何时需要结构工程?
并非每次改造都需要结构工程师。但只要您拆除、移动、加大荷载或增设承重构件,进行结构评估就是明智且往往必要的。
例如:
- 拆除承重墙;
- 扩大既有洞口;
- 打造开放式厨房;
- 安装钢梁或钢门架;
- 开设或扩大楼梯开口;
- 改动木梁式楼盖;
- 建造扩建;
- 加建屋盖(阁楼加层);
- 营造屋顶露台;
- 改动屋盖结构;
- 调整基础;
- 托换外墙或楼层楼板。
我们评估既有结构如何工作,以及需要哪些结构措施来安全地实现预期改造。
为您的改造提供的结构方案
拆除承重墙
拆除承重墙是住宅改造中最常见的结构性介入之一。墙体拆除后,其上方楼板、墙体或屋盖的荷载必须由另一结构承接。
例如通过:
- 一根钢梁;
- 带钢柱的钢梁;
- 钢门架;
- 混凝土或钢过梁;
- 组合钢结构。
我们确定墙上承受的荷载,进而计算所需的梁、柱、支座与连接。
钢梁与钢门架
洞口较大时,单根梁并不总是足够。当支承有限或需传递较大力时,可能需要钢门架。
门架通常由以下部分组成:
- 一根水平钢梁;
- 一根或两根钢柱;
- 柱脚底板;
- 连接节点;
- 必要的加强;
- 支承或基础措施。
我们不仅计算钢型材,也评估力最终传到何处。若梁所支承的墙、楼板或基础承载力不足,一根笨重的 HEB 或 HEA 梁价值有限。
过梁与较大的外墙洞口
想扩大窗、门或推拉门吗?既有过梁可能不足,或需完全更换。
我们可为以下情形计算结构措施:
- 新的窗洞;
- 较大的门洞;
- 推拉门;
- 对开门;
- 内墙开洞;
- 外墙开洞;
- 砌体开洞。
视情况可选用钢型材、预制混凝土过梁或其他结构方案。
楼梯开口或楼板中的预留洞
为在两层之间设新楼梯,常需拆除部分既有楼板或木梁式楼盖,其间既有楼板梁可能被截断。荷载随后须经新的托梁(换步梁)或其他支承结构,转导至剩余楼板。
我们评估,例如:
- 既有楼盖的方向;
- 楼板梁的尺寸;
- 跨度;
- 承重墙的位置;
- 新楼梯开口的尺寸;
- 新托梁的连接;
- 相邻梁上的荷载。
据此我们绘制楼梯开口及改动后楼板的结构图。
调整或加固梁式楼盖
在较旧住宅中,楼层楼板常为木梁式楼盖。改造时可能需要核查或加固,例如遇到:
- 新的楼梯开口;
- 拆除承重墙;
- 在既有木楼板上设浴室;
- 新增隔墙;
- 加建屋盖;
- 屋顶露台;
- 受损或被锯断的梁;
- 更大的楼面荷载。
我们评估既有梁的尺寸、木材质量、中心间距与跨度,并判断是否需要加固。可能的方案例如:
- 增设木梁;
- 既有梁加倍;
- 钢梁;
- 换步(托梁)结构;
- 局部支撑。
扩建的结构
扩建中会汇集多种结构构件。例如:
- 基础;
- 基础梁;
- 底层楼板;
- 后墙开洞;
- 钢门架;
- 侧墙;
- 屋面梁;
- 屋面主梁;
- 抗侧稳定。
因此我们更倾向把扩建作为一个整体的结构体系来评估。某一构件的改动可能影响另一构件。宽大的后墙开洞会在柱位产生相当大的集中荷载,最终须由楼板与基础承受。
改造中的基础
并非每次改造都需要新基础。但在扩建、较大门架、加建屋盖或其他介入时,可能需要核查基础。
视项目而定,我们研究:
- 既有基础;
- 浅基础;
- 基桩;
- 可获得的档案资料;
- 地基条件;
- 来自新结构的荷载;
- 基础梁的位置;
- 柱下的荷载集中。
原则始终如一:荷载须自屋盖或楼层,经承重体系,安全传至地基。
加建屋盖与屋盖结构
加建屋盖不仅增加空间,也给既有建筑增加重量。因此须评估,例如:
- 既有屋盖与楼板结构;
- 新的梁式楼盖;
- 承重墙;
- 钢结构;
- 抗侧稳定;
- 对下层的荷载;
- 基础。
在较旧住宅中,可能需要对既有结构作局部加固。我们可将加建屋盖的结构构件完整深化,并与建筑图协调。
屋顶露台与屋面荷载
既有平屋面并非自动适合作露台。仅按屋面设计的屋顶,最初的荷载取值可能不同于承载人员、家具及其他使用荷载的楼面。
因此我们评估,例如:
- 既有屋面梁;
- 跨度;
- 梁间距;
- 木或钢型材;
- 承重结构;
- 露台与栏杆的位置;
- 附加荷载。
如有需要,我们设计加固。
从荷载到基础
结构计算不止于确定钢型材。每次改造,我们都审视完整的荷载传递路径:
正是这种关联最为关键。钢梁本身或许足够,但其下的砌体墙或既有基础未必能顺利承受集中荷载。因此在必要时,我们会看得比直接改动的构件更远。
结构计算与结构图
一份完善的结构深化通常包含两部分。
结构计算
计算中记录,例如:
- 基本假定;
- 几何;
- 材料参数;
- 荷载;
- 荷载组合;
- 内力与弯矩;
- 型材验算;
- 挠度;
- 支座反力;
- 连接节点;
- 基础荷载(如相关)。
结构图
