唐耀勛

【摘 要】近幾年來(lái)，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，為了適應(yīng)快速發(fā)展的經(jīng)濟(jì)，工業(yè)廠房的規(guī)模也在不斷擴(kuò)大。混凝土是其主要的建筑材料，尤其在廠房排架柱的設(shè)計(jì)中起著重要作用。然而，由于混凝土排架柱不夠牢固，時(shí)常發(fā)生傾斜，對(duì)工作人員的生命安全造成嚴(yán)重危害。本文首先分析混凝土排架柱存在的問(wèn)題，然后提出相應(yīng)的解決策略，最后以某工程概況為例來(lái)進(jìn)行混凝土排架的加固設(shè)計(jì)，以望對(duì)后期的工程提供一定的借鑒。

【關(guān)鍵詞】混凝土；排架柱；加固；問(wèn)題；設(shè)計(jì)研究

廠房排架柱是工業(yè)廠房最重要的承重構(gòu)件，在工業(yè)生產(chǎn)中起著至關(guān)重要的作用。到目前為止，大多數(shù)工業(yè)廠房架柱采用預(yù)制吊架的方式。然而一些工業(yè)為了節(jié)省生產(chǎn)成本，甚至偷工減料，使得排架柱不夠牢固，隱藏著潛在的風(fēng)險(xiǎn)。鑒于此種現(xiàn)象，必須加強(qiáng)工業(yè)廠房的混凝土排架的加固設(shè)計(jì)，最終確保工業(yè)正常生產(chǎn)，保障工作人員的生命安全以及財(cái)產(chǎn)安全。下面對(duì)混凝土排架的加固設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)闡述：

1.分析混凝土排架柱存在的問(wèn)題

2.維修加固方案設(shè)計(jì)

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘探，在不影響生產(chǎn)的前提之下進(jìn)行維修加固，對(duì)柱下獨(dú)立基礎(chǔ)以及基礎(chǔ)梁進(jìn)行探查，按照《建筑抗震加固技術(shù)規(guī)程》以及《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》設(shè)計(jì)維修加固方案。首先，對(duì)已破壞的鋼筋混凝土排架柱進(jìn)行包鋼加固，按照《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)規(guī)范》的相關(guān)要求，對(duì)原有柱子的受力進(jìn)行重新分析以及計(jì)算鋼材的面積；然后選擇合適的型材，另外在柱下段進(jìn)行外包混凝土，如下圖2所示。在實(shí)際的工程中，根據(jù)以下公式以及門(mén)式鋼架的支座反力進(jìn)而計(jì)算出螺栓的個(gè)數(shù)。該公式為：T=Fxe1+Fye2，Nix=Fx/n+Txi/（xi+yi），Niy=Fy/n+Tyi/（xi+yi），Ni=≤N≤NVMb，根據(jù)此公式計(jì)算出該排架柱需要5個(gè)螺栓。

3.以工程概況分析混凝土排架柱加固設(shè)計(jì)

3.1某工程概況

在改建之前經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)結(jié)果表明：該廠房的結(jié)果布置、平面尺寸與原有的設(shè)計(jì)相符，同時(shí)屋架、托架的混凝土設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)場(chǎng)所采用回彈法對(duì)屋架以及托架的混凝土強(qiáng)度進(jìn)行詳細(xì)測(cè)試，采用取芯法對(duì)柱的混凝土進(jìn)行相關(guān)測(cè)試，并用其強(qiáng)度修正了齡期對(duì)回彈法所測(cè)得的強(qiáng)度的影響，通過(guò)結(jié)果表明托架、柱子以及屋架的混凝土要求基本都符合原設(shè)計(jì)要求，但是獨(dú)立基礎(chǔ)的承載力以及配筋不滿(mǎn)足要求，加上當(dāng)時(shí)設(shè)計(jì)規(guī)范的要求比較低，廠房的支撐布置較為簡(jiǎn)單，不符合現(xiàn)行規(guī)范對(duì)支撐的要求。還有一部分節(jié)點(diǎn)的連接鋼板銹蝕比較嚴(yán)重，并不能夠較好的起到連接作用。由于產(chǎn)房的整體剛度相對(duì)較小，整體性能比較差，廠房結(jié)構(gòu)偏小，因此，抗震能力較差。

3.2結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)

該廠房混凝土排架的加固設(shè)計(jì)從基本加固、排架柱加固以及支撐系統(tǒng)加固三方面來(lái)探討：

首先，基本加固。針對(duì)地基承載力要求以及控制豎向不均勻的沉降，采用錨桿樁進(jìn)行加固處理，在每個(gè)基礎(chǔ)上都另加四根。在進(jìn)行獨(dú)立基礎(chǔ)混凝土配筋驗(yàn)算時(shí)，根據(jù)改建后的獨(dú)立基礎(chǔ)天然地基的不足部位均由錨桿靜壓樁來(lái)承擔(dān)。通過(guò)錨桿驗(yàn)算結(jié)果表明基礎(chǔ)長(zhǎng)向配筋不足，而短向配筋滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，因此，其加固措施為：將各個(gè)邊均外擴(kuò)三百毫米，同時(shí)將基礎(chǔ)厚度均增加五百毫米，如下圖4所示。根據(jù)JCCAD對(duì)加固后的基礎(chǔ)進(jìn)行沉降計(jì)算，獨(dú)立基礎(chǔ)最大計(jì)算沉降量為60毫米，計(jì)算結(jié)果滿(mǎn)足相關(guān)規(guī)范對(duì)單層排架結(jié)構(gòu)沉降量小于200毫米的要求。

