磚混改框架的托換方案及變形研究

唐徐林

（揚州工業職業技術學院，江蘇 揚州 225127）

引言

現階段，我國的磚混結構房屋占有面積遠遠超過其他結構的房屋。據相關部門統計，我國北方地區的磚混結構比南方占有率高，磚混結構在房屋承重、空間利用率方面明顯不如框架結構。隨著土地利用率逐漸縮減以及人們對物質水平要求越來越高的基礎上，將磚混建筑改為框架建筑已經成為現代房屋改造的一個重要發展方向。因此，本文對于磚混改框架的托換方案及變形研究不僅具有一定的理論指導價值，也具有一定的實際工程應用意義。

1 磚混改框架的優勢

磚混結構的是靠承重板和承重墻來承載載荷的，因此就決定了其傳遞載荷的方式是先將重量傳給墻體，再傳給基礎。框架結構的承重結構由樓板、梁、柱3部分組成，載荷傳遞到基礎先后要經歷3個過程。有上述兩種結構的載荷傳遞形式可知框架結構優于磚混結構，原因在于框架結構的層高更高一些，可以達到6m，比磚混結構的最大層高要高出1m之多；框架結構可以建造成高層建筑，適合現代社會的發展，而磚混結構僅僅做到6層就不能進行了；同時，框架結構的抗震等級高于磚混結構。

2 結構托換方案及其技術要點

2.1 待拆墻作為支撐的托換方案

這種方法是現階段改造最為常用的方案，此方案又可劃分為兩種，一種是用墻的全高來支撐方案，另一種是部分墻作支撐方案，兩種方案的技術要求不同。墻全高支撐方案需要設計鋼筋混凝土托換夾芯梁來確保整體支撐結構的穩固性，同時要設置銷鍵，連接各部分的需要連接的部件。施工的步驟有：打孔、為安裝銷鍵打洞、打理工作界面的環境、敷設鋼筋以及現澆模型等。通過上述的一系列的施工步驟，便可以達到托換的目的。這種方案施工過程中不需要設立臨時支撐架，這樣便可以節省的安裝費用，同時還可以提升安全系數；部分墻作支撐的方案將梁設計在墻體中，一般梁有明確的尺寸要求，但要根據具體的工程進行設定，但不管梁的尺寸是多少，梁底的寬度均要與墻的寬度保持一致，確保其穩固性。此種方案施工時要遵循對稱施工原則，先將安置梁的下部墻體去除，然后對稱去除兩側的墻體，同時還要及時的更換上鋼結構的材質，保證承受載荷強度的需求。接下來的步驟與墻全高支撐類似，打理工作界面的環境以及敷設鋼筋以及現澆模型等。

2.2 梯式槽鋼外支撐托換方案

梯式槽鋼外支撐托換方案材質消耗較大，但其支撐穩固性好，在現階段應用較為廣泛。其技術要點包括：支撐定位、確定間距，根據間距和承受載荷定做梯式槽鋼外支撐體系。制作的流程要深入研究，基礎必須提前出爐，這樣才能進行下一步工序。其次為敷設槽鋼安置支撐板，再次就是焊接支撐部件。與第一種方案不同，這種方案要求先安裝鋼架再拆除墻體，之后再進行下部工序，完成托換工程。

2.3 格構式內鋼支撐方案

此種方案提出年限較晚，與部分墻城中相結合，是未來結構改造足有發展的方案之一。由荷載的大小確定開鑿銅扣的距離，也就是鋼支撐的安裝距離，支撐要與墻體頂緊。在墻體拆除工序中，要特別注意載荷是否傳遞給托換結構，因此采用跳躍式拆除。施工技巧靈活、方便。

3 磚混改框架結構托換變形分析

近年來，許多科研工作者對于磚混改框架結構托換變形進行深入的研究，并且取得一定的研究成果。

隨著計算機科學技術的快速發展，有限元數值分析方法以及結構工程理論知識也發展也越來越迅速。在前期對于磚混改框架結構托換變形研究的基礎上，人們開始使用有限元分析技術進行結構變形以及應力的分析。就目前發展來看，大型的有限元分析軟件例如ANSYS、Hypermesh等在進行變形分析中應用較為廣泛，針對磚混改框架結構建立有限元分析模型，利用非線性有限元理論技術，結合材料特性，建立彈塑性模型，進行有限元分析，對于研究磚混改框架結構托換變形能夠更加的深入，能夠更好的實現磚混改框架結構的改進，推動磚混改框架結構技術的發展。

在運用有限元模擬進行磚混改框架結構分析同時，很多學者還使用工程檢驗方法進行磚混改框架結構托換變形分析，運用實際磚混改框架結構工程試驗，采集工程試驗數據，進行實驗數據分析，總結出磚混改框架結構的整體變形特性，并且根據磚混改框架結構的變形情況提出響應的改進方案，從而從根本上控制磚混改框架結構的變形。為了確保磚混改框架結構托換方案能夠順利的實行，以及合理的控制結構的變形，通常情況下要采用信息監測施工法，這種方法是在信息監測施工法結構托換方案實施過程中進行綜合信息的檢測，及時收集結構的變形數據，實現對于磚混改框架結構應變能力以及變形的檢測，從而能夠很好的實現磚混改框架結構的變形檢測以及變形的控制，保證磚混改框架結構的合理性與科學性。

除此之外，在對于磚混改框架結構進行變形分析過程中，還可以使用數值分析方法對常規計算方法進行指導以及改進，實現磚混改框架結構的一些探索以及設計，對于磚混改框架結構的研究具有十分重要的意義。

4 結語

綜上所述，磚混改框架的托換方案的研究對于建筑行業的發展具有很重要的意義，在今后進行研究過程中，應該注重新的托換方案的研究以及設計，創新新型的技術以及新型的材料，開發新的研究方法，為磚混改框架的托換方案的改進以及發展提供堅實的基礎條件，促進整體技術的進步。

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