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改造前的砖房,底层(小空间)横墙承重,二层(大空间)屋面梁承重,属上柔下刚的刚弹性结构。改造后,底层承重墙拆除代之以框架,形成新的框支体系,判明新体系的受力性质,即可按规范进行抗侧力,整体稳定性复核验算,完成各种新增替构件的承重力设计。
以框架代替原承重墙体,结构设计上要考虑施工过程的影响,即不能使(或控制)上部不改造部分产生新的变形。决定采用直接托换法,在不拆除横墙的情况下先浇注框架体系,混凝土由板顶开洞向下灌如,形成两平行矩形截面梁。原承重墙不拆除之前,框架结构不承重。原有圈梁设计上不考虑其受荷,若施工中将其剔除亦无必要。为保证原圈梁与新加梁有效的连接,采用加横向短筋25@400的构造措施。这样,原圈梁与平行矩形梁构成了独特的p形截面(图4)。
框架柱原结构构造柱采用套箍拉接,即以8@400箍筋套在原构造柱上并穿入新柱纵筋,使新旧柱成为一体。原结构内纵墙拆除后,底层结构纵向联系削弱,设计中采用内柱节点处设置纵向连系梁。楼面后浇50厚C20细石混凝土内铺4@200冷拔丝网,提高楼面的水平刚度。外纵墙实施改造前,先行加固墙体开裂部位,方法是剔除抹灰层加挂6@200×200钢筋网,外抹M10砂浆。
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