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本文目錄一覽：
- 1,、老廠房改造中屋蓋系統(tǒng)的加固心得,？
- 2、舊廠房改造加固的設(shè)計(jì)分析？
- 3,、對(duì)原有廠房進(jìn)行加固改造設(shè)計(jì)，需通過原設(shè)計(jì)同意嗎,？
老廠房改造中屋蓋系統(tǒng)的加固心得？
下面是中達(dá)咨詢給大家?guī)?lái)關(guān)于老廠房改造中屋蓋系統(tǒng)的加固的相關(guān)內(nèi)容,，以供參考,。
一.選題背景及目的
對(duì)已有企業(yè)的挖潛改造是我國(guó)進(jìn)一步發(fā)展生產(chǎn)的既定方針，在無(wú)錫某鋼鐵廠電爐車間擴(kuò)建和改造工程項(xiàng)目中,，由于生產(chǎn)能力擴(kuò)大,、舊設(shè)備更新、生產(chǎn)工藝調(diào)整,、操作環(huán)境改善等因素,，因此要求對(duì)舊有廠房進(jìn)行必要的加固處理。本文僅對(duì)鋼屋架加固進(jìn)行簡(jiǎn)要探討,。
二.老廠改造工程的特點(diǎn)
（一）施工準(zhǔn)備期短因?yàn)橥．a(chǎn)時(shí)間不完全由使用單位決定,，故從決定大修到開工，其間往往只有一個(gè)月,，甚至更短,。
（二）工期受到嚴(yán)格限定一般需大修改造的車間，都是產(chǎn)值高的,。因此要求加固改造所用時(shí)間越短越好,。
（三）設(shè)計(jì)施工障礙多有舊設(shè)備基礎(chǔ)、舊管線及設(shè)備,，吊車等設(shè)施,。
（四）工作內(nèi)容多,，施工難度大施工作業(yè)會(huì)出現(xiàn)立體交叉作業(yè)和各專業(yè)工種之間的平行流水作業(yè)，工作面狹小,，施工操作空間緊張,。
三.本工程改造的簡(jiǎn)要介紹
本工程為單層單跨排架體系，混凝土柱與重級(jí)工作制吊車梁,，鋼屋架,，托架及支撐系統(tǒng)組成完整的空間受力體系，排架間距為18m,跨度為24m,，檐口標(biāo)高為21.3米,，屋架間距為6m。本次改造位置處于兩榀排架之間,，由于混凝土柱及鋼托架不是本次工程直接有關(guān)構(gòu)件,，且原有截面富余較多，經(jīng)計(jì)算,，均能滿足設(shè)計(jì)要求,。見附圖1所示。
原有屋面采用了無(wú)檁體系,，上鋪大型屋面板,，由于工藝要求，在電爐上方的3榀屋架上需加設(shè)抽風(fēng)煙道----俗稱象屋(有頂,，有圍護(hù)結(jié)構(gòu),，有懸掛桿件)，這樣就在屋面上出現(xiàn)了一個(gè)12x12米的洞口,，其范圍內(nèi)的大型屋面板均需拆除（詳見附圖一）,，由于抽煙道的高度為10米，且因?yàn)閷?shí)施新工藝后增加了集塵管（通風(fēng)專業(yè)提供的鋼管,，自重為每延米1.5噸,，活荷載為每延米3噸，支承在象屋上共計(jì)18噸的集中荷載）支撐于其上,，故改造后新加荷載比需拆除的大型屋面板自重大,。同時(shí)，原有設(shè)計(jì)采用無(wú)檁體系,，現(xiàn)要改造為有檁體系，支撐系統(tǒng)需增加布置,，這部分荷載也不能忽略,。這樣不僅鋼屋架需重新計(jì)算，且與其有關(guān)的托架,，柱,，基礎(chǔ)均需經(jīng)過計(jì)算確定是否需加固,，在設(shè)計(jì)時(shí)間上與甲方的要求相差較大，且甲方可能投入的成本過大,，施工周期及施工難度均加大,。在同甲方說明情況后，經(jīng)過論證,，決定通過兩種方式實(shí)現(xiàn)改造,，其一為加固，在進(jìn)行計(jì)算后確定單榀屋架的單個(gè)構(gòu)件的具體數(shù)值,，其二為減荷,，即經(jīng)過計(jì)算，把大型屋面板的拆除范圍擴(kuò)大到象屋范圍以外,共拆除屋面板44塊,，使得改造后屋架上的荷載總量值與原有大致相同,，托架及柱，基礎(chǔ)滿足要求而不需加固,。
四.鋼屋架的加固設(shè)計(jì)
鋼屋架由上弦,，下弦，中間腹桿,，支座端桿組成,，本工程中鋼屋架與混凝土柱間的連接分為兩種，一種為鋼屋架直接落在柱頂上,，為鉸接支座,。另一種為鋼屋架與托架鉸接，托架與混凝土柱鋼接,。
