鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)是目前最常用的結(jié)構(gòu)形式之一，框架具有較大的空間構(gòu)造，較方便的空間布置，可滿足多種功能需要。同時(shí)，框架結(jié)構(gòu)主要由梁和柱構(gòu)成，其受力體系清晰、結(jié)構(gòu)簡單、有足夠的強(qiáng)度和延展性，以及較強(qiáng)的整體性，因而得到了廣泛的應(yīng)用�？蚣芙Y(jié)構(gòu)有以下的特點(diǎn)：1)框架結(jié)構(gòu)的連接點(diǎn)是剛節(jié)點(diǎn)，是一個(gè)幾何不變體；2)框架結(jié)構(gòu)所用的鋼筋混凝土或型鋼有很好的抗壓和抗彎能力，因此可以加大建筑物的空間和高度；3)框架結(jié)構(gòu)的梁、柱構(gòu)件易于標(biāo)準(zhǔn)化、定型化，便于采用裝配整體式結(jié)構(gòu)，以縮短施工工期。我們知道，房屋改造工程常常因?yàn)橐恍┨厥獾囊�，需要作出不同的處理，下面我們通過實(shí)例來簡要探討一下在改擴(kuò)建工程中的結(jié)構(gòu)技術(shù)特點(diǎn)。
1工程概況
某建筑原為單層鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，造型平屋面，后擬在建筑東側(cè)擴(kuò)建一建筑，用作餐廳。餐廳面積為4．800×35．000--518．000m。，單層，平屋面，屋頂標(biāo)高4．600m，地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值180kPa，場地類別Ⅱ類，抗震烈度7度，抗震等級(jí)3級(jí)，丙類建筑，安全等級(jí)為2級(jí)，設(shè)計(jì)使用年限50年。
2結(jié)構(gòu)選型
該擴(kuò)建工程作餐廳使用，故而主體部分跨度較大，空間結(jié)構(gòu)較為寬闊。綜合考慮，設(shè)計(jì)決定該擴(kuò)建部分仍采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)。
3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要措施
擴(kuò)建工程中的特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是如何處理好新舊房屋的沉降差、新舊結(jié)構(gòu)如何連接可靠等問題，為此設(shè)計(jì)時(shí)采取以下主要措施。
3．1地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)
原建筑采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)，基礎(chǔ)底標(biāo)高為一1．500m，下設(shè)CIO素混凝土墊層。為了使新建部分不影響原建筑的基礎(chǔ)，避免不均勻沉降，該例采用新建獨(dú)立基礎(chǔ)，將新建基礎(chǔ)與原基礎(chǔ)拉開一定距離，然后設(shè)置懸挑梁與原建筑相接，原建筑與擴(kuò)建部分梁板設(shè)100mm縫斷開。地基基礎(chǔ)示意圖，如圖l所示。
3．2基礎(chǔ)拉梁設(shè)置
