在目前的建筑結(jié)構(gòu)中，對于加層的應(yīng)用，能夠使原房屋更加經(jīng)濟(jì)、適用，同時對于生活交通和生活便利的地區(qū)，其建筑物應(yīng)用加層不僅能夠節(jié)約空間和建筑用地，而且對業(yè)主而言節(jié)省了大量的征地費(fèi)用和配套費(fèi)用。在套型變化不是太大的建筑房屋，可以使用加層，在施工的過程中，使用人員不必搬遷，沒有拆遷等麻煩問題，在建筑加層設(shè)計(jì)的周期較短，且見效很快，緩解了住房壓力和需求。

1 建筑頂部加層設(shè)計(jì)遵循的原則

建筑頂部加層設(shè)計(jì)非常復(fù)雜，在工程的施工過程中應(yīng)將結(jié)構(gòu)拆除以及結(jié)構(gòu)加固同時進(jìn)行，保證施工的安全性。對于施工前期的準(zhǔn)備工作非常重要，如果前期準(zhǔn)備不足，會直接影響到施工過程，且對施工的質(zhì)量產(chǎn)生不良后果。在建筑頂部的施工設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)考慮到一些可行性因素以及經(jīng)濟(jì)情況，主要遵循以下原則:

首先，建筑頂部加層應(yīng)滿足可靠性的原則，這是從建筑加層的設(shè)計(jì)鑒定結(jié)構(gòu)上分析。如果能夠滿足建筑頂部的可靠性，那么就可以進(jìn)行下一步的加層工作。但是，不能滿足相應(yīng)的可靠性要求，就應(yīng)對建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行建模分析計(jì)算，有可能的話，還要調(diào)出建筑物的原結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖紙和有關(guān)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行詳細(xì)的分析和計(jì)算。確定好加固的相關(guān)范圍以后，然后通過相關(guān)結(jié)果進(jìn)行分析和整體加固，使結(jié)構(gòu)整體上能夠滿足加層處理以后的承載力以及剛度要求。

其次，建筑頂部加層還要按照相應(yīng)的鑒定結(jié)果，根據(jù)相應(yīng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析和確定損壞程度和安全等級劃分等工作。然后，應(yīng)著手制定科學(xué)施工計(jì)劃和方案，對建筑結(jié)構(gòu)頂部進(jìn)行加層設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員要考慮到施工的工期對于業(yè)主的影響。尤其是一些大型的商場和建筑住宅，對施工的周期影響很大。因此，施工單位要重點(diǎn)考慮到施工的工期，在保證質(zhì)量的同時，要縮短施工工期，確定科學(xué)、合理的施工方案。

在進(jìn)行建筑頂層設(shè)計(jì)的時候，應(yīng)考慮到結(jié)構(gòu)安全性，以及實(shí)際受力情況，來進(jìn)行設(shè)計(jì)加層，不可一味的聽從業(yè)主和客戶要求。要按照安全性原則進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工，如果建筑物原結(jié)構(gòu)受力小于建筑材料強(qiáng)度的80%，且構(gòu)件比較穩(wěn)定，沒有較大變形，那么就可以進(jìn)行加層設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)的時候應(yīng)考慮到截面面積，同時還要減少承載力。

此外，對于建筑頂部加層的架構(gòu)焊接時，應(yīng)注意到若是在負(fù)荷狀態(tài)下進(jìn)行焊接，就要考慮到焊接的高溫，同時對于高溫所產(chǎn)生的殘余應(yīng)力要考慮到對架構(gòu)的不良影響。如果構(gòu)件在靜力荷載的情況下，應(yīng)保證材料的設(shè)計(jì)強(qiáng)度要小于60%。要保證受力的實(shí)際情況，滿足相應(yīng)的條件，才可進(jìn)行焊接。在加層施工的過程中，要加強(qiáng)固件以及被加固件之間連接度，盡量減少這些高溫情況下的不良影響，采取一定的措施，然后在進(jìn)行科學(xué)的焊接，避免由于結(jié)構(gòu)損壞，例如在高溫以及冷脆或者其他不良條件下，因先解決這些外部原因之后，最后子啊進(jìn)行加層施工。

2 建筑物的頂層加層架構(gòu)設(shè)計(jì)分析

對建筑物加層設(shè)計(jì)有幾種方式，主要是直接加層方案設(shè)計(jì)和多層全框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以及多層內(nèi)框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，同時還有底部全框架結(jié)構(gòu)和下部磚混，上部框架機(jī)構(gòu)的相關(guān)方案，和相對應(yīng)的下部剛性，上部為彈性方案中的磚混結(jié)構(gòu)方式。這些頂層加層設(shè)計(jì)方案，有著很多的施工方法，首先，對于一般剛性磚混結(jié)構(gòu)，也就是上部和下部都是磚混結(jié)構(gòu)方案中，應(yīng)先對地基基礎(chǔ)進(jìn)行復(fù)核和驗(yàn)算，還要對墻體強(qiáng)度進(jìn)行核算，如果滿足相應(yīng)的要求和抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)以后，就可以利用砌塊進(jìn)行上部墻體的施工作業(yè)，當(dāng)然也可以利用輕質(zhì)材料進(jìn)行砌塊處理，例如泰柏板即可。在施工的過程中，如果一些個別墻段沒有達(dá)到相應(yīng)的要求，或者是基礎(chǔ)強(qiáng)度達(dá)不到，應(yīng)該先進(jìn)行局部加固。

