宿舍楼增建结构设计方案。
一、 工程概况。
本工程为三层框架结构，目前为员工宿舍，设计于98年。抗震设防烈度为8度，（基本**加速为0.2g，**设计分组为第一组）。
本工程的结构形式为钢筋砼框架结构，现浇混凝土梁板，独立柱基础。根据贵方的要求，需要在原有三层房屋上增建一层用作员工宿舍。
二、 屋顶增层抗震设计思路。
加层结构与原结构在加层改造完成后为一个结构体系，通过整体计算，可以得到整体结构体系的变形和强度。由于荷载及高度增加，相比原结构体系，周期变长，侧移加大，柱、轴压比加大，构件内力加大，可能出现侧移超规范，轴压比超限，剪压比超限，构件配筋不足等情况；对原结构布置不合理抗震性能差的，可能出现由于平面不规则、抗扭刚度差、质重心偏心距大等导致扭转周期成为第一周期，平动周期与扭转周期之比大于0.9，层间位移比大于1.
5等严重不规则情况。针对计算结果，解决思路主要是从减少结构内力的方法着手，加层选用轻质材料及自重轻的结构体系，原有主体尽可能改用轻质隔墙，轻质隔墙重量约为空心砖重量的1/3，复合压型钢板屋面重量约为钢筋混凝土屋面重量的1/4，减轻重量可以达到直接减少结构内力的明显效果，比采用加强结构刚度、强度的加固方法简单经济。
1. 减轻重量，利用地基加密承载力提高，基础可不做加固或减少加固工作量。
2. 减少柱因轴压比不足引起的加固。
3. 减少**作用引起的内力。**作用大小与建筑物重量成正比，重量减小，**作用，相应减少**作用引起的结构内力。
三、 钢结构加层设计。
本工程在进行钢结构加层设计时屋盖采用金属绝热材料夹芯板（复合彩色钢板），支撑于c形薄壁型钢檩条上；外墙采用钢丝网架水泥聚苯乙烯夹芯板（泰柏板）；隔墙采用轻钢龙骨双面石膏板隔音墙；（在双面石膏板间填岩棉隔音材料），从而达到了减轻结构自重的目的。钢结构框架的构件（主、次梁及柱）均采用q235钢板焊接而成的工字形截面构件。构件在工厂制造加工后运到工地安装。
钢框架梁与钢柱的连接采用刚性节点方案。在工地安装时首先用安装螺栓将梁与柱定位，然后在进行梁柱连接节点的焊接。沿房屋纵向布置的次梁与横向框架梁的连接为铰接（采用螺栓连接），以符合在计算时次梁按简支考虑的假定。
增层结构的钢框架柱底部与原混凝土框架顶层柱顶部连接处的构造设计是增层设计中的一个关键问题。除钢柱底部设有柱脚垫板及加劲肋，并用化学锚栓将钢柱与混凝土柱顶相连外，为了实现连接处为刚接，以保证增层后的房屋实际受力状态为框架结构，采取以下构造措施：
1. 混凝土框架与钢框架的连接。
在混凝土框架与钢框架交接处增设钢连接构件，钢连接构件由竖向角钢与水平缀板焊接而成。施工时先将原房屋顶部混凝土框架件截面四个角部处的屋面板现浇带打孔，以便将竖向角钢从孔中穿入节点下部，并与原顶层柱截面的四角密粘。然后将水平缀板与竖向角钢焊牢，组成钢连接构件。
2. 钢连接构件的下端与混凝土框架柱牢固相连。
钢连接构件安装并焊接后在其下端采用结构粘接胶将其与混凝土柱粘牢外，还采用生根于混凝土内的化学锚栓将缀板与原顶层柱相连，以便将钢柱底部内力更好地传递至原房屋混凝土框架柱。
3. 钢连接构件的上端与钢框架底部牢固相连。
为解决钢框架柱底部与混凝土框架柱刚性相连的问题，在钢连接构件与钢柱底部之间的范围内浇筑混凝土，使钢柱插入并锚固在钢连接件及现浇混凝土形成的“围套”内。此外，在钢连接件上端高度范围内的钢框架柱，沿柱截面周边加焊一些抗剪销钉，以增加钢柱在混凝土中的锚固力。
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