除。 底層或底下一、二層為框架，上部結構均為砌體墻承重的多層建筑，其底部沿縱橫兩方向應設有一定數量的抗震墻，不能誤將其當普通框架填充墻拆除。窗間墻等較短的墻段應保留規范規定的必要長度。

8、第1節 原有建筑 構件改動 的可能性 第2節 在既有建 筑中增加 構件的可 能性不能隨意拆除原設計為抗震墻的墻體根據建筑抗震設計規范GB50011-2010的規定，砌體墻承重體系的建筑物內，應有一定數量的橫墻和縱墻，不論其是否承重，均作為抗震墻使用。其中，在房屋寬度方向的中部應設置內縱墻，其累計長度不宜小于房屋總長度的60%（高寬比大于4的墻段不計入）；而抗震橫墻的設置則應該滿足下表的規定： 房屋抗震橫墻的間距（m）111518底層或底部兩層同多層砌體房屋上部各層底部框架-抗震墻房屋499木屋蓋491111裝配式鋼筋混凝土樓、屋蓋7111515現澆或裝配整體式鋼筋混凝土樓、屋蓋多層砌體房屋98

9、76烈 度房 屋 類 型注：1 多層砌體房屋的頂層，除木屋蓋外的最大橫墻間距應允許適當放寬，但應采取相應加強措施； 2 多孔磚抗震橫墻厚度為190mm時，最大橫墻間距應比表中數值減少3m 不能隨意拆除原設計為抗震墻的墻體規范要求，底部框架抗震墻房屋中的砌體抗震墻，其施工應先砌墻后澆鋼筋混凝土的框架梁、柱，因此在現場如果發現這類房屋中底部嵌砌于框架內的砌體墻與框架梁之間，不像右圖所示的后加填充墻的做法一樣，有一皮斜砌的磚，而是梁直接疊在砌體墻上的，就應該關注其是否屬于砌體抗震墻。 窗間墻等較短的墻段應保留規范規定的必要長度窗間墻等較短的墻段應保留的長度應該滿足下表的規定： 房屋的局部尺寸限值（m

10、）2.01.51.01.0內墻陽角至門窗洞邊的最小距離1.01.01.01.0非承重外墻盡端至門窗洞邊的最小距離1.51.21.01.0承重外墻盡端至門窗洞邊的最小距離1.51.21.01.0承重窗間墻最小寬度9度8度7度6度部 位注：局部尺寸不足時，應采取局部加強措施彌補，且最小寬度不宜小于1/4層高和表列數據的80%窗間墻等較短的墻段應保留規范規定的必要長度房屋裝修時經常發生完全拆除通往陽臺等處的窗間墻的現象，是不符合相關規范的要求的。對建筑物原有承重結構的判斷；確認以下幾方面的問題對墻承重結構建筑物中承重墻的判斷 ；原有建筑構件改動的可能性 對原有分隔構件改動可能性的判斷 。承重墻不得整

11、體拆除。非承重墻拆除應不影響抗震設防的要求 。鋼筋混凝土現澆板鑿開較大洞口會改變樓板剩余部分的受力情況，造成安全隱患。預制樓板可局部整塊抽除，但大洞口的尺寸不宜超過樓板寬度的30%，而且不應在墻體的兩側同時開洞。 樓板不能隨意打通 。第1節 原有建筑 構件改動 的可能性 第2節 在既有建 筑中增加 構件的可 能性樓板不能隨意打通 現澆樓板原先配筋在截面下方以承擔正彎矩，開洞后鋼筋位置無法改變而樓板剩余部分變成了懸臂板，需要承擔負彎矩，這樣改造造成了安全隱患。 第第2節節 在既有建筑中增加構件的可能性在既有建筑中增加構件的可能性在既有建筑中增加構件時應關注的問題 新增構件位置的選擇是否在原結構承

12、載的 適合范圍內；新增構件是否能夠通過材料和構造的選擇 實現改造的目標；新增構件與建筑物原有構件的連接是否有 利于構件的穩定性以及建筑物的整體剛度。第1節 原有建筑 構件改動 的可能性 第2節 在既有建 筑中增加 構件的可 能性因為梁的截面抗彎模量要優于樓板，隔墻砌在結構梁上承重一般沒有問題。 新增構件位置和材料、構造的選擇砌在樓板跨中的隔墻砌在結構梁上的隔墻隔墻砌在樓板跨中，如果樓板是現澆板，則在樓層的層高不太高、樓板的厚度和承載能力又允許的情況下，加砌120mm厚度的磚砌隔墻一般可以允許。 如果樓板是預制多孔板，則在樓板跨中采用磚砌隔墻不合適。使用輕鋼龍骨、紙面石膏板覆面或是水泥復合輕質條

13、板等輕質材料來取代磚砌體，可以有效降低隔墻的自重，實現在樓板跨中添加分隔構件的目標。新增構件位置和材料、構造的選擇設置在樓板跨中的輕隔墻陽臺板為懸臂板新增構件位置和材料、構造的選擇陽臺板為簡支板在新增構件之前，應對原有結構構件進行必要的受力狀況分析。例如如在上左圖的懸臂陽臺板的外側下方添加立柱，將改變板的受力情況，是不允許的。 實例分析一上海“1933老場坊” 基本狀況 建造于上世紀早期的原遠東地區最大的屠牲場，使用期已高達80年。 幾十年來曾被挪作工廠、倉庫和其他建筑的輔助用房等。 建筑物本身非常具有特色，無論是建筑空間的設計還是當時罕見的 現澆鋼筋混凝土以及無梁樓蓋結構，都堪稱經典。 實例

14、分析一上海“1933老場坊” 基本狀況 建造于上世紀早期的原遠東地區最大的屠牲場，使用期已高達80年。 幾十年來曾被挪作工廠、倉庫和其它建筑的輔助用房等。 建筑物本身非常具有特色，無論是建筑空間的設計還是當時罕見的 現澆鋼筋混凝土以及無梁樓蓋結構，都堪稱經典。 實例分析一上海“1933老場坊” 改造目標 適應性再利用 。 成為集商業、辦公、餐飲等 多項新功能在內的具有地標 性作用的創意園區 。實例分析一上海“1933老場坊” 改造過程 首先對原有建筑進行結構檢測和安全性能評估、結合新的使用功能進行重新設計、提出結構加固方案。 對結構破損的部分進行修復及必要的加固，并拆除了大部分原有的內隔墻，采用輕質隔墻、隔斷來劃分空間。 清除長期使用過程中在構件上所添加的種種表面處理，僅以水泥重新做出“素面朝天”的效果，并以明架安裝管線，盡量減少吊頂等附加設施。 實例分析二上海“新天地” 基本狀況 原來是一大片典型的老上海石庫門住宅，歸屬歷史性保護街區。 原有建筑多為由磚墻承重的二三層樓房以及少量木構穿斗式建筑。 實例分析二上海“新天地” 磚墻承重木結構樓面住宅穿斗式木構架構成示意原有石庫門住宅建筑結構類型。實例分析二上海“新天地” 改造目標 集商業和