套建结构增层法分析

摘要：本文主要分析了我国建筑结构的发展现状，以一个框架结构建筑为例子，采用了pkpm建模分析了在地震作用下建筑结构的层间位移角，研究分析了套建结构增层方案的优劣，并且研究认为套建结构增层方案能解决人均建筑使用面积短缺的问题。

关键字：套建结构，刚度，侧移角

中图分类号：F126文献标识码： A

1.引言

随着我国政治经济地位的不断提高，我国建筑业得到了迅猛的发展。综合国力是一个国家的繁荣和富强的象征，而百姓是否能安居乐业很大程度是受建筑业的发达与否影响的。根据相关资料显示，我国的建筑业总产值从2007年到2009年增长了0.5个百分点；从2009年到2012年同比增长了0.78个百分点。同时，我国的建筑业房屋的施工面积从2007年的482005.50万平方米到2009年的588593.91万平方米同比增长了0.22个百分点；从2009年的588593.63万平方米至2012年的986427.45万平方米同比增长了0.68个百分点。由上述的我国建筑行业的总产值和我国建筑行业的房屋施工面积的数据可知：我国的建筑行业随着我国的政治，经济实力的不断加强，带动了我国的建筑行业向更高的层次的飞跃。

然而，土地资源的有限制约了建筑行业的发展；在八九十年代的时候，我国的建筑大多都是低层建筑。由于时代的发展，人口的迅速增长，人们对于建筑面积的需求越来越大，但是由于建筑层数较低，建筑使用面积的有限，制约了建筑业的进一步发展。为了解决建筑层数比较低的问题，节约土地资源，本文认为可以采用套建结构增层的方法来解决这个问题。

2. 套建结构增层概念

套建结构增层是指在原来的低层建筑结构的基础上，经过了相关建筑评估专家测定，根据专家给出的相关评估报告，对原来的低层建筑结构进行相关的梁，柱，的加固，可以采用增大截面法进行梁，柱加固；同时，对原来的低层建筑结构基础进行加固。在结构安全的基础上，于原来低层结构的周围设置较大的框架结构柱子，把新增结构套在原有结构之上。套建结构增层方法可以分为原有结构与新增结构完全分离的方法和原有结构与新增结构协同连接的方法。

套建结构增层的特点如下：一方面，套建结构可以节约资源的使用；另一方面，套建结构可以增大建筑结构的使用面积。然而，套建结构缺点在于对四周的框架结构柱要求比较高，柱子对截面要求比较大；同时由于柱子太高而造成了外套框架结构具有上部结构刚度比较大，下部结构刚度比较小，刚度差异明显。

3．工程实例

3.1工程概况

本工程实例建筑结构布置图如文献[1]中所示，该栋楼层为3层框架结构建筑，现在要将该建筑结构改造成为7层的建筑结构，以增大建筑结构的使用面积。该层建筑结构的外柱尺寸为400mm×500mm，内柱尺寸为300mm×400mm，套建结构柱子尺寸采用500mm×800mm。本文采用pkpm建模的方式来分析该分离式套建结构增层方法[2]的特点。

3.2分离式套建结构在地震作用下建模结果：

在地震作用下结构的最大层间侧移角如下所示：

原有的框架结构在x向地震作用下的层间侧移角为：第一层1.23mm，第二层为1.49mm，第三层为1.02mm；在y向地震作用下的层间侧移角为：第一层为1.1mm，第二层为1.45mm，第三层为1.03mm;在x向地震作用下的分离式套建结构的层间侧移角为：第一层为3.33mm，第二层为7.42mm，第三层为7.69mm，第四层为4.33mm，第五层为0.33mm，第六层为0.27mm，第七层为0.18mm；在y向地震作用下分离式套建结构的层间侧移角分别为：第一层为1.6mm，第二层为3.55mm，第三层为3.74mm，第四层为2.33mm，第五层为0.5mm，第六层为0.41mm，第七层为0.36mm。

3.3分离式套建结构在地震作用下建模结果分析

根据上述可知：在y向地震作用下原有结构在第二层的层间侧移角最大；套建结构建筑在下三层结构层间位移较大，四层以上层间结构侧移比较小；在x向地震作用下结构的第三次层间侧移角为7.69mm，第四层为该结构的危险层。

4.结论

由于上述分析可以得到：套建结构增层方法可以增大建筑结构的使用面积，同时节约了建筑结构资源的使用，能很大程度上解决有限的土地使用面积与人口增长的矛盾问题。

参考文献

[1]付兵，姚如胜.房屋增层改造设计方案探讨，城市建设理论研究.2014,4(17)

[2] 张春梅，赵根田.外套框架结构改造设计方案的合理选择，世界地震工程2007,23(2):96-101

作者简介：

吕林，男，1989.03，助理工程师。