天门厂房加固方法

上海毅实建设集团有限公司

钢结构厂房的加固设计的方案选择需要充分考虑结构的承重现状以及加固后的受力特点。 从确保整理结构合理性和可靠性的角度出发，选择经济合理以及便于施工的加固措施。例如采取新旧结构或者材料的连接技术，结合现有的加固施工水平，尽量考虑综合技术指标。 此外，在对钢结构厂房加固方案的优化设计方面，还需要采取有效的措施减少对周围环境和相邻建筑物所带来的影响，缩短施工周期。

厂房加固改造的主要内容：  
厂房基础加固：加大截面法；增加埋深法；改变基础类型法；压力注浆法；静压桩法；树根桩法； 
厂房墙体加固：挂网法；增加扶壁柱法；增加剪力墙法；增加圈梁法 
厂房柱加固：加大截面法；外包钢法；粘贴碳纤维布法； 
厂房梁加固：加大截面法；粘钢法；粘贴碳纤维布法；
 厂房楼板加固：粘钢法；粘贴碳纤维布法；增加叠合板；增设钢梁法

门式钢架轻钢厂房加固介绍 
 1 前言   门式轻钢房屋钢结构因为其结构成熟，设计施工简单，总造价低等特点，在我国应用非常广泛。但是由于设计施工市场竞争激烈，为追求用钢量，相当一部分厂房采用了满应力设计。  为节省费用，很多轻钢厂房设计由私人承接，部分设计人员水平不足，必要构造考虑不当（如遗漏刚性系杆、遗漏柱间支撑、遗漏抗风柱、遗漏屋面拉条和撑杆等），或计算错误，导致实际建成的厂房已经不满足规范要求。还有因施工单位擅自改变图纸设计，拉大柱距、改变构造、擅自改变传力路径（如原梁上挂载改为檩条上），造成部分构件的强度、变形不满足规范要求。  对上述厂房，一类是先天不满足规范要求，需要加固。另一类因后期改造要求：如增加吊车、屋面上新增荷载等（增加保温层、加装光伏发电系统），需要进行加固。    
2 钢结构加固方法   常见的钢结构加固方法有以下三种：  
(1)减轻荷载  在满足预定使用功能的前提下，可通过简化附加结构或者采用轻质材料代替原有材料等方法来减轻结构荷载。  
(2)改变结构计算图形  通过改变荷载分布状况、传力途径、节点性质和边界条件，增设附加杆件和支撑、施加预应力、考虑空间协同工作等措施来改变结构的计算图形，调整原结构内力，使结构按设计要求进行内力重分配，减小杆件内力，使杆件受力满足要求，达到加固目的。如：铰接变刚接，增加支座将简支梁变连续梁，增加撑杆将梁变桁架结构。  
(3)加大构件截面和增强连接强度  在不影响使用空间的前提下采用加大构件截面的方式提高构件的承载力，如加大截面高度、加厚翼缘板与腹板、变工字形截面为箱型截面等方式。    
3 门式钢架结构加固方案选取原则   由于加固施工一般都为高空作业且施工操作面较小、施工难度较大，应尽量选取加固工程量相对较小、便于施工的设计方案。具体加固方案的选取应遵循以下原则： 3.1细致调查原则  方案设计前，必须通过查询资料了解原钢结构厂房的建筑材料和结构体系，并对建筑主体进行全面、细致的检测和实验、分析，寻找原有结构的材料和结构的破坏点，分析出厂房受力现状和持力水平，为加固方案的设计打下基础。  
3.2 方便施工原则  加固方案的设计必须紧密结合当前结构的受力现状，不能完全按照甲方的要求进行设计。在材料选择上，保证使用的材料可以和原有的钢材进行充分的连接，在加固后可以有效的进行应力的传输；另外还要结合施工人员的技术水平和厂房的施工环境，选择便于施工的设计方式。上降低对其他建筑物的影响，保证厂房的生产效率。  
3.3 经济成本原则  因为大量拆除原有的构件，不仅加大工程量，提高施工的难度，还会提高新旧材料之间的连接难度，破坏可利用材料的承载力，给加固后的厂房留下隐患。所以在进行加固方案设计时，要考虑加固施工的经济成本。减少对原有厂房改动的面积和程度。经过科学细致的结构检测，对于原有的钢结构构件，在有效利用、保证安全的基础上的给予保留和利用。  
3.4 不影响使用功能  由于待加固厂房一般都在正常使用，设计方案应保证原有厂房的正常使用功能不受或尽量少受影响。  
3.5 减少焊接  由于待加固厂房结构在加固前已处于受荷状态，加固施工可能因焊接引起原有构件产生局部应力集中或焊接变形，高空焊接质量也难以保证，对冷弯薄壁型钢，很容易烧穿，焊接比较难以把握，此外焊接火花也会造成安全隐患。因此，加固设计应尽可能减少焊接量，尽可能的消除焊接变形和焊接余应力以免对原结构产生不利影响。    
4 具体加固措施   
（1）对门式钢架梁的加固，有增加斜撑法、桁架法、焊接型钢截面法、体外预应力法等。  
（2）对门式钢架柱的加固，对平面内强度不足可采用强轴方向焊接型钢截法；对平面外稳定不足的柱，可以采用新增刚性系杆或将原H型钢截变“十”字形截面法。  
（3）对檩条的加固，可采用简支变连续檩、加密檩条、/强截面等方法。

旧厂房的改造有很多种可能，发挥空间很大。未来，旧厂房加固改造行业必大有可为。技术问题是，旧厂房原结构承重通常不能满足当前的生产规模发展需求，需对原结构进行加固改造设计。那么一个合格的旧厂房加固改造应该有哪些工作内容呢？    
1 阶段：结构安全性    
1）原始资料的检查核实：包括原有地质勘察报告、竣工图、竣工验收资料、隐蔽工程记录、工程改造记录等。    
2）现场材料检测；包括混凝土强度检测，混凝土构件碳化深度检测，钢筋腐蚀以及保护层厚度检测，框架柱垂直度检测等。    
3）结构现状检查；包括墙体裂缝检查，地基基础开挖检查，粉饰层剥落检查等。    
4）结构变形检测；包括整体不均匀沉降检测和倾斜检测。    
5）改造方案调查和未来使用荷载调查。    
2  *二阶段：房屋加固改造设计    
加固改造设计时，根据原有结构形式和受力特点及房屋安全检测结论，确定合理科学的加固方案。同时，还要考虑到加固施工进度要求、施工方便性、可实施性、经济性等因素。    
3  *三阶段：加固改造施工方法    
旧厂房加固改造施工方法有很多，总体分为两大类，一类直接加固，一类间接加固。加固施工需结合多种方法，并不是一种方法就能搞定的。    
单一房屋加固改造方法端较明显，比如型钢加固法与碳纤维加固法，二者的作用机理相差较大，但同样都有自己的优势与端。碳纤维布加固利用胶粘剂与原结构形成整体，提高结构承载力与延性；型钢法利用角钢、缀板组成型钢构架，与原结构形成组合构件，提升原结构承载力与抗震能力，经过这两种加固方法的对比可看出碳纤维布加固法能够与型钢加固法起到互补的作用，改善单一加固方法产生的端。    
因此说复合的加固与单一加固方法相比，能允许原结构产生更大的变形，构件有更好的延性，能在地震中吸收更多的能量，提升抗震性能。