另外一方面，采用JCCAD對(duì)加固之后的基礎(chǔ)進(jìn)行沉降計(jì)算，將獨(dú)立基礎(chǔ)最大計(jì)算沉降量設(shè)定為六十毫米，滿(mǎn)足單層排架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)中心計(jì)算沉降量不超過(guò)210-240毫米的規(guī)范要求。對(duì)于邊樁基礎(chǔ)情況以及中柱類(lèi)似，采取同樣的辦法進(jìn)行加固。

再次，支撐系統(tǒng)加固。支撐系統(tǒng)分為屋面支撐以及柱間支撐，對(duì)于屋面支撐布置較為簡(jiǎn)陋，在上弦中設(shè)一道縱向系桿，下弦各個(gè)跨中設(shè)一道縱向系桿。根據(jù)現(xiàn)行抗震規(guī)范重新布置，其具體布置措施為：在現(xiàn)行廠房中各增設(shè)一道上弦橫向水平進(jìn)行支撐，同時(shí)在廠房單元兩端以及中部的屋架增設(shè)一道垂直支撐，進(jìn)而加固。對(duì)于柱間支撐，由于原廠房在中部設(shè)置上下柱進(jìn)行支撐，兩端設(shè)有上柱支撐，同時(shí)柱間支撐采用交叉式角鋼，在下柱根據(jù)柱的寬度，設(shè)置二片支撐，最終滿(mǎn)足相關(guān)設(shè)計(jì)要求。

最后，托架加固。經(jīng)過(guò)預(yù)應(yīng)力混凝土屋架以及托架驗(yàn)算，對(duì)于符合改建以及抗震設(shè)防要求，對(duì)于裂縫露筋采用環(huán)氧樹(shù)脂來(lái)進(jìn)行封閉以及修整，并且對(duì)所有的連接節(jié)點(diǎn)進(jìn)行全面檢查修補(bǔ)以及調(diào)換連接件，進(jìn)而加強(qiáng)連接節(jié)點(diǎn)的整體性質(zhì)，并且做好構(gòu)件的防腐處理，最終延長(zhǎng)構(gòu)件使用壽命。

3.3加固設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題

本次加固工程采用粘鋼加固法以及植筋施工方法，其加固效果主要是取決于粘結(jié)施工質(zhì)量以及植筋施工質(zhì)量。本次結(jié)構(gòu)加固按照下列工藝流程：表面處理、配膠、涂敷膠以及粘膠、固定加壓以及檢驗(yàn)等。其中表面處理為固構(gòu)件結(jié)合面處理以及鋼板結(jié)合面進(jìn)行處理，同時(shí)也是粘鋼在加固施工后最為關(guān)鍵的工序。值得注意的是粘鋼加工施工中溫度不宜超過(guò)六十?dāng)z氏度，其相對(duì)濕度也不應(yīng)大于百分之七十，否則應(yīng)采取相關(guān)措施。另外，需要注意的是鋼筋錨固段應(yīng)進(jìn)行除銹，在固化完成之前，應(yīng)按照廠家提供的養(yǎng)護(hù)方式進(jìn)行適當(dāng)固化。在結(jié)構(gòu)使用期間，應(yīng)重視鋼材的防銹處理，應(yīng)定期對(duì)其進(jìn)行維護(hù)以及檢修，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，采取針對(duì)性措施進(jìn)行處理。

4.結(jié)束語(yǔ)

長(zhǎng)期以來(lái)，在原有的舊工業(yè)廠房改造中，吊車(chē)改造以及排架柱的加固處理是比較常見(jiàn)的。對(duì)于排架柱的加固設(shè)計(jì)，最大的難點(diǎn)在于牛腿部位的處理，在此加固工程中，吊車(chē)改造就采用了牛腿側(cè)面錨固門(mén)式鋼架的加固方法。綜上所述，本文首先分析了舊廠房中混凝土排架柱通常所存在的病害，進(jìn)而通過(guò)某工程為例進(jìn)行了相關(guān)設(shè)計(jì)，該工程經(jīng)過(guò)加固設(shè)計(jì)，取得較好的實(shí)踐效果，完全滿(mǎn)足了調(diào)整之后的運(yùn)營(yíng)要求，經(jīng)過(guò)幾年的使用，保證了該廠房的正常使用以及后續(xù)的使用年限，大大的減少了建設(shè)單位的損失，同時(shí)排架柱穩(wěn)定之后也減少了后期的維修成本，保證工業(yè)的正常生產(chǎn)，確保了工作人員的生命安全以及國(guó)家、企業(yè)的財(cái)產(chǎn)安全。 [科]

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