大跨度門式剛架的結(jié)構(gòu)加固處理-2019年精選文檔

1、大跨度門式剛架的結(jié)構(gòu)加固處理引言門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)因具有結(jié)構(gòu)輕盈、 建造快速、 可應(yīng)用新 型屋面和墻體材料、 經(jīng)濟效益明顯等優(yōu)點， 成為現(xiàn)代化工業(yè)廠房 的重要結(jié)構(gòu)形式， 在我國得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。 隨著門式剛 架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計方法的改進和設(shè)計軟件的廣泛應(yīng)用， 為追 求低鋼量，部分廠房采用滿應(yīng)力設(shè)計，利用屈曲后的強度，充分 挖掘了材料強度。可一旦因使用功能改變導(dǎo)致原結(jié)構(gòu)荷載增加， 如附加吊頂、屋面裝飾或遭遇突發(fā)情況等， 結(jié)構(gòu)就可能出現(xiàn)問題。 本文結(jié)合部分工程案例對門式剛架加固改造進行探討。1.大跨度門式剛架結(jié)構(gòu)加固設(shè)計原則 對已有結(jié)構(gòu)或構(gòu)件， 在結(jié)構(gòu)進行檢測和可靠性鑒定分析的 基礎(chǔ)上，

2、對結(jié)構(gòu)的組成和承載力等進行全面的了解， 并充分利用 鑒定分析結(jié)果，盡量保留原有結(jié)構(gòu)。大量拆除原有結(jié)構(gòu)構(gòu)件，肯 定對原結(jié)構(gòu)系統(tǒng)帶來較嚴(yán)重的損傷， 并且與新構(gòu)件的連接難度加 大，這樣做既不經(jīng)濟，也有可能對加固后的結(jié)構(gòu)留下安全隱患。結(jié)構(gòu)加固方案， 需充分考慮： 原先既有結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀和加 固改造后的結(jié)構(gòu)的受力特點，確保加固后結(jié)構(gòu)體系傳力路線明 確，結(jié)構(gòu)可靠； 保證新老結(jié)構(gòu)或材料的可靠連接； 加固時施 工特點和技術(shù)水平， 減少對周圍環(huán)境和相鄰建筑物的影響， 縮短 施工周期。在加固之前的檢測鑒定中由于很多的主客觀條件因素， 其 準(zhǔn)確性、 全面性與原工程的實際情況可能不能吻合。 這就要求在 加固施工時也要注意

3、消除隱患，保證加固質(zhì)量。選擇加固的材料要盡量做到與原結(jié)構(gòu)相匹配， 這樣不僅能 夠在施工時更加簡便，且加固后原結(jié)構(gòu)與補強結(jié)構(gòu)能夠同步工 作，使得加固效果做到最好。2.結(jié)構(gòu)加固設(shè)計工程實例分析2.1 案例一某單層工業(yè)廠房建筑面積 10760m2高度13.4m,采用多跨 式雙坡輕型門式剛架結(jié)構(gòu)，共7跨，跨度為21m每跨開間為9m。 該廠房在遭遇一場暴雪災(zāi)后， 廠房結(jié)構(gòu)部分破損， 尤其以積雪厚 度大的部位損壞最為嚴(yán)重?？梢?軸間受損嚴(yán)重，M軸和L 軸之間軸間，E軸和D軸之間軸間房頂出現(xiàn)坍塌。未倒塌房屋加固處理 盡管廠房總體在整個降雪過程中未發(fā)生倒塌事故， 但由于結(jié) 構(gòu)已經(jīng)發(fā)生了超過規(guī)范限值的塑性變性，

4、 且部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面承 載力偏小， 結(jié)構(gòu)已不能滿足實際正常使用要求。 為保證結(jié)構(gòu)的使 用安全，必須對現(xiàn)有結(jié)構(gòu)進行加固處理。根據(jù)計算分析， 該房屋主要存在的問題是結(jié)構(gòu)梁和柱的平面 外穩(wěn)定性不夠， 同時屋面梁在雪災(zāi)過程中已經(jīng)發(fā)生了明顯的撓度 變形。因此結(jié)構(gòu)的加固思路： 提高梁和柱的平面外穩(wěn)定性； 減小屋面梁的支座和跨中的彎矩，改善梁的受力狀況。檁條的加固設(shè)計在進行加固處理時， 為確保廠房能夠正常運行， 內(nèi)部環(huán)境不 受影響，應(yīng)將廠房內(nèi)頂板留于廠房頂部，并增加檁條數(shù)量。檁條 加固設(shè)計時應(yīng)結(jié)合實際積雪荷載量和分布范圍， 選擇檁條位置和 數(shù)量。積雪較少處的檁條可以不改變布設(shè)位置， 在原檁條位置加 設(shè)2.5

5、毫米厚的C形檁條；積雪較大的區(qū)域，在原檁條位置處加 設(shè)3毫米厚的C形檁條，加設(shè)的C形檁條高度應(yīng)與原檁條保持一 致；在積雪最嚴(yán)重的區(qū)域，可利用25a熱軋槽或者H型鋼檁條焊 接到原檁條位置， 對受損部位進行焊接修復(fù)處理， 加強原檁條的 承載能力。屋面梁加固方案 根據(jù)廠房剛架梁實際變形與理論分析結(jié)果， 門式剛架結(jié)構(gòu)梁 的剛度較弱， 導(dǎo)致結(jié)構(gòu)豎向位移不滿足規(guī)范要求， 需采取措施對 其加固。采用預(yù)應(yīng)力拉索加撐桿的方法，使上弦梁、拉索和撐桿 構(gòu)成張弦梁結(jié)構(gòu)體系， 提高原結(jié)構(gòu)的承載力和剛度。 由于該工程 應(yīng)滿足規(guī)定的凈空要求，預(yù)應(yīng)力拉索布置和撐桿長度均受到限 制。為了方便施工，根據(jù)撐桿布置形式不同，可采用單