由于原有鋼屋架暴露在空氣中,，且已經(jīng)使用了15年以上，盡管廠方對(duì)鋼構(gòu)架均會(huì)定期進(jìn)行防腐防銹處理,，但是空氣及車間內(nèi)的水蒸氣,，生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)生的腐蝕氣體對(duì)鋼材的銹蝕是不可避免的，車間現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地觀測(cè)后,，發(fā)現(xiàn)由于投入使用年數(shù)較多,，屋架上下弦及腹桿均有程度不同的積灰現(xiàn)象，灰塵清除后,，暴露出鋼材其銹蝕現(xiàn)象與原來(lái)設(shè)想的情況大致相同,，即上弦銹蝕情況最不嚴(yán)重，腹桿尚可,，下弦的情況最不利,，根據(jù)銹蝕情況，考慮鋼材截面的削弱（計(jì)算假定按比原有鋼材壁厚減小一個(gè)等級(jí)，如原為L(zhǎng)125X8,現(xiàn)在按L125X6計(jì)算）,，對(duì)鋼屋架重新計(jì)算后,，3榀鋼屋架均需加固方可滿足要求。對(duì)上弦：由于有較多的集中荷載,，處于受壓區(qū),，且拆除了象屋范圍內(nèi)的屋面板，平面外計(jì)算長(zhǎng)度需通過新增橫向水平支撐得到保證,，而橫向支撐與上弦的連接也需新加節(jié)點(diǎn)板,，故上弦為全長(zhǎng)加鋪t=10鋼板。對(duì)下弦：由于此次加固均為高空作業(yè),，且屋架在大型屋面板拆除后其下弦仍有自重及施工荷載產(chǎn)生的拉應(yīng)力,，若采用仰焊，則焊接過程中施工人員操作難度增加,，危險(xiǎn)性較大,，且施工質(zhì)量難以保證。若采用高強(qiáng)螺栓加固,，則對(duì)橫斷面的削弱使得加固后的安全儲(chǔ)備降低,，經(jīng)比較，最后采用了沿長(zhǎng)度方向在跨中左右各2個(gè)節(jié)間范圍內(nèi)底部加貼t=12鋼板的方法,，其與下弦的連接為沿角鋼長(zhǎng)度方向焊接,。端腹桿與中間豎桿的連接采用加貼小角鋼。
具體加固數(shù)據(jù)及形式詳見附表1,。
除此以外,，由于加固時(shí)為夏季，該地區(qū)下暴雨及刮大風(fēng)的可能性加大,，留給施工的時(shí)間較短,，廠房要求鋼屋架的加固及象屋的安裝必須在25天間完成，施工操作的可行性也必須予以考慮,。
五.鋼屋架加固的施工
加固時(shí)考慮到施工順序及操作流程,，與在工廠中制作好再運(yùn)至工地拼裝的一套有所不同。此次加固均為高空作業(yè),，且施工工期短,，屋架處于受力狀態(tài)，故在設(shè)計(jì)時(shí)考慮了受力特點(diǎn)后確定了施工順序：一：拆除大型屋面板,，增設(shè)臨時(shí)支撐,，保證改造部位的穩(wěn)定，對(duì)鋼屋架進(jìn)行除銹防腐處理,。二：根據(jù)圖紙對(duì)鋼屋架進(jìn)行加固,。三：屋架上下弦水平支撐和屋架垂直支撐的安裝,。四：象屋及集塵管的安裝,。象屋及集塵管均為新增加構(gòu)件,，可在工廠里制作完成。象屋設(shè)計(jì)成一個(gè)方形,，通過立柱間的支撐組成幾何不變的整體,，由四角的8根拉桿固定在屋架上，
六.設(shè)計(jì)總結(jié)
由于此次屋架加固要求出圖時(shí)間緊,，設(shè)計(jì)難度較大,，且是在車間未完全停產(chǎn)的狀態(tài)下施工，故設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)適當(dāng)?shù)目紤]了一些安全儲(chǔ)備,。改造加固設(shè)計(jì)要考慮：一：原結(jié)構(gòu)支撐體系的改變和荷載的變化,。二：設(shè)計(jì)時(shí)要綜合考慮施工因素，在保證質(zhì)量的前提下,，盡量滿足施工方便,。經(jīng)計(jì)算，此次改造,，總共加固部分的用鋼量為2.56噸,，象屋部分的用鋼量為38.4噸。
施工完成后,，從現(xiàn)場(chǎng)反饋回的信息表明,，工期，質(zhì)量,，用鋼量都得到了保證,，甲方比較滿意。
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舊廠房改造加固的設(shè)計(jì)分析,？
