加固方法在工业厂房中的研究及实例应用.doc

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1、加固方法在工业厂房中的研究及实例应用【摘 要】随着时间的推移，我国的一部分工业厂房已经老化，而工业厂房的加固显得尤为重要。采取工业厂房的加固而不是重建，可以节省更多的社会资源，在人力、物力、财力上都是一大节约。【关键词】加固；工程应用；工业厂房；实例分析 1 工业厂房加固的研究背景 建筑业发展共分为三个历史时期： 1.1 大规模新建时期：它主要特点是：建筑物的规模很大但是建筑的标准相对而言是很低的。 1.2 新建与维修改造并重时期：这一时期的出现对日后的建筑业出现的鉴定安全度和加固方法等课题有很重要的意义。 1.3 现代化改造和维修加固为重点时期:这种对现代建筑物不断完善、修缮、加固的方法，既

2、提高了建筑物的安全性又使其结构现代化。显著特点就是：低能耗、速度性。2 工业厂房加固、改造的原因 工业作为一个国家经济发展的原动力，工业厂房的结构状态显然是影响工业生产的重要因素。其加固、改造的原因如下： 2.1 时代和科技的进步，之前老化的设计和结构明显不能满足目前的生产和需求。 2.2 低质量的豆腐渣工程、不正确的使用等。 2.3 地震等自然灾害。 2.4 设备的老化和年久失修。 3 主要加固方法简介 对工业厂房的加固方法很多，主要有：增大截面加固法、粘贴钢板加固法、预应力加固法、改变受力体系加固法、外包钢加固法、粘贴碳纤维布法等。下面就一些工业厂房常用到的做简单介绍。 3.1 增大截面加

3、固法：它的原理就是当加固受拉区时，新增的混凝土对增加的钢筋进行保护有力的粘合；当加固受压区时，增大构件的可利用高度和钢韧性。 3.2 粘贴钢板加固法：这种方法就是将胶粘剂粘合在钢板和被加固物件的中间，使得钢板和原构件一起受力。其操作简单，胶粘剂强度大、硬化快还不用占用多余的空间。 3.3 预应力加固法：是采用预应力筋对工业厂房进行加固。其中对梁、板加固时，预应力筋产生的负弯矩能减小荷载弯矩，缩小裂缝。但是需要对拉杆作专门防腐。 3.4 粘贴碳纤维布法：这是一种新兴的加固技术。它利用碳纤维材料高强度和高强效的特点提高被加固物件的承载力且不影响建筑物的外观。特别适应于工业厂房的梁、板、柱等，但是其

4、技术性要求也是很高的，同时造价不菲。4 加固工作程序 可靠性鉴定(安全性鉴定)加固方案选择加固计算加固设计施工组织设计施工验收5 加固一般原则 5.1 方案制定的总体效应原则 5.2 材料的选用和取值原则 5.3 荷载计算原则 5.4 承载力验算原则 5.5 与抗震设防结合的原则6 实例应用 本文结合某公司大型工业厂房进行加固改造，对上面提到的工业厂房加固方法和技术进行实例分析。 该厂房建造时间为50年代，处在地震带上，厂房结构形式复杂，由多跨单层钢筋混凝土排架、预应力钢筋混凝土屋架、高低跨吊车梁等组成。经过种种考虑，最后决定采用工业厂房加固的方法对该公司厂房进行整修。 6.1 计算分析 6.

5、1.1 材料抽检 我们抽取了不同强度的钢筋混凝土柱，得出结论最高值为322MPa，最低值为161MPa。由此可见，有一部分钢筋混凝土柱的抗灾害和得抗能力是不足的。 6.1.2 荷载调查 我们能进行了现场考察，各标高平台的实际负载力远远超过了它的标准值，显然存在着超负荷。 6.2 结构计算 钢筋混凝土柱、预应力平台梁、平台钢梁及预制钢筋混凝土梁是构成这一框架的主要结构。按两端固结的现浇结构对框架的装配整体式的结构进行计算；同时需要说明的是按一般的简支梁对钢梁与框架结构与两端铰结进行计算。 根据对内力的计算和发现最不利内力组合我们就可以对构件的承载力进行再次验算。根据鉴定的标准和加固要求，我们需要

6、对构件的实际和极限承载力进行比较对照，通过手算我们得出结果：该钢梁抗变承载力严重超标，因此我们必须进行加固处理。 浓缩机支架是由钢筋水泥建造而成的，有两个圆形的平台，并设有重100KN的浓缩机设备，800kN的充液重。在现场我们发现，该浓缩机支架已经出现严重缝隙，我们采取经验法计算，各经过种演算并运用SAP2000结构分析软件对悬挑板的受力进行计算分析，采取建模的方式。由SAP2000计算结果分可知，顶板除内环梁周边为正弯矩板底受拉外，其余均为负弯矩，板面受拉。我们发现和之前按经验法验算的结果相差不大，误差极小。取板面径向最大负弯矩进行承载力验算，可知不满足可靠度及规范要求，应进行加固处理。

7、6.3 加固方法的探讨与设计 平台钢梁负重能力差，尤其是设备负荷增加后，因此应该增加钢梁截面特别是加高梁截面高度，这样的加固方法可以提高截面抵抗矩，和钢梁的承载力，效果很显著。 另外我们对该工业厂房的屋架也进行了详细的研究，根据受理的不同进行加固处理，设计加固方案：首先，屋架杆件的断裂层和裂缝区用压力灌浆进行粘合；其次，对下弦杆和拉腹杆采用湿式外包钢法和增设预应力筋、施加体外预应力的方法进行加固；再次，对压杆和有保护层但是脱落的构件进行加大截面的方法采取处理；最后，对细节例如节点损害的用钢丝、纤维布进行加固，完善。7 总结 本文就当前比较热门的工业厂房的加固和改造进行研究和实力分析，对工业厂房

8、的加固和改造的背景、原因、方法、程序、原则以及实际案例进行相近的介绍，现总结如下： 7.1 介绍并探讨了增大截面加固法、粘贴钢板加固法、预应力加固法、粘贴碳纤维布法的基本原理和优缺点。 7.2 简单介绍工程程序、原则。 7.3 结合具体的实际案例进行计算分析，并提出具体的解决方案参考文献： 1曹双寅，邱洪兴，王恒华编著结构可靠性鉴定与加固技术北京：中国水利水电出版社，2002年2月 2江见鲸，龚晓南，王元清等编著建筑工程事故分析与处理北京：中国建筑工业出版社，1998年12月 3柳炳康，吴胜兴，周安主编工程结构鉴定与加固北京：中国建筑工业出版社，2000年12月 4姚继涛，马永欣，董振平等编著建筑物可靠性鉴定和加固北京：科学出版社，2003年6月 5国家工业建筑诊断与改造工程技术研究中心碳纤维片材加固修复混凝土结构技术规程(CECs146：2003)中国计划出版社，2003，54