单层混凝土柱厂房改造方案设计重点和措施

单层混凝土柱厂房改造方案设计重点和措施

杨永力

上海铁路局合肥房产建筑段安徽合肥230000

摘要：为适应铁路企业发展需要，将单层混凝土柱厂房改造为机关大会议室兼羽毛球运动场。针对建筑使用性质与功能的改变，结合作者在土建专业的设计过程，对在此类项目进行设计时的注意事项及相关措施作了简要介绍。

关键词：单层混凝土柱厂房；使用性质与功能改变建筑设计；构件验算

当前伴随着我国铁路运输的高速发展，铁路各企业生产、生活方式也在不断发生变化，这就可能导致原有的房屋不再适合企业职工生活、文化需求，需要进行改造以符合各单位职工的合理需求。将不符合现有使用功能要求的建筑拆除后新建代价高昂，不但增加了企业的运营成本，而且会造成资源不必要的浪费，也不符合可持续发展的要求。因此在既有条件下，对原有房屋进行改造以满足现有新的功能要求必然是经济合理的方案。下面结合作者对单层混凝土柱厂房改造为民用建筑的设计案例，浅谈相似工程改造项目在进行土建专业设计时需注意的重点和可以采取的技术措施。

一、设计资料收集

根据现场实地勘查及调阅工程竣工资料等相关文件，得知拟改造建筑为单层混凝土柱厂房结构机车库，存储物品火灾危险等级为丁类。建筑平面为矩形，建筑朝向为南。北边距离既有单层砖混厂房18.6m，南边距离自行车库21.4m，西邻机车轨道、东邻沥青路面主干道。建筑面积443.58m2，共6个开间，每个开间6.0m，单跨跨度12.0m，单脊双坡屋面，坡度1：10，檐口高度7.8m，内檐沟排水。屋面100厚混凝土预制板，新砌筑墙体为240mm厚A3.5蒸压轻质加气混凝土砌块墙砌筑于基础梁之上，基础梁采用C30钢筋混凝土简支梁，截面尺寸及配筋见图二。基础采用柱下钢筋混凝土独立基础，底面积为1.7m×1.7m，基础埋设深度自室外地坪以下1.7米，地基承载力特征值fak=200kpa。根据建设单位要求，将此机车库改造为大会议室兼羽毛球运动场在内的综合型建筑，以满足其使用需求。

二、总平面及建筑设计

1.总平面设计。该建筑四边皆在当地规划部门确定的建筑控制线以内，改造后耐火等级根据《建筑设计防火规范GB50016-2014》按二级确定。北边距离既有单层砖混厂房18.6m，南边距离自行车库21.4m，满足防火间距要求。

2.室内平面设计。根据建设方要求，建筑分隔为两部分空间，第一部分为大会议室兼羽毛球运动场，另一部分保留原有机车轨道。其房间设置为音控室、备品间。室内平面布局综合考虑各专项建筑设计规范及防火规范，合理组织公共交通空间及配套各辅助用房。

3.《建筑设计防火规范GB50016-2014》符合性设计。房屋建筑面积为443.58m2，小于《建筑设计防火规范GB50016-2014》表5.3.1规定的2500m2，因此整座建筑可作为一个防火分区。设计耐火极限分别为：柱2.5h，梁1.5h，屋面板1.0h，1.2m以上非承重外墙1.0h。

4.建筑节能设计。综合采用外墙外保温措施、中空玻璃塑钢窗、控制窗墙面积比等措施，经权衡计算后满足相关规范要求。

三、重要结构构件验算及校核

1.原屋面梁校核。此次改造会议室屋面梁增加了轻钢龙骨石膏板吊顶的竖向荷载，经验算后原屋面梁仍可以满足规范规定的构件强度、稳定性、变形等各方面要求，无需采取加固等措施。

2.墙体高厚比验算：本建筑改造需增设内隔墙，内隔墙做法为：M5.0专用砂浆砌筑，240厚A3.5蒸压轻质加气混凝土砌块墙体，7.8m高。

2.2.墙体构造处理措施。该单层混凝土柱厂房改造工程新砌筑内隔墙处使用沿墙长向每6m间距设一根现浇钢筋砼构造柱，并使用化学植筋工艺锚入基础梁，墙体标高中部现浇一道C25钢筋砼圈梁，墙体顶部现浇一道C25钢筋砼圈梁压顶。以上圈梁做法，详细尺寸及具体做法见图（一）、图（二）所示。

2.3.采用以上构造措施加强后该墙体高厚比验算如下：

此项目采用240mm厚A3.5蒸压轻质加气混凝土砌块墙（b=240mm），墙中及压顶圈梁，钢筋砼构造柱间距为6000mm（s=6000mm），b/s=240/6000=1/25>1/30，因此根据《砌规GB5003-2011》6.1.2-3条规定，墙中圈梁及墙顶标高处圈梁视作构造柱间墙的不动铰支点。现对墙中圈梁3.9m以下墙体的高厚比按规范要求进行核验：

3.基础梁承载力校核

3.1确定基本数据

3.2验算最小配筋率

；故基础梁受弯承载力满足要求。

4.基础底面积校核

经验算原基础底面积在承受新增改造墙体荷载后，仍有较多安全储备，此处不再介绍相关核验步骤。

四、结语

综上所述，在进行相似项目的建筑改造设计中，应注意原建筑物在其使用功能要求发生变更后，应满足总平面图的相关要求、防火规范及各专项建筑设计规范的要求；也要对相关结构构件按照规范要求进行核验，如不满足，应参照各规范采取相关结构措施使其满足规范要求。本项目现已完成，避免了建设方拆除新建造成的资源浪费，节约了企业的运营成本，现使用效果良好。

参考文献：

[1]《民用建筑设计通则》GB50352-2013、《建筑设计防火规范》GB50016-2014、《建筑结构荷载规范》GB50009-2012、《砌体结构设计规范》GB50003-2011。