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武漢單層鋼結構廠房加固

鋼結構具有強度高、塑性韌性好、自重小、制作簡便、施工工期短、節能環保等優點。隨著經濟的發展,單層鋼結構廠房在工業建筑中得到廣泛應用。采用單層工業廠房,生產工藝流程相對簡潔,地面上可以放置較重的機器設備和產品,內部生產運輸容易組織。但是在強烈地震作用下單層廠房有局部破壞、甚至倒塌現象的事故發生。

       單層大空間工業廠房的結構體系


  鋼結構具有強度高、塑性韌性好、自重小、制作簡便、施工工期短、節能環保等優點。隨著經濟的發展,單層鋼結構廠房在工業建筑中得到廣泛應用。采用單層工業廠房,生產工藝流程相對簡潔,地面上可以放置較重的機器設備和產品,內部生產運輸容易組織。但是在強烈地震作用下單層廠房有局部破壞、甚至倒塌現象的事故發生。

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  對于工業廠房的地震反應,在橫向要取一排架或框排架作為計算單元;在縱向要取一個柱列,忽略結構的整體作用。換言之,該結構屋蓋的水平剛度可以忽略不計,地震期間各排架、框排架和山墻都是獨立振動而互不影響。


  有學者根據單層廠房的實測數據,對單層廠房的空間整體工作與變形性質進行了研究,進而提出了空間振動理論。該理論為工業廠房抗震空間分析奠定了理論基礎。


  根據實測數據所獲得的結構廠房整體變形性質,我們可以提出一個簡單的簡化模型,“用屋蓋將一系列排架和山墻聯系起來而形成一個空間體系”,同時我們認為,從結構體系的整體來看,主廠房屋蓋的橫向變形是以剪切變形為主,在結構分析中,可以視屋蓋為水平剪切粱,如果將橫向排架所起的約束作用簡化為沿縱向均勻分布的彈性約束,也就可以將數量較多的彈件支座用符合文克爾假定的彈性地基來代替。


       對于單層大空間體系復雜結構,一般采用混凝土組合結構和鋼結構等抗震設計、計算和構造以及抗震措施。針對大型工業主廠房結構的特點,重點內容有以下幾個方面:


  鋼筋混凝土結構著重解決高強度混凝土在主廠房結構中的應用及薄弱環節的抗震;組合結構要解決鋼管混凝土、外包鋼的節點及樓蓋等組合結構及其節點連接的抗震性能;鋼結構主要解決結構體系和連接節點設計構造及強震作用下鋼結構的鉸接和剛性節點特性;減震、耗能措施主要側重于新型材料研制、消能支撐的抗震以及新型減震、消能材料及其在支撐中的應用等。

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        鋼結構廠房常用的加固方法


  1、加大構件截面的加固


  采用加大截面加固鋼構件時,所選截面形式應有利于加固技術要求并考慮已有缺陷和損傷的狀況。鋼結構廠房的加固需要根據實際除出發,很多時候不同的部位對于加固的質量要求不同,所以鋼結構廠房應選擇合適的加固方法進行不同部位的加固。


  2、連接的加固與加固件的連接


  鋼結構廠房的連接方法有焊縫、鉚釘、普通螺栓和高強度螺栓連接方法的選擇,應根據結構需要加固的原因、目的、受力狀況、構造及施工條件,并考慮結構原有的連接方法確定。鋼結構廠房加固一般宜采用焊縫連接、摩擦型高強度螺栓連接,有依據時亦可采用焊縫和摩擦型高強度螺栓的混合連接。


      當采用焊縫連接時,應采用經評定認可的焊接工藝及連接材料。鋼結構廠房的連接可以分為焊接和非焊接部分,焊接部分可以選擇焊縫的加固方法,非焊接部分可以摩擦型高強螺栓的加固方法,如果鋼結構廠房是兩者都需要進行加固,可以采取混合加固的方式。


  3、裂紋的修復與加固


  鋼結構廠房的結構因荷載反復作用及材料選擇、構造、制造、施工安裝不當等產生具有擴展性或脆斷傾向性裂紋損傷時,應設法修復。

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  在修復前,必須分析產生裂紋的原因及其影響的嚴重性,有針對性地采取改善結構實際工作或進行加固的措施,對不宜采用修復加固的構件,應予拆除更換。鋼結構廠房因受到不同荷載的壓力作用下,很多的鋼構件都是不同程度的損壞,所以鋼結構廠房對于破損大的鋼構件可以采取更換的方式,然后在進行加固,提高鋼結構廠房的整體質量。


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