一种旧房改造用的稳固性强的钢架构

杨 帆 于 立

（1.山东鲁机工程设计咨询有限公司，济南 250031；2.山东省机械设计研究院，济南 250031）

随着建筑业的发展，钢架构建筑的应用越来越普遍。钢架构建筑与混凝土建筑相比，抗震性能更好，强度更高，且构件可以在工厂制造现场安装，大大缩减了工期[1]。钢架构可以重复利用，大大减少了建筑垃圾。钢架构房屋在我国的发展时间较短，最先应用于公用建筑、抗震救灾等临时建筑。近几年，环保受到了国家的高度重视，人们的环保观念越来越强。钢架构房屋的材质正符合这一观念，得到了推广。

钢架构经过近百年的发展，形成了较为统一的标准。钢架构部件的生产标准化程度较高是其主要优势，不仅有利于提高搭建速度，也有利于保证建筑质量。钢结构的承载能力大，在承受相同荷载时，构件截面往往较小，可以更好地利用建筑物空间。通过长时间发展的检验，在现阶段钢架构部件已经具备了流水线生产条件。在提高生产速度的同时，产品精度也得到了有效控制，大大提升了检验合格率，促使钢架构在未来激励的市场竞争中占据绝对优势。

钢架构是由钢制材料组成的结构，是主要的建筑结构类型之一。钢架构主要由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成，通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接。因钢架构具有强度高、塑性韧性好、施工速度快、简便以及自重较轻等优点，被广泛应用于大型厂房、桥梁、体育场馆以及超高层等不同建筑类型[2-3]。但是，钢架构容易锈蚀，耐火性较差，一般要刷防火涂料，还要进行除锈、镀锌，且要定期维护。

随着社会与经济的发展，我国城市化进程不断加快升级，城市居住问题已成为影响人口迁移的主要障碍。近年来，随着人口不断涌入城市，城市建筑规划已难以满足需要。改造规划较早的处于市中心的旧楼，成为解决此类问题的重要手段。钢架构是针对旧楼改造翻新的方式之一，但在多数建筑钢架构中，主体钢柱与次体钢柱之间不能进行拆卸。施工结束后，多数钢柱废弃处理造成大量浪费。建筑钢架构只是简单对房梁进行支撑，当受外力影响时，不能起到有效的减震效果，导致其稳固性较差。现有钢架构复杂的结构设置，导致其安装不便，为此提出一种旧房改造用的稳固性强的钢架构来解决上述问题。

1 旧房改造用的钢架构介绍

1.1 钢架构的组成

图1为该旧房改造用的钢架构，包括底柱、支撑柱、安装座、固定件和地基。底柱的顶部活动设置有安装座，安装座的顶部活动设置有支撑柱。支撑柱包括安装孔和螺孔，正面分别开设有安装孔和螺孔。底柱的一侧活动设置有固定件，底柱的底部活动设置有地基。

图2为底柱的构造。底柱包括固定螺栓、卡件、定位件、卡块、固定杆和减震弹簧。底柱的内壁活动设置有固定螺栓，底柱的底部固定设置有卡件，卡件的外壁活动设置有定位件，卡件的一侧固定设置有卡块，卡件的内壁固定设置有固定杆，固定杆的外壁活动设置有减震弹簧。

1.2 使用方式

安装座的正面开设有限位孔，安装座的顶部设置有固定孔，安装座的内底壁设置有软垫，使得装置通过固定孔固定安装座的使用位置，进而通过限位孔的设置有效定位支撑柱的使用安装，并通过软垫减少支撑柱与安装座间的磨损，有效提高装置的使用性。

固定件的底部设置有底座，底座的顶部设置有盖板，底座与盖板间通过固定螺栓活动连接。底座为空心底座，便于底座与盖板的安装。空心底座的设置有效减少了其与固定螺栓的接触面积，便于固定件的使用安装，节省了安装时间，如图3所示。

盖板的底部设置有凸块，凸块的底部设置有压块，压块的顶部设置有弹簧。装置通过弹簧的伸缩性，使压块与底柱的接触部分留设有距离，进而便于钢架底柱的热胀冷缩，避免其物理效应导致装置产生形变而影响装置的使用质量，有效增强装置的耐用性与稳定性。

卡件的形状大小与定位件的形状大小相互匹配，且卡件和定位件分别通过固定螺栓与底柱和地基固定连接。装置通过定位件使得装置通过卡件与其卡接定位，进而通过固定螺栓将其固定，并通过减震弹簧的作用，使其在受到外力作用时不易产生偏移，有效避免了一些安全隐患的发生，提升了装置的稳固性，便于装置的安装使用。

支撑柱的形状大小与安装座的形状大小相互契合，且支撑柱嵌入式设置在安装座的顶部。装置设有安装座，且安装座的形状大小与支撑柱的形状大小相互契合，进而通过其契合连接便于装置的安装使用。支撑柱嵌入式设置在安装座的顶部，有效限定了支撑柱的使用位置，增强了其稳定性[4]。安装示意图，如图4所示。

1.3 工作原理

使用时，通过定位件使得装置通过卡件与其卡接定位，进而通过固定螺栓将其固定，并通过减震弹簧的作用，使其在受到外力作用时不易产生偏移，有效避免了一些安全隐患的发生，提升了装置的稳固性。通过设置安装座，且安装座的形状大小与支撑柱的形状大小相互契合，通过其契合连接便于装置的安装使用[5]。

1.4 注意事项

在进行旧房改造前要对房屋进行鉴定，判断其能否满足改造后荷载增加对已有建筑的影响。一般旧房已使用较长年数，若已有建筑构件不能满足新增荷载，则需要对现有建筑物进行加固。例如，通过增加杆件截面法、减小杆件自由长度法和连接节点加固法等，对承载力不足的杆件或连接点进行加固。在满足安全的前提下，才能进行旧房改造的施工和使用。

钢架构耐火性较差，温度在150 ℃以下时，钢材基本稳定。当温度在300～400 ℃时，钢材弹性和强度开始下降。当温度在600 ℃时，钢材几乎完全破坏。所以，钢材需要刷防火涂料，使其满足相应的耐火极限要求。在水分较多或腐蚀物质较强的地方很容易出现锈蚀，此时还需要进行除锈、镀锌等，同时需定期对其进行维护。

构建钢架后不可随意改变结构，因为它的各个构件都是连接在一起的，私自更改会存在安全隐患。

2 结语

过多的大拆大建增加了相关部门的资金压力和工作量，因此恢复性修建、保护性修建才适应新时代城市战略定位的城市更新。城市化进程中不能盲目拆旧楼建新楼，推进旧城改造需符合城市发展规律，以减轻老旧小区居民的生活压力。该旧房改造用的稳固性强的钢架构设置安装座，且安装座的形状大小与支撑柱的形状大小相互契合，进而通过其契合连接便于装置的安装使用。该装置通过固定件的作用，对底柱进行辅助固定，并通过其内部设置的弹簧及留设距离减少装置压力，使其不易产生偏移。该装置结构设置简单易操作，提高了装置的使用性。该旧房改造用的稳固性强的钢架构，通过设置定位件，使得装置通过卡件与其卡接定位，进而通过固定螺栓将其固定，并通过减震弹簧的作用，有效避免了一些安全隐患，提升了装置的稳固性。该装置使用时通过固定螺栓和螺孔的螺纹连接直接安装即可，便于安装拆卸，在装置出现破损情况时便于实现快速更换，有效降低了后续维护成本，增强了装置的实用性。