我们在图上说明结构如何施工。视项目而定,示出例如:
- 钢梁位置;
- 钢型材;
- 钢柱;
- 支座;
- 柱脚底板;
- 连接节点;
- 楼板梁;
- 换步(托梁)结构;
- 基础梁;
- 配筋;
- 剖面与详图。
由此施工方即获得清晰的结构依据以供实施。
用于建设许可的结构工程
当您的改造需要许可时,结构计算与结构图可作为提交评估的技术文件的一部分。
是否需要许可、备案或其他程序,取决于方案与地点。可通过荷兰许可门户(Omgevingsloket)核查。即使改造可免许可进行,适用的技术建筑法规仍然有效。
对既有建筑与改造的结构安全,荷兰建筑法令(Bbl)为此引用 NEN 8700 系列;NEN 8701 载有既有结构与改造所采用荷载的规定;欧洲规范(Eurocodes)另在荷兰结构设计体系内使用。
ROMB 还可将结构文件与以下内容结合:
- 建筑图;
- 现状与新建;
- 详图;
- 基础勘查;
- 建筑物理计算;
- 建设许可;
- 对市政结构问题的答复。
在施工方开工前核查结构
结构咨询的一个重要时点,是在拆除承重构件之前。若先拆除、再研究结构如何工作,可能带来不必要的风险。
如有疑问,我们建议在开工前明确:
- 哪些构件承重;
- 这些构件承受多大荷载;
- 需要何种临时支撑;
- 将安装何种最终结构;
- 力如何传递。
这也使施工方在材料、施工与计划上更清晰。
临时支撑与顶撑方案
拆除承重墙或其他承重结构时,可能需要临时支撑。既有荷载须在最终钢或混凝土结构充分发挥作用之前被承托。视情况,可能需要单独的顶撑方案。
其中会考虑,例如:
- 顶撑位置;
- 荷载分布;
- 下层楼板;
- 临时支撑的承载力;
- 施工顺序;
- 最终结构的安装。
施工方法须始终结合工地实际情况确定。
现状:先理解,后计算
改造中我们几乎总是与既有结构打交道。因此在可能时,我们需要关于以下方面的信息:
- 原始施工图;
- 市政档案中的结构图;
- 梁与墙的尺寸;
- 所用材料;
- 基础;
- 以往改造;
- 结构照片。
当关键资料缺失时,可能需要补充调查或现场勘察。若重要结构构件可现场核查,我们宁可不作假定。
我们的工作方式
- 您发来可获得的信息。最好包括:项目地址;建筑图;档案图;照片;大致尺寸;期望改造的说明。
- 我们评估结构介入。确定哪些构件被改动,哪些既有构件因此受影响。
- 结构设计。我们选择契合既有住宅与预期施工的实用方案。
- 计算与图纸。对所需构件进行计算,并落实于清晰的结构图。
- 协调。必要时与业主、建筑师、施工方、钢构厂、供应商、审核结构师、市政协调。
务实的结构设计
最重的结构并不自动是最好的。我们同样关注施工的可行性。相关因素例如:
- 可用的结构高度;
- 既有管线;
- 钢材安装;
- 可达性;
- 与既有墙体的连接;
- 可用的支承长度;
- 钢柱位置;
- 期望的吊顶高度;
- 造价与可行性。
成果不仅要可计算,也要可建造。
建筑与结构的一站式伙伴
ROMB 的一个优势,是建筑设计与结构设计可在同一项目内协调。我们可提供,例如:
- 建筑图;
- 结构计算;
- 结构图;
- 基础计算;
- 钢结构;
- 楼板与屋盖计算;
- 许可申请;
- 供市政的补充文件;
- 准备阶段的技术协调。
如此,建筑、结构与许可不再被当作彼此分离的部分。
对于一般建筑咨询或超出我们结构专长的项目,我们与 Aboss Bouwadvies 合作。
关于改造中结构工程的常见问题
每次改造都需要结构工程师吗?
不。若仅改动非承重构件,通常不需要结构计算。一旦拆除、改动或加大某承重构件的荷载,结构评估就很重要。
我怎么知道墙是不是承重墙?
有时可从原始图纸或结构推断,但并非总能如此。墙的位置、厚度、楼板方向及上层结构须综合判断。
施工方能自行决定需要哪种钢梁吗?
为得到结构上可靠的设计,须先确定荷载。仅凭洞口长度不足以可靠地确定型材。
我能先拆、后算吗?
对承重结构而言并不可取。须先明确结构如何临时与最终得到支撑。
免许可的改造需要计算吗?
免许可并非免规。免许可的工程同样须符合适用的技术建筑法规。
你们能只做计算吗?
可以。我们可只做结构部分,必要时也可与建筑图、基础计算及许可陪同相结合。
能核查既有的钢梁吗?
可以,前提是已知型材、跨度、支座及相关荷载。若资料缺失,可能需要补充调查。
你们也为施工方出图吗?
会。除计算外,我们可出结构图与必要详图,供施工方或钢构厂据以施工。
计划进行结构改动?
施工方要求结构计算?想拆除承重墙、开设楼梯开口,或不确定既有结构能否承受您的改造?
请把图纸、照片及期望情况的简要说明发给我们。我们会评估需要哪些结构工作,随后为计算与图纸提供合适的报价。