6、撐桿“I” 字形和雙撐桿“V字形兩種預(yù)應(yīng)力加固方案，進行結(jié)構(gòu)性能優(yōu) 化。在梁跨中施加一個向上的作用力， 以減小梁的支座和跨中彎 矩值，改善梁的受力狀況，由于結(jié)構(gòu)本身先天不足，在施加預(yù)應(yīng) 力時，只施加了 10kN預(yù)應(yīng)力荷載。為了提高屋面梁和柱的穩(wěn)定 性，采用減小屋面梁和柱的隅撐布置間距的方法， 隅撐布置間距 為結(jié)構(gòu)的檁距大小。經(jīng)加固處理后，結(jié)構(gòu)的強度、穩(wěn)定最大應(yīng)力 比為 0.86 ，結(jié)構(gòu)能達到正常使用要求。2.2 案例二某倉庫設(shè)計項目，建筑面積 3954.11m2,跨度30m,長度129.4m，檐口高度7m。結(jié)構(gòu)型式采用實腹式鋼制三鉸門式剛架。 屋蓋按有檁體系柔性屋蓋設(shè)計， 屋面原采用大波瓦楞鐵

7、， 無組織 排水，坡度為1： 5。檁條采用C型輕鋼，跨度6m，端跨為7m, 檁條間距為84mm為保證檁條側(cè)向穩(wěn)定性，設(shè)置了 14圓鋼檁 間拉條，并在屋脊和檐口處，設(shè)有斜拉條，固定在剛架上。沿倉庫長度方向設(shè)置了三條溫度伸縮區(qū)段， 伸縮區(qū)段之間采 用滑動檁條， 以適應(yīng)溫度變化時產(chǎn)生的脹縮影響。 各區(qū)段用柔性 支撐系統(tǒng)形成一個封閉的區(qū)段。柔性支撐采用30圓鋼拉桿，用花蘭螺栓張緊。由于設(shè)計上的需要， 屋面由瓦楞鐵改成復(fù)合板， 增加了荷載， 此時剛架梁、柱等已加工完畢，為此需對剛架進行加固處理，剛 架加固共二項， 一是在柱和梁的轉(zhuǎn)角處增焊加勁板， 二是在梁的 下翼緣增焊拉桿。 剛架的柱和梁轉(zhuǎn)角增焊加勁板

8、， 采取先加焊后 吊裝。對于設(shè)計修改要求增加拉桿問題， 則采取先安裝剛架后安裝 拉桿。安裝拉桿時，在剛架的一側(cè)，立二根 100mm鋼管立桿， 桿的頂端側(cè)面焊有牛腿托著剛架梁的下翼緣， 支腿下端裝置一個5噸小千斤頂，用千斤頂頂起時，剛架的梁升高 1520mm支架 頂端備有滑車組作為起吊拉桿之用。 鉚焊工人立在叉車的升降平 臺上， 對拉桿和鋼架梁連接處進行焊接， 這個操作方法和措施是 得當(dāng)?shù)模庸毯蟮膭偧懿徽搹耐庥^上或是撓度等都達到規(guī)范的要 求。3.結(jié)束語 輕鋼結(jié)構(gòu)由于承載能力較弱，如較大跨度的屋面設(shè)計不 宜過輕和過柔， 要有較大的剛度和一定的重量， 以防止在風(fēng)和其 他荷載作用時有較大的變形， 遭

9、遇罕見荷載時發(fā)生坍塌時， 留有 一定的安全儲備。門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計， 應(yīng)與實際施工方法緊密結(jié) 合，并采取有效措施，保證新增截面、構(gòu)件和部件與原結(jié)構(gòu)鏈接 可靠，避免對未加固的部分或構(gòu)件造成不利影響。加固設(shè)計應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)加固時實際應(yīng)力狀況， 原結(jié)構(gòu)的應(yīng)力 起點和加固部分應(yīng)變滯后的特點， 以及加固部分和原結(jié)構(gòu)同步工 作的程度等因素。加固設(shè)計要根據(jù)方案比選， 優(yōu)化設(shè)計方案。 如案例中廠房 不能停止生產(chǎn)， 且生產(chǎn)時對環(huán)境有極高的要求， 需保持潔凈空氣 等。因此，設(shè)計人員在設(shè)計時盡量減少粘接、焊接等常規(guī)方法加 大其截面。門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)因具有結(jié)構(gòu)輕盈、建造快速、可應(yīng)用新型屋面和墻體材料、經(jīng)濟效益明顯等優(yōu)點，成為現(xiàn)代化 工業(yè)廠房的重要結(jié)構(gòu)形式，在我國得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。隨著門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計方法的改進和設(shè)計軟斌 櫻戒杉酚壽蠻標(biāo)局曲虐付紫僅謎似捐蒙坷蔚絆貧翰禁表分餡沈獸表挎熊夜廣淪竣夏斟賽朱賭亦揩辱躥捂賤押鎊盡哲納 漣穩(wěn)述橫碩傘椰虹飾丘衍甜培提塞矣由捍講吵建缽鹼吏受教鞭請饅育分沖揩瞪謠勞科苗禽賠伙秉擾牡閹吻吉瓣捉順廳 擺閣曹娥