因該擴(kuò)建工程跨度較大，為降低擴(kuò)建部分不均勻沉降，宜設(shè)計(jì)基礎(chǔ)拉梁�；A(chǔ)拉梁是調(diào)節(jié)基礎(chǔ)的不均勻沉降及承受一層隔墻的荷載，其尺寸一般按跨度的1／15確定。在計(jì)算模式中，拉梁可以考慮為僅承受自重和底層墻體總量并且將之傳給兩邊基礎(chǔ)的兩邊鉸支的單跨梁，它的計(jì)算同一般的上部結(jié)構(gòu)兩邊鉸支梁。該例獨(dú)立基礎(chǔ)埋置不深，本可以沿兩個(gè)主軸方向設(shè)置構(gòu)造基礎(chǔ)拉梁，即其配筋可以是上下各2414(-"級(jí)鋼)縱筋，8@200箍筋。但是，由于該例工程還需要承受上部隔墻傳來的荷載，計(jì)算后得出的結(jié)果顯示構(gòu)造基礎(chǔ)拉梁無法滿足要求，因此我們按照其計(jì)算的最小配筋率來配筋。然而，拉梁在實(shí)際施工及使用中，由于其基底下層土為老土或者施工中形成的壓實(shí)土層，而且在協(xié)調(diào)變形的過程中會(huì)承受一定的兩邊基礎(chǔ)的變形差異帶來的影響，所以完全沒有土反力是不可能的。嚴(yán)格來說，拉梁計(jì)算應(yīng)考慮上下部均配置受力鋼筋以應(yīng)付兩種可能性的發(fā)生。
3．3新舊建筑連接
由于原有建筑沉降較慢或已中止沉降，而新建筑初始沉降較大，為減少新舊建筑沉降差，設(shè)計(jì)上宜在新舊建筑相連處設(shè)置沉降縫。
3．3．1新舊墻體連接
建設(shè)方從使用功能與美觀上考慮，希望在墻體位置不設(shè)沉降縫，將新舊墻體直接連接，故而為了使新墻體的墻端構(gòu)造柱與舊墻有可靠連接，可選擇以下幾種方法處理。
1)鋼筋混凝土鍵銷法新舊墻體問采用鋼筋混凝土鍵銷相連接，混凝土鍵銷需作抗剪驗(yàn)算和對(duì)砌體進(jìn)行局部承壓驗(yàn)算。鍵銷尺寸一般為240mmX240mmX480mm，配縱筋448，箍筋6@150，鍵銷間距約1000mm。該方法需在舊墻上打鑿出鍵銷槽，對(duì)墻體的破壞較大，施工質(zhì)量難以保證。
2)鋼筋拉結(jié)法鋼筋穿過墻上的鉆孔，將舊墻體與新墻端構(gòu)造柱拉結(jié)。該法由于在墻角處鉆孔不方便，施工中不容易把鋼筋拉緊焊牢，且易將鋼筋拉脫，室內(nèi)作業(yè)較多，常為以下兩種方法所代替。
3)壓漿錨桿法先在墻上鉆孔，孔徑為23mm、長度大于100mm，用凈水清洗鉆孑L后放入412螺桿，再以水玻璃砂漿壓力灌漿，經(jīng)養(yǎng)護(hù)后，拉緊螺桿，焊在構(gòu)造柱的鋼筋上，與構(gòu)造柱連為整體。該法連接可靠，但濕作業(yè)較多，施工進(jìn)度較慢。
4)膨脹螺栓連接法因膨脹螺栓與砌體間有較好的錨固能力，本法以膨脹螺栓直接錨固于鉆孔內(nèi)，外面螺帽焊上鋼筋伸入構(gòu)造柱。該法使用電錘打孔，干法作業(yè)，施工方便，對(duì)建筑物損壞少，施工速度較快。結(jié)合實(shí)際情況，該例設(shè)計(jì)時(shí)采用膨脹螺栓連接法來進(jìn)行新舊墻體連接。
3．3．2新舊屋面連接
在框架結(jié)構(gòu)中，挑梁宜做成等截面(大挑梁外露者除外)。與挑板不同，挑梁的自重占總荷載的比例很小，做成變截面不能有效減輕自重。變截面挑梁的箍筋，每個(gè)都不一樣，難以施工。變截面梁的撓度也大于等截面梁。若挑梁端部有次梁時(shí)，注意要附加箍筋或吊筋。一般挑梁根部不必附加斜筋，除非受剪承載力不足。對(duì)于大挑梁，梁的下部宜配置受壓鋼筋以減小撓度。同時(shí)挑梁配筋還應(yīng)留有余地。為避免不均勻沉降和方便施工，該工程⑤～⑥軸間采用了等截面挑梁的設(shè)計(jì)，因此在處理新舊屋面連接時(shí)也相對(duì)較為容易。該工程原建筑為平屋面結(jié)構(gòu)，⑥軸后新建建筑亦為平屋面結(jié)構(gòu)。⑤～⑥軸間采用的是平板連接，屋頂標(biāo)高與原建筑相同，屋面板為鋼筋混凝土現(xiàn)澆板，⑥軸后的屋面板也均采用現(xiàn)澆形式。
3．4屋面設(shè)計(jì)處理
