本文作者:寧波鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計公司

廠房改建擴建加固設(shè)計(廠房擴建改造)

本篇文章給大家談?wù)剰S房改建擴建加固設(shè)計,以及廠房擴建改造對應(yīng)的知識點,希望對各位有所幫助,,不要忘了收藏本站喔,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)計分析,?

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本文目錄一覽:

老廠房改造中屋蓋系統(tǒng)的加固心得,?

下面是中達咨詢給大家?guī)黻P(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

對已有企業(yè)的挖潛改造是我國進一步發(fā)展生產(chǎn)的既定方針,,在無錫某鋼鐵廠電爐車間擴建和改造工程項目中,,由于生產(chǎn)能力擴大,、舊設(shè)備更新、生產(chǎn)工藝調(diào)整,、操作環(huán)境改善等因素,,因此要求對舊有廠房進行必要的加固處理。本文僅對鋼屋架加固進行簡要探討,。

二.老廠改造工程的特點

(一)施工準備期短因為停產(chǎn)時間不完全由使用單位決定,,故從決定大修到開工,其間往往只有一個月,,甚至更短,。

(二)工期受到嚴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間越短越好,。

(三)設(shè)計施工障礙多有舊設(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.本工程改造的簡要介紹

本工程為單層單跨排架體系,,混凝土柱與重級工作制吊車梁,,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)計算,,均能滿足設(shè)計要求。見附圖1所示,。

原有屋面采用了無檁體系,,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)抽風煙道----俗稱象屋(有頂,,有圍護結(jié)構(gòu),有懸掛桿件),,這樣就在屋面上出現(xiàn)了一個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,且因為實施新工藝后增加了集塵管(通風專業(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,原有設(shè)計采用無檁體系,,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算,,且與其有關(guān)的托架,柱,,基礎(chǔ)均需經(jīng)過計算確定是否需加固,,在設(shè)計時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現(xiàn)改造,,其一為加固,,在進行計算后確定單榀屋架的單個構(gòu)件的具體數(shù)值,,其二為減荷,即經(jīng)過計算,,把大型屋面板的拆除范圍擴大到象屋范圍以外,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

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,盡管廠方對鋼構(gòu)架均會定期進行防腐防銹處理,,但是空氣及車間內(nèi)的水蒸氣,,生產(chǎn)時產(chǎn)生的腐蝕氣體對鋼材的銹蝕是不可避免的,車間現(xiàn)場實地觀測后,,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)象與原來設(shè)想的情況大致相同,,即上弦銹蝕情況最不嚴重,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(計算假定按比原有鋼材壁厚減小一個等級,,如原為L125X8,現(xiàn)在按L125X6計算),,對鋼屋架重新計算后,3榀鋼屋架均需加固方可滿足要求,。對上弦: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,,平面外計算長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)點板,故上弦為全長加鋪t=10鋼板,。對下弦: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,,危險性較大,且施工質(zhì)量難以保證,。若采用高強螺栓加固,,則對橫斷面的削弱使得加固后的安全儲備降低,經(jīng)比較,,最后采用了沿長度方向在跨中左右各2個節(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,由于加固時為夏季,,該地區(qū)下暴雨及刮大風的可能性加大,,留給施工的時間較短,,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

加固時考慮到施工順序及操作流程,,與在工廠中制作好再運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)計時考慮了受力特點后確定了施工順序:一:拆除大型屋面板,,增設(shè)臨時支撐,,保證改造部位的穩(wěn)定,對鋼屋架進行除銹防腐處理,。二:根據(jù)圖紙對鋼屋架進行加固,。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)計成一個方形,,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)計總結(jié)

由于此次屋架加固要求出圖時間緊,,設(shè)計難度較大,,且是在車間未完全停產(chǎn)的狀態(tài)下施工,故設(shè)計計算時適當?shù)目紤]了一些安全儲備,。改造加固設(shè)計要考慮:一:原結(jié)構(gòu)支撐體系的改變和荷載的變化,。二:設(shè)計時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)計分析,?

根據(jù)雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)設(shè)計原理及分析方法,,對某舊廠房改造設(shè)計中新建鋼框柱與原混凝土柱聯(lián)合基礎(chǔ)進行加固設(shè)計與分析。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)計方案,對加固設(shè)計方法中的關(guān)鍵問題進行了詳細的分析與總結(jié),,并結(jié)合該項目的設(shè)計環(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

我國現(xiàn)行的國家規(guī)范,、標準及相關(guān)文獻中,,對單柱擴展基礎(chǔ)有基本的理論、設(shè)計方法及構(gòu)造要求等,。在獨立擴展基礎(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)中國建筑科學研究院對豎向荷載作用下基礎(chǔ)不同寬高比的板的力學試驗分析,,基于試驗結(jié)果,,對基礎(chǔ)臺階高寬比不大于2.5的獨立柱基可采用基底反力直線分布進行內(nèi)力分析。雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)的設(shè)計,,我國現(xiàn)行建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計規(guī)范沒有具體的規(guī)定,。國內(nèi)外對雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)都有相關(guān)試驗研究,對于矩形聯(lián)合基礎(chǔ)有一個基本假定: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)分別對兩柱柱下進行基礎(chǔ)受沖切承載力及受剪承載力驗算,以確定基礎(chǔ)高度,。

