工業(yè)鋼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計研究
時間:2022-05-10 02:49:56
導(dǎo)語:工業(yè)鋼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計研究一文來源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點,若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。
1鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)設(shè)計中的重要性
一個國家工業(yè)發(fā)展水平就代表了其經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平,世界上的發(fā)達(dá)國家都是工業(yè)化國家。作為發(fā)展中國家,與發(fā)達(dá)國家相比,我國的工業(yè)還存在許多問題。比如總體水平低,現(xiàn)代化程度差,科學(xué)技術(shù)上明顯滯后,工業(yè)生產(chǎn)效率也較低。因此,工業(yè)經(jīng)濟(jì)的轉(zhuǎn)型勢在必行。配合著工業(yè)方面的轉(zhuǎn)型,鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用也將進(jìn)入到一個新的階段。工業(yè)中體量大小差異很大的建、構(gòu)筑物很多,需要滿足的功能要求也多種多樣,各方面的限制因素等都導(dǎo)致結(jié)構(gòu)樣式要比較靈活,因此鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用必將占據(jù)很大的部分。隨著時間的不斷推移,工業(yè)與鋼結(jié)構(gòu)之間形成了一種相互促進(jìn)、互利互惠的關(guān)系。這種關(guān)系也決定了兩者緊密的聯(lián)系。
2工程概況
某公司有直徑12.5m、高43m的大型筒倉36個,每18個為一區(qū),用厚2m的鋼筋混凝土底板連成整體,中間為13層高達(dá)78m的鋼框架機(jī)械樓。圖1為機(jī)械樓平面。機(jī)械樓鋼結(jié)構(gòu)由受彎梁柱和僅受軸力的斜撐組成,梁和斜撐與柱的連接均按鉸接設(shè)計。由于筒倉施工未能對稱于機(jī)械樓進(jìn)行,一期筒倉建成并裝糧后不久導(dǎo)致機(jī)械樓基礎(chǔ)產(chǎn)生明顯不均勻沉降。二期筒倉剛建至地面以上,機(jī)械樓不均勻沉降達(dá)10cm以上,結(jié)構(gòu)已嚴(yán)重受損,該公司委托同濟(jì)大學(xué)進(jìn)行檢測分析和加固設(shè)計,以將機(jī)械樓柱與筒倉相連的方式進(jìn)行簡單加固處理。二期筒倉建成使用至今現(xiàn)發(fā)現(xiàn)機(jī)械樓部分斜撐出現(xiàn)較大面外變形,連接機(jī)械樓與筒倉的部分支撐受壓屈曲,結(jié)構(gòu)安全性和適用性受到明顯影響,需及時對鋼結(jié)構(gòu)機(jī)械樓進(jìn)行加固處理。
3機(jī)械樓檢測
(1)一、二期筒倉基礎(chǔ)不均勻沉降導(dǎo)致機(jī)械樓鋼結(jié)構(gòu)東西方向產(chǎn)生明顯變形,10層以下的橫向框架受壓支撐大多屈曲,整體出現(xiàn)明顯的面外鼓曲變形。(2)部分支撐由于設(shè)備安裝時的野蠻施工而被截斷,又未采取其他有效措施補(bǔ)強(qiáng),導(dǎo)致原按只受拉不受壓設(shè)計的交叉支撐體系失效,機(jī)械樓鋼結(jié)構(gòu)整體抗側(cè)剛度和穩(wěn)定性嚴(yán)重不足。(3)多數(shù)支撐與框架連接節(jié)點構(gòu)造不符合規(guī)范要求,表明制作加工及安裝質(zhì)量不夠理想,達(dá)不到設(shè)計對支撐的要求,是影響支撐性能的主要原因之一;部分橫向框架支撐翼緣由于其他構(gòu)件穿過而開洞,截面嚴(yán)重削弱,導(dǎo)致支撐剛度和承載力嚴(yán)重不足,是破壞的重要原因。(4)與一期筒倉相連的水平撐桿未發(fā)現(xiàn)鼓曲失穩(wěn)變形,少量節(jié)點部位螺栓出現(xiàn)松動脫落,二層撐桿與筒倉連接處混凝土出現(xiàn)明顯的拉裂。與二期筒倉相連的水平交叉撐桿,東北向的支撐基本均受壓失穩(wěn),發(fā)生鼓曲變形。(5)除個別部位外,梁、柱未見明顯破壞,梁柱節(jié)點未見明顯破壞。雖然由于支撐破壞導(dǎo)致結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了遠(yuǎn)大于規(guī)范允許的層間側(cè)移,但梁、柱構(gòu)件本身并未出現(xiàn)明顯破壞。
4加固設(shè)計
4.1加固方案。綜合各方面情況,采用如下加固方案:先將機(jī)械樓每榀橫向框架與筒倉用6根j15.24預(yù)應(yīng)力索進(jìn)行連接,然后在每榀框架每一層均增設(shè)柱與筒倉的連接撐桿。八層撐桿截面為HM250×175×7×11,2~7層撐桿截面為HN220×125×6×9,鋼材均為Q235。4.2關(guān)鍵節(jié)點。4.2.1預(yù)應(yīng)力索與框架柱連接。在框架柱腹板兩側(cè)各焊接一塊錨固板,將6根索分為兩部分分別固定在錨固板上,同時加焊加勁板。4.2.2預(yù)應(yīng)力索與筒倉頂板連接。通過粘鋼和化學(xué)錨栓的方法將槽鋼固定在鋼筋混凝土筒倉頂板面上,再將預(yù)應(yīng)力鋼絞線通過加勁板固定于槽鋼內(nèi),并放置轉(zhuǎn)向塊進(jìn)行分級張拉。預(yù)應(yīng)力鋼絞線錨固處均應(yīng)支模澆筑高強(qiáng)灌漿料保護(hù),且做防水處理。4.2.3筒倉與機(jī)械樓新增水平撐桿。支撐桿與筒倉及柱連接均為鉸接,筒倉端的節(jié)點板通過灌粘鋼專用膠和植化學(xué)錨栓與筒倉固定,支撐桿長度根據(jù)筒倉與每根柱的距離確定,其中KJ2~4的每一柱節(jié)點設(shè)2個與柱子軸線成一定角度的支撐桿,以使每個支撐桿與筒倉距離最短。4.3加固效果分析。通過加固,機(jī)械樓仍保持穩(wěn)定,與筒倉相連的撐桿只有極少數(shù)破壞。總之,工業(yè)鋼結(jié)構(gòu)在地基不均勻沉降作用下已嚴(yán)重?fù)p壞,對此需要采取有效的方法進(jìn)行加固,從而確保結(jié)構(gòu)質(zhì)量。
參考文獻(xiàn)
[1]常玉娟.復(fù)雜地形地貌地基上輕鋼結(jié)構(gòu)廠房的基礎(chǔ)設(shè)計[J].中國科技信息,2012(10):78.
[2]朱彥,楊順新,王舜.路堤不均勻沉降對拼接路面的影響研究[J].公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版),2007(04):32~35.
作者:張運來 單位:山西正和熱電工程有限公司