根據(jù)雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)設(shè)計(jì)原理及分析方法,，對(duì)某舊廠房改造設(shè)計(jì)中新建鋼框柱與原混凝土柱聯(lián)合基礎(chǔ)進(jìn)行加固設(shè)計(jì)與分析。根據(jù)結(jié)構(gòu)布置中不同柱間距及上部荷載條件,，基于聯(lián)合基礎(chǔ)剛性假定,，分別給出了錐形聯(lián)合基礎(chǔ)與梁式聯(lián)合基礎(chǔ)兩種加固設(shè)計(jì)方案，對(duì)加固設(shè)計(jì)方法中吉林廠房改建擴(kuò)建加固設(shè)計(jì)公示的關(guān)鍵問題進(jìn)行了詳細(xì)的分析與總結(jié),，并結(jié)合該項(xiàng)目的設(shè)計(jì)環(huán)境給出了適用條件,，可為同類工程提供必要的參考。
1概述
吉林廠房改建擴(kuò)建加固設(shè)計(jì)公示我國(guó)現(xiàn)行的國(guó)家規(guī)范,、標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)文獻(xiàn)中,，對(duì)單柱擴(kuò)展基礎(chǔ)有基本的理論,、設(shè)計(jì)方法及構(gòu)造要求等。在獨(dú)立擴(kuò)展基礎(chǔ)分析中,，基于彈性理論分析,，在豎向荷載作用下的基礎(chǔ)，其基底應(yīng)力分布并不均勻,，實(shí)際的應(yīng)力分布取決于基礎(chǔ)自身的剛度和下部受力層土體,。根據(jù)中國(guó)建筑科學(xué)研究院對(duì)豎向荷載作用下基礎(chǔ)不同寬高比的板的力學(xué)試驗(yàn)分析，基于試驗(yàn)結(jié)果,，對(duì)基礎(chǔ)臺(tái)階高寬比不大于2．5的獨(dú)立柱基可采用基底反力直線分布進(jìn)行內(nèi)力分析,。雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)，我國(guó)現(xiàn)行建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范沒有具體的規(guī)定,。國(guó)內(nèi)外對(duì)雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)都有相關(guān)試驗(yàn)研究,，對(duì)于矩形聯(lián)合基礎(chǔ)有一個(gè)基本假定:聯(lián)合基礎(chǔ)是剛性構(gòu)件。
1)確定基礎(chǔ)底面形心的位置,，盡可能使其與兩柱傳給基礎(chǔ)的荷載的合力作用點(diǎn)相重合,，基底反力呈均勻分布，按地基承載力確定基礎(chǔ)底面尺寸,。2)分別對(duì)兩柱柱下進(jìn)行基礎(chǔ)受沖切承載力及受剪承載力驗(yàn)算,，以確定基礎(chǔ)高度。
3)基于梁板設(shè)計(jì)理論,，沿基礎(chǔ)的縱向及橫向(柱附近的一定寬度范圍內(nèi))分別視為倒置的伸臂梁或懸臂梁,，計(jì)算控制截面的彎矩以確定基礎(chǔ)配筋。
2工程概況
某鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)舊工業(yè)廠房,，為雙跨雙坡形式,，屋架為預(yù)應(yīng)力混凝土折線形屋架，鋼筋混凝土柱,，柱下采用鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ),。廠房單跨跨度為24m，縱向軸距為6m,，柱頂標(biāo)高為7．2m?，F(xiàn)根據(jù)生產(chǎn)需要擬對(duì)其進(jìn)行改造加固后再利用。根據(jù)設(shè)計(jì)方案,，擬在廠房?jī)?nèi)部其中一跨內(nèi)新建二層鋼框架結(jié)構(gòu),，框架柱采用箱形截面柱，梁為焊接H型鋼,。改造項(xiàng)目所在地的抗震設(shè)防烈度為8度,，設(shè)計(jì)基本地震加速度為0．