3)基于梁板設(shè)計理論,,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立基礎(chǔ),。廠房單跨跨度為24m,縱向軸距為6m,,柱頂標高為7.2m?,F(xiàn)根據(jù)生產(chǎn)需要擬對其進行改造加固后再利用。根據(jù)設(shè)計方案,,擬在廠房內(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,。改造項目所在地的抗震設(shè)防烈度為8度,,設(shè)計基本地震加速度為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,。基于現(xiàn)有設(shè)計條件及相關(guān)理論,,結(jié)合雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)設(shè)計方法,,對新舊結(jié)構(gòu)雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)加固設(shè)計方法進行分析,滿足設(shè)計要求,,完成改造工作,。

3新舊結(jié)構(gòu)聯(lián)合基礎(chǔ)加固設(shè)計方法

根據(jù)雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)的設(shè)計方法,對新舊結(jié)構(gòu)共用基礎(chǔ)的加固方法進行分析,。共用新基礎(chǔ)需要進行地基承載力計算,、地基變形計算、基礎(chǔ)受沖切承載力驗算,、受剪承載力驗算以及底板配筋設(shè)計,。

3.1地基加固與承載力驗算。對于加固改造項目,,原結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)與地基已經(jīng)相對穩(wěn)定,。地基承載力及變形計算時需要根據(jù)新舊結(jié)構(gòu)受力特點,、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)補強注漿加固法,、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)合本工程實際情況,當新增加部分荷載不大時,,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單,,對原結(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。當柱間距較小時,,擬采用錐形聯(lián)合基礎(chǔ);當柱間距較大時,,可采用梁式聯(lián)合基礎(chǔ)。重新計算聯(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,。當柱間距較小時,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,,可以采用獨立擴展基礎(chǔ)計算原理分析聯(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)計值,。驗算基礎(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;為了減少對原基礎(chǔ)的破壞,,降低施工難度,可以適當加大基礎(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,。當柱間距較大時,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)梁上部會出現(xiàn)較大的正彎矩,,兩柱之外懸挑部分有較大的負彎矩。當基礎(chǔ)高度不小于1/6柱距時,,基底反力可按直線分布,,可采用連續(xù)梁模型計算內(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,,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)力計算,,并滿足構(gòu)造要求。

5結(jié)語

1)改造項目中新舊結(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)方案布置時應(yīng)充分考慮現(xiàn)場條件,、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)計的安全性,、施工可行性及經(jīng)濟性。

2)錐形聯(lián)合基礎(chǔ)與梁式聯(lián)合基礎(chǔ)加固設(shè)計方法都是基于基礎(chǔ)剛性假定,,設(shè)計中應(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)計條件。3)本文基于某舊廠房加固改造項目的實例給出了雙柱聯(lián)合基礎(chǔ)設(shè)計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)計較為復(fù)雜,,受到各種外界條件影響,,設(shè)計時應(yīng)充分考慮各種不利因素,因地制宜,,合理分析,,滿足設(shè)計要求。

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不明求解舊廠房改造加固有哪些方法有哪些,?

1,、加大截面加固法

在建筑加固中廠房改建擴建加固設(shè)計,加大截面加固法是很常用廠房改建擴建加固設(shè)計的一種,。加大截面加固法施工工藝簡單,、適應(yīng)性強廠房改建擴建加固設(shè)計,并具有成熟的設(shè)計和施工經(jīng)驗;適用于梁,、板,、柱、墻和一般構(gòu)造物的混凝土的加固,。在鋼筋混凝土受彎構(gòu)件受壓區(qū)加混凝土現(xiàn)澆層廠房改建擴建加固設(shè)計,,可增加截面有效高度,擴大截面面積,,從而提高構(gòu)件正截面抗彎,,斜截面抗剪能力和截面剛度,起到加固補強的作用,。加大截面后會影響廠房建筑的凈空,。

2、粘貼碳纖維加固法

碳纖維加固法是一種新型的加固方法,,而且適用性很強,。外貼纖維加固是用膠結(jié)材料把纖維增強復(fù)合材料貼于被加固構(gòu)件的受拉區(qū)域,使它與被加固截面共同工作,,達到提高構(gòu)件承載能力的目的,。具有耐腐濁、耐潮濕,、幾乎不增加結(jié)構(gòu)自重,、耐用,、維護費用較低等優(yōu)點,但需要專門的防火處理,,適用于各種受力性質(zhì)的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件和一般構(gòu)筑物,。

3、粘鋼加固法

粘鋼加固是將鋼板采用高性能的環(huán)氧類粘接劑粘結(jié)于混凝土構(gòu)件的表面,,使鋼板與混凝土形成統(tǒng)一的整體,,利用鋼板良好的抗拉強度達到增強構(gòu)件承載能力及剛度的目的。該法施工快速,、現(xiàn)場無濕作業(yè)或僅有抹灰等少量濕作業(yè),,對生產(chǎn)和生活影響小,且加固后對原結(jié)構(gòu)外觀和原有凈空無顯著影響,,但加固效果在很大程度上取決于膠粘工藝與操作水平;適用于承受靜力作用且處于正常濕度環(huán)境中的受彎或受拉構(gòu)件的加固,。

廠房改建擴建加固設(shè)計(廠房擴建改造) 鋼結(jié)構(gòu)框架設(shè)計

廠房改建擴建加固設(shè)計的介紹就聊到這里吧,感謝你花時間閱讀本站內(nèi)容,,更多關(guān)于廠房擴建改造,、廠房改建擴建加固設(shè)計的信息別忘了在本站進行查找喔。

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