程海宇1郭鹏2
1天津市东丽区房地产管理局天津300399
2中国市政工程华北设计研究总院有限公司天津300074
摘要：本文主要介绍了目前天津市老旧小区改造项目基本情况。针对老旧小区改造过程中悬挑阳台的加固方案，本文分析了悬挑阳台存在安全隐患的原因，对比了斜撑法和悬挑梁法2种常用加固方案的优缺点，计算了不同悬挑长度下2种加固方案选用杆件的受力情况，最后对杆件截面尺寸的选用给出了建议。
关键词：阳台加固斜撑悬挑梁
1天津市老旧小区改造基本情况
随着城镇化进程的不断推进，老旧小区改造成为城市建设过程中必须面对的问题，老旧小区改造是提升城市文明程度的重要举措，并且涉及民生，关系到群众的切身利益，因此受到群众的广泛关注。为彻底改善老旧小区环境，提升群众居住品质，天津市2018年在市内六区、北辰区和东丽区8个区，共1300个片区进行老旧小区改造，建筑面积约4000万平方米。
2悬挑阳台改造中存在的问题
天津市在进行老旧小区改造过程中，阳台加固是难度较大，安全性要求较高的任务之一。老旧小区大部分建成于上世纪80年代，设计、施工和验收环节参照执行的规范均为74年系列规范，在荷载分项系数、荷载设计值、钢材强度等级、混凝土标号等方面的要求均与现行标准存在差异。在进行悬挑阳台加固改造时，按照现有规范进行承载力极限状态和正常使用极限状态复核计算，阳台悬挑板存在安全隐患。
造成悬挑阳台存在安全隐患的原因主要包括2个方面。一是施工原因，在阳台悬挑板施工过程中，工人误将悬挑阳台上部受拉钢筋布置在下部；钢筋绑扎完毕后，工人踩踏钢筋或者浇筑振捣时操作不慎，将受力钢筋从板上皮被压至板下皮；另外在施工中材料使用不当或失误，如错用钢筋的型号、规格、使用过期水泥、混凝土配合比不当等，都是引起构件质量和承载力不足的原因。二是使用不当，住宅阳台往往是居民堆放杂物之处，兼具仓储功能。在老旧小区改造过程中发现不少居民在阳台维护结构上焊接悬挑铁架用于放置杂物，或是在阳台堆放过多的花盆，增加阳台的使用荷载，造成损坏。个别住户在装修时为扩大采光面积，将阳台洞口处的墙体拆除，增大了阳台板的悬挑长度。
3阳台加固方案对比
常用的加固方案主要有斜撑法和悬挑梁法，如图1所示。
角钢斜撑为主要受压构件，下部化学螺栓同时承受压力和剪力。此种布置方案受力可靠，荷载传递路径明确，缺点是斜撑造型不美观，影响楼下住户阳台的使用空间。
悬挑梁加固法采用焊接H型钢为悬臂受弯构件，受力情况简单，但此种布置方案下，悬挑梁根部的化学锚栓同时承受拉力和剪力。考虑到老旧小区外墙年久失修，此种加固方案对化学锚栓的施工质量和施工工艺提出了更高要求。该方案的优点是造型简洁美观，占用空间小，更契合居民对阳台使用功能的要求。
图1常用的加固方案
4杆件受力性能计算
斜撑法和悬挑梁法为阳台加固施工中常用的方法，一般施工单位均根据自身施工经验和工程造价选择化学锚栓型号和角钢、H型钢截面尺寸，在受力性能计算方面有所欠缺。因此，本文针对上述2种方案，选取阳台悬挑长度和阳台折算荷载为变化参数，按照现行国家标准对杆件进行受力计算，计算简图如图2所示。
图2阳台加固方案计算简图
根据计算结果，本文就化学锚栓型号和角钢、H型钢截面选择给出了参考建议，如表2所示。
表2两种加固方案参考截面
悬挑长度（m）折算荷载设计值{kN/m）斜撑法悬挑梁法
化学锚栓型号斜撑截面尺寸化学锚栓型号截面尺寸（mm）
1.0017.004-M14L75×5.04-M16H250×100×4×6
1.2020.004-M16L90×5.04-M18H280×120×6×8
1.5025.004-M18L100×6.04-M20H300×150×6×8
5结论和建议
（1）斜撑法的控制因素是角钢斜撑在轴向压力作用下的稳定问题。单角钢容易出现弯扭失稳，实际施工中建议选用双角钢对拼截面、圆（方）钢管、H型钢等双对称轴截面形式。
（2）悬挑梁法的控制因素是截面抗弯模量和梁根部化学锚栓的抗拉强度。施工中应保证锚栓尤其是上部受拉锚栓的施工质量，必要时应做拉拔试验来检验化学锚栓抗拉强度。
（3）采用斜撑法和悬挑梁法进行加固时，建议由设计单位对加固方案进行确认，并进行必要的复核计算。如果不具备条件，本文建议实际选用的化学锚栓、角钢、H型钢截面尺寸不小于表2中建议截面。
参考文献：
[1]住宅阳台坍塌原因的分析与对策[J].游翔.武汉船舶职业技术学院学报.2017（04）
[2]北京市老旧小区节能改造中阳台加固方案的分析[J].王震赵洁.建筑安全.2014（10）
[3]住宅楼阳台加固工程处治技术[J].吴杰平.工程建设与设计.2015（05）