2g，為保證原混凝土結(jié)構(gòu)廠房與新建鋼框架結(jié)構(gòu)抗震體系的協(xié)調(diào),，新建結(jié)構(gòu)地上部分與原結(jié)構(gòu)相互獨(dú)立,，新建鋼框柱與舊廠房混凝土柱之間設(shè)置抗震縫,，縫寬150mm;結(jié)構(gòu)布置如圖2所示。為滿足功能需求,，新建鋼框架結(jié)構(gòu)部分邊柱與原廠房邊柱及中柱距離較近,，最小柱間距僅150mm，新舊基礎(chǔ)相互影響,?；诂F(xiàn)有設(shè)計(jì)條件及相關(guān)理論，結(jié)合雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)設(shè)計(jì)方法,，對(duì)新舊結(jié)構(gòu)雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)加固設(shè)計(jì)方法進(jìn)行分析，滿足設(shè)計(jì)要求,，完成改造工作,。
3新舊結(jié)構(gòu)聯(lián)合基礎(chǔ)加固設(shè)計(jì)方法
根據(jù)雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)方法，對(duì)新舊結(jié)構(gòu)共用基礎(chǔ)的加固方法進(jìn)行分析,。共用新基礎(chǔ)需要進(jìn)行地基承載力計(jì)算,、地基變形計(jì)算、基礎(chǔ)受沖切承載力驗(yàn)算,、受剪承載力驗(yàn)算以及底板配筋設(shè)計(jì),。
3．1地基加固與承載力驗(yàn)算。對(duì)于加固改造項(xiàng)目,，原結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)與地基已經(jīng)相對(duì)穩(wěn)定,。地基承載力及變形計(jì)算時(shí)需要根據(jù)新舊結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)、基礎(chǔ)形式,、施工條件綜合考慮,。常用的地基基礎(chǔ)加固方法有很多種，如基礎(chǔ)補(bǔ)強(qiáng)注漿加固法,、加大基礎(chǔ)底面積法,、加深基礎(chǔ)法、錨桿靜壓樁法,、樹根樁法等,。結(jié)合本工程實(shí)際情況，當(dāng)新增加部分荷載不大時(shí),，盡量利用原地基持力層作為加固基礎(chǔ)的持力層,，通過增大基底截面法，使加固后基礎(chǔ)底面的平均壓力接近原基礎(chǔ)基底壓力,。確定基礎(chǔ)底面形心的位置,，盡可能使其與兩柱傳給基礎(chǔ)的荷載的合力作用點(diǎn)相重合，基底反力呈均勻分布或梯形分布,。這種加固方法施工簡(jiǎn)單,，對(duì)原結(jié)構(gòu)影響小,，地基變形可控。
3．2基礎(chǔ)受沖切承載力及受剪承載力,。驗(yàn)算基礎(chǔ)受沖切承載力及受剪承載力與基礎(chǔ)截面高度呈線性關(guān)系,，加大基礎(chǔ)高度可以顯著增大基礎(chǔ)受沖切承載力及受剪承載力。3．3基礎(chǔ)梁板配筋復(fù)核與加固,。新舊結(jié)構(gòu)共用基礎(chǔ)基于聯(lián)合基礎(chǔ)設(shè)計(jì)理論,，需要根據(jù)結(jié)構(gòu)布置構(gòu)建合理的分析模型。根據(jù)新建鋼框架柱與原廠房柱之間的位置關(guān)系及荷載大小,，分別采用不同的基礎(chǔ)形式,。當(dāng)柱間距較小時(shí)，擬采用錐形聯(lián)合基礎(chǔ);當(dāng)柱間距較大時(shí),，可采用梁式聯(lián)合基礎(chǔ),。重新計(jì)算聯(lián)合基礎(chǔ)配筋并校核原底板配筋。
4新舊結(jié)構(gòu)聯(lián)合基礎(chǔ)加固方案