這時，在加層承重處理中要在原先承重墻上進(jìn)行加層處理，也可以利用房屋的橫墻作為承重體，然后讓加層部分作為縱墻承重，使得建筑物原房子為縱墻承重體系，而加層部分屬于橫墻承重體系，不過這種方案的應(yīng)用，應(yīng)考慮到剛性的要求達(dá)到一定的強(qiáng)度，且抗震應(yīng)在間距連貫處的剛性橫墻。

在多層全框架結(jié)構(gòu)中的的加層設(shè)計(jì)時，采用框架時要上柱與下柱完整對齊，還要鑿開原結(jié)構(gòu)中的框架柱頂，通過連接鋼筋以后，應(yīng)及時建筑澆筑加層框架混凝土。尤其是在新舊結(jié)構(gòu)的連接點(diǎn)上，也就是說在建筑物的屋面頂部進(jìn)行澆筑高截面轉(zhuǎn)換梁，然后使得新結(jié)構(gòu)和舊結(jié)構(gòu)保證傳遞方便，同時在加層出的良好位置，保證節(jié)點(diǎn)有較高的抵抗能力。需要注意的是，對于計(jì)算老框架的強(qiáng)度時，應(yīng)考慮到加層垂直荷載，此外還要考慮剪力墻，以及其他因素，如側(cè)移影響等情況，這些都能有效的提供啊框架的承載能力。

針對框架中的下部磚混結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案中，應(yīng)保證減少加層荷載，同時應(yīng)填充一定量的輕質(zhì)墻框架結(jié)構(gòu)體系。這種方案的應(yīng)用中，對于上部框架要保證良好的錨固，還要有可靠的支承，加強(qiáng)對舊房的固定，同時進(jìn)行舊建筑物的設(shè)構(gòu)造柱，使得建筑物在加層框架中，形成一個整體，保證框架柱能夠接觸地面。同時還要對構(gòu)造柱進(jìn)行延伸設(shè)計(jì)，保證其建筑室外處于地下500mm，保證錨如基礎(chǔ)圈梁上。使得上部框架能夠落地，避免錨固不可靠。

3 對建筑頂部結(jié)構(gòu)加層的設(shè)計(jì)和構(gòu)造的處理

建筑物的頂部加層之后，其豎向的質(zhì)量以及剛度也就有了很大的變化。設(shè)計(jì)人員要主要結(jié)構(gòu)布置過程中，應(yīng)主要考慮原結(jié)構(gòu)以及新結(jié)構(gòu)能不能有效的合作，使得新舊結(jié)構(gòu)一起達(dá)到抗震，提高抗震的能力。如果原結(jié)構(gòu)屬于磚混結(jié)構(gòu)，那么就會有鞭梢效應(yīng)，應(yīng)保證結(jié)構(gòu)的整體性和抗震性，使得新結(jié)構(gòu)和舊結(jié)構(gòu)能夠有效的統(tǒng)一連接，加強(qiáng)柱腳節(jié)點(diǎn)的處理。

在建筑結(jié)構(gòu)加層設(shè)計(jì)中的柱腳形式有兩種，一種是鉸接，另一種是剛接。如果柱腳屬于鉸接，其柱腳受力屬于軸向壓力以及水平向剪力。如果柱腳屬于剛接的情況時，其柱腳受力就是軸向壓力加上水平向剪力，同時還包括結(jié)構(gòu)的彎矩。因此，對于建筑物頂部加層的設(shè)計(jì)中，一定要考慮到結(jié)構(gòu)上部的情況，如恒載以及荷載，還有風(fēng)荷載等的組合情況，考慮這些柱腳上部結(jié)構(gòu)，要關(guān)注的就是柱腳產(chǎn)生的最大偏心距。

對于植筋技術(shù)，主要有化學(xué)錨固以及砂漿錨固兩種方法。在砂漿錨固方法下，是應(yīng)用砂漿錨固的硬化收縮進(jìn)行處理的，造成砂漿錨固時的連接輕度不夠，且砂漿耐久性達(dá)不到相應(yīng)的要求。因此，在很多實(shí)際建筑工程中，大部分應(yīng)用的都是化學(xué)錨固方法，這種方法能夠按照材料的性質(zhì)，按照膠結(jié)劑的分類方式，這些材料有無機(jī)材料以及有機(jī)材料、混合材料。

針對無機(jī)材料在水泥中，可以較好的進(jìn)行硬化，同時有著良好的耐火性，不過由于脆性較高，且粘接力不夠，一般在應(yīng)用中進(jìn)性埋深。而有機(jī)材料的粘接力較大，其耐火性較差。而混合材料的耐火性和粘接力都較優(yōu)，在實(shí)際中應(yīng)用廣泛。在新舊混凝土的粘接界，其重點(diǎn)工作就是進(jìn)行粘接。如果在新舊混凝土的粘接處配合不好，就會產(chǎn)生結(jié)合面的強(qiáng)度不夠，并最終造成裂縫等情況。因此，需要科學(xué)的考慮并合理地進(jìn)行粘接。

4 結(jié)語

建筑物頂部加層架構(gòu)設(shè)計(jì)和處理，是一項(xiàng)重要的施工作業(yè)，在我國有著廣泛的應(yīng)用，適應(yīng)于各種類型的建筑應(yīng)用。在實(shí)際的應(yīng)用中，要加強(qiáng)頂部加層架構(gòu)技術(shù)的分析和研究，選擇科學(xué)的方案設(shè)計(jì)和施工，保證建筑物的安全性和穩(wěn)定性。

陳鳳，合肥工業(yè)大學(xué)建筑設(shè)計(jì)研究院，安徽合肥230000