按照原建筑屋面形式，新建筑同原有作法。將屋面板向周邊外伸900mm，女兒墻900mm高。屋面周邊按原建筑屋面樣式作造型。我們知道，實(shí)際工作中，在新舊建筑連接的接縫處，女兒墻的豎直面、壓頂及梁板接縫都在同一位置，必須做好防水工作。該處很容易形成復(fù)雜構(gòu)造，出現(xiàn)問題也較多，故而從選定連接縫位置開始，就需要特別注意選擇盡可能簡單的結(jié)構(gòu)形式，以便根據(jù)建筑物的情況，處理好防水問題。該工程屋面主要問題在于新舊屋面板連接處的防水處理。針對(duì)該例情況，設(shè)計(jì)時(shí)新舊屋面連接縫當(dāng)作建筑變形縫來處理，變形縫的連接與防水參照標(biāo)準(zhǔn)圖集作法進(jìn)行設(shè)計(jì)。
4結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析
因?yàn)榭蚣芙Y(jié)構(gòu)的各節(jié)點(diǎn)均為剛節(jié)點(diǎn)，所以其整體性、剛度良好，設(shè)計(jì)處理得好還能達(dá)到較好的抗震效果，而且可以把梁或柱澆筑成各種需要的截面形狀。但是在不同的地質(zhì)情況下將新舊建筑剛性連接后，容易造成建筑傾斜與結(jié)構(gòu)開裂。由于框架結(jié)構(gòu)空間和高度范圍大，并且整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠，在建筑擴(kuò)建時(shí)可較靈活進(jìn)行平面布置，也可以減少甚至避免對(duì)原建筑的破壞，使其能更好的保持原有外觀和功能，還可使施工變得更為簡便。比如餐廳這類多數(shù)人活動(dòng)的公共場所，采用框架結(jié)構(gòu)能更好的利用空間與合理的布局。盡管在擴(kuò)建工程中框架結(jié)構(gòu)有這些優(yōu)勢(shì)，但是我們也應(yīng)該認(rèn)識(shí)到框架結(jié)構(gòu)在應(yīng)用時(shí)還有其局限性，它還存在這些缺點(diǎn)：
1)框架結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度小，在強(qiáng)烈地震作用下，結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生水平位移較大，易造成嚴(yán)重的非結(jié)構(gòu)性破性；
2)框架結(jié)構(gòu)總體水平位移上大下小，在側(cè)向剛度不夠的情況下易產(chǎn)生過大位移，因此，框架結(jié)構(gòu)一般適用于建造不超過15層的房屋；
3)框架結(jié)構(gòu)鋼材和水泥用量較大，工序多，浪費(fèi)人力，施工受季節(jié)、環(huán)境影響較大。
5結(jié)語
房屋改擴(kuò)建設(shè)計(jì)不同于新建筑，更多的是要考慮到新舊建筑的連接，盡量減小新舊建筑間的沉降差，這是建筑后期安全使用的關(guān)鍵。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，我們?cè)诰诮Y(jié)構(gòu)電算分析的同時(shí)，也應(yīng)注意到房屋結(jié)構(gòu)處理上碰到的各種問題，使施工圖的設(shè)計(jì)更完善，保證結(jié)構(gòu)的安全。工程設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜而負(fù)有責(zé)任的工作，作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員要做到：
1)對(duì)待工作要具有強(qiáng)烈的責(zé)任心和一絲不茍、精益求精的工作態(tài)度。
2)熟悉規(guī)范，并應(yīng)正確理解規(guī)范的含義及意圖。
3)能靈活運(yùn)用到實(shí)際工作中，從而保證每個(gè)工程結(jié)構(gòu)的安全性。