4．1錐形聯(lián)合基礎(chǔ)加固方案,。當(dāng)柱間距較小時(shí),，采用錐形聯(lián)合基礎(chǔ)。新增鋼框架柱與原排架柱在地面以下,、基礎(chǔ)以上部分形成剛度較大的聯(lián)合短柱,，根據(jù)其受力特點(diǎn)，可以采用獨(dú)立擴(kuò)展基礎(chǔ)計(jì)算原理分析聯(lián)合錐形基礎(chǔ)的內(nèi)力,。根據(jù)兩柱傳給基礎(chǔ)的荷載及地基承載力特征值,，確定基礎(chǔ)底面積及底板寬度a2的尺寸，盡量使荷載作用點(diǎn)與基礎(chǔ)底面形心相重合,，基底反力均勻分布且不大于原基底反力設(shè)計(jì)值,。驗(yàn)算基礎(chǔ)受沖切承載力及受剪承載力，復(fù)核聯(lián)合基礎(chǔ)高度h1,，h2;為了減少對(duì)原基礎(chǔ)的破壞,，降低施工難度，可以適當(dāng)加大基礎(chǔ)高度,，使聯(lián)合基礎(chǔ)底板配筋與原基礎(chǔ)底板鋼筋相同,。加固后的底板配筋應(yīng)符合最小配筋率的要求。聯(lián)合基礎(chǔ)短柱外圍箍筋應(yīng)根據(jù)兩柱荷載大小計(jì)算,，配筋應(yīng)滿足兩柱柱底剪力及兩柱軸力差值的作用,。短柱頂面在兩柱之間適當(dāng)配置縱向鋼筋，以滿足特殊工況下兩柱間的內(nèi)力,。
4．2梁式聯(lián)合基礎(chǔ)加固方案,。當(dāng)柱間距較大時(shí)，可采用梁式聯(lián)合基礎(chǔ),，如圖4所示,。新增鋼框架柱與原排架柱間距較大,，梁式基礎(chǔ)受力類似于倒樓蓋模型。兩柱之間基礎(chǔ)梁上部會(huì)出現(xiàn)較大的正彎矩,，兩柱之外懸挑部分有較大的負(fù)彎矩,。當(dāng)基礎(chǔ)高度不小于1/6柱距時(shí)，基底反力可按直線分布,，可采用連續(xù)梁模型計(jì)算內(nèi)力,。根據(jù)兩柱傳給基礎(chǔ)的荷載及地基承載力特征值，盡量使荷載作用點(diǎn)與基礎(chǔ)底面形心相重合,，基底反力直線均勻分布,，確定基礎(chǔ)底面積及底板寬度a3的尺寸。根據(jù)連續(xù)梁受力特點(diǎn),，基礎(chǔ)暗梁應(yīng)在柱兩側(cè)盡量設(shè)置懸挑,，以平衡柱底彎矩并減小柱間正彎矩值。梁式聯(lián)合基礎(chǔ)高度h根據(jù)基礎(chǔ)內(nèi)力計(jì)算,，并滿足構(gòu)造要求。
5結(jié)語(yǔ)
1)改造項(xiàng)目中新舊結(jié)構(gòu)柱的荷載與位置與聯(lián)合基礎(chǔ)選型關(guān)系較大,，新建結(jié)構(gòu)方案布置時(shí)應(yīng)充分考慮現(xiàn)場(chǎng)條件,、荷載大小及結(jié)構(gòu)形式，采用合理的基礎(chǔ)加固方案,，保證加固設(shè)計(jì)的安全性,、施工可行性及經(jīng)濟(jì)性。
2)錐形聯(lián)合基礎(chǔ)與梁式聯(lián)合基礎(chǔ)加固設(shè)計(jì)方法都是基于基礎(chǔ)剛性假定,，設(shè)計(jì)中應(yīng)控制基礎(chǔ)寬高比,，保證基礎(chǔ)剛度，滿足基底反力呈線性均勻分布的設(shè)計(jì)條件,。3)本文基于某舊廠房加固改造項(xiàng)目的實(shí)例給出了雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的兩種方案及適用條件,，可為同類工程提供必要的參考。但是新舊建筑聯(lián)合基礎(chǔ)加固設(shè)計(jì)較為復(fù)雜,，受到各種外界條件影響,，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮各種不利因素，因地制宜,，合理分析,，滿足設(shè)計(jì)要求。
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對(duì)原有廠房進(jìn)行加固改造設(shè)計(jì),，需通過原設(shè)計(jì)同意嗎,？
原有廠房吉林廠房改建擴(kuò)建加固設(shè)計(jì)公示的空間、承載極限不能滿足擬運(yùn)行設(shè)備吉林廠房改建擴(kuò)建加固設(shè)計(jì)公示的動(dòng)載和操作吉林廠房改建擴(kuò)建加固設(shè)計(jì)公示,，在保留原廠房地基與基礎(chǔ)及主框架的前提下需對(duì)原廠房進(jìn)行改造,、加固設(shè)計(jì)。此改造設(shè)計(jì)需要通過原設(shè)計(jì)單位書面同意
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