江春 賈建坡

摘 要 某鋼結(jié)構(gòu)廠房為單層門式鋼架，高度10.5米，跨度18米雙連跨，柱腳鉸接，已建成?，F(xiàn)要求在每一跨增加2臺(tái)5噸桁車。對(duì)原結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算復(fù)核，采用接長(zhǎng)基礎(chǔ)短柱將鉸接柱腳改為外包式剛接柱腳及增設(shè)鋼柱縱向系桿的加固方法。

關(guān)鍵詞 柱腳;鉸接;剛接

1 工程概況

新沂市某工業(yè)園區(qū)廠房為門式鋼架，18m兩連跨，檐口高度10.5m，無吊車，項(xiàng)目于2019年1月整體施工完畢。根據(jù)新的工藝要求，需在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)上每跨增加2臺(tái)5噸桁車，共計(jì)4臺(tái)。原基礎(chǔ)形式為獨(dú)立基礎(chǔ)，獨(dú)基短柱截面500mmx600mm，基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度等級(jí)C30，地坪形式為建筑地坪。廠房建筑結(jié)構(gòu)安全等級(jí)為二級(jí)，場(chǎng)地類別為III類，抗震設(shè)防烈度為8度，設(shè)計(jì)基本地震加速度值為0.2g，第一組;根據(jù)國(guó)家現(xiàn)行規(guī)范[1-4]，除新增加桁車荷載外，其他荷載值不變。因每跨增加2臺(tái)桁車，所以對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行重新計(jì)算和加固處理。

2 加固方案

方案一：鉸接柱腳改剛接柱腳及增加在鋼柱縱向增設(shè)系桿，可以提高結(jié)構(gòu)體系的剛度和承載力，施工方法困難，費(fèi)用偏高，施工周期短，對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)要求低，不影響其他工序的正常進(jìn)行。

方案二：增大鋼柱截面及在鋼柱縱向增設(shè)系桿，可以提高結(jié)構(gòu)的剛度和承載力，施工難度一般，費(fèi)用低周期長(zhǎng)，需較大工作面，影響設(shè)備及其他工序進(jìn)場(chǎng)，無法保證按期交付使用。

綜合考慮施工便利、工期、成本等，實(shí)際采用方案一。

3 柱腳剛接設(shè)計(jì)

新增桁車大大增加了柱腳節(jié)點(diǎn)的軸力、彎矩和剪力，所以鋼柱腳節(jié)點(diǎn)是本加固項(xiàng)目的關(guān)鍵所在。

3.1 常用柱腳加固有以下三種做法

方法一：加大柱底板做外露式剛接柱腳：即把原有柱底板增大，增設(shè)柱腳的加勁肋，由于原混凝土短柱截面僅為600X500mm，而原鋼柱底板為500X300mm，可加大的范圍太小，無法滿足使用要求。

方法二：增大基礎(chǔ)短柱做外露式剛接柱腳：即在原有獨(dú)基上鉆孔，擴(kuò)大基礎(chǔ)短柱平面尺寸，將加固鋼筋或錨栓通過結(jié)構(gòu)專用膠錨入孔內(nèi)，并與新增柱底板連接，待結(jié)構(gòu)膠硬化后緊固螺母，澆筑混凝土。此連接方法的缺點(diǎn)是柱腳節(jié)點(diǎn)承載力提高有限，優(yōu)點(diǎn)是施工簡(jiǎn)單。

方法三：接長(zhǎng)基礎(chǔ)短柱做成外包式剛接柱腳：在原鋼柱底部高度1m范圍內(nèi)焊接栓釘，在原有獨(dú)基短柱上鉆孔，將約1m長(zhǎng)的加固鋼筋通過結(jié)構(gòu)專用膠錨入孔內(nèi)，再綁扎箍筋，最后澆筑混凝土，將鋼柱底部1m高度范圍全部包裹。此方法能使上部鋼結(jié)構(gòu)的內(nèi)力有效傳遞到下部的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)柱腳在復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài)下的承載能力，顯著提高結(jié)構(gòu)的抗震性能。

綜合考慮各種因素，本工程選擇方法三。

3.2 接長(zhǎng)基礎(chǔ)短柱做成外包式剛接柱腳詳細(xì)設(shè)計(jì)

此加固方法如圖一所示。在鋼柱柱腳位置以上1米高度設(shè)置栓釘，栓釘間距200mm，在原有混凝土柱頂鉆孔，植入12根直徑20的HRB400鋼筋，錨固長(zhǎng)度35d，在縱向鋼筋外側(cè)綁扎箍筋，然后澆筑外包混凝土，接長(zhǎng)短柱尺寸與原混凝土柱尺寸一致，并在鋼柱吊車梁標(biāo)高縱向通長(zhǎng)增設(shè)直徑140x4的系桿。該方案能將鋼柱平面外的計(jì)算長(zhǎng)度有效減少，保證上部鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)力有效傳遞到基礎(chǔ)上。

4 結(jié)束語

本工程于2019年7月10日施工完畢并投入使用，通過對(duì)本工程的結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)，可以得出以下幾點(diǎn)體會(huì)：

（1）鉸接柱腳改剛接柱腳及增加在鋼柱縱向增設(shè)系桿的加固方法可顯著提高結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度及抗震性能，施工便捷，對(duì)因增加桁車而加固改造的類似工程有一定的借鑒意義。

（2）接長(zhǎng)基礎(chǔ)短柱將鉸接柱腳改為外包式剛接柱腳的加固方法施工方便，受力合理，造價(jià)經(jīng)濟(jì)，是提高柱腳節(jié)點(diǎn)綜合受力性能的一種有效方法。

參考文獻(xiàn)

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