摘要:目前,厂房的主要功能在于维护生产环境,给厂房工作人员提供良好的工作环境。钢结构在使用过程中有着众多优点,但是也存在一定缺陷。如果不能及时补救钢结构厂房中的隐患,会给人员设备造成伤害。随着工厂不断扩建,厂房的负荷加大,以及钢结构的慢慢老化,工厂领导必然注重厂房钢结构的加固工作。
关键词::钢结构;厂房加固;措施
引言
钢结构是建筑工程中的重要构成部分,不仅具有质量轻、抗震性能好、材料强度高、韧性高等的优点,还能够提高建筑工程的美观度、满足工程设计需求,所以钢结构在建筑行业中的应用十分广泛。随着钢结构应用的不断增加,逐渐暴露出许多的问题,严重的可能会引起安全事故的发生,对人民群众的生命财产安全造成了巨大的威胁。为了减少安全事故的发生,钢结构加固设计工作不容忽视。
1钢结构厂房的结构特点
钢结构厂房主要是指利用钢材制作梁柱等承重构件、屋架以及屋盖的厂房建筑。随着我国基建水平提高,对材料的使用量和性能都有了提升。建筑钢制材料经过不断的改进,在质量和产量方面得到不断增加,随着应用范围的扩大,钢结构在建筑中的构架应用表现出的优势也将越来越明显,在接下来的应用范围势必会再次拓展。但是与传统的混凝土材料相比,钢结构虽然具有质量轻、屋架跨度大、房屋轻度高,施工周期短、投资成本抵、防火性、防腐蚀性好以及便于拆卸和可回收利用等优点,可以快速投入使用,尤其是在厂房建设中的应用优势更是体现的无可比拟,比如今年的火神山、雷神山医院震惊中外的建设速度。但是目前应用的范围还是比较窄,案例应用的领域相对较少,较混凝土应用的设计理论还不是很充分,特别是在一些承载较重,空间较大,单元复杂的厂房建设中,需要继续探索。为了保证安全,提高使用寿命,进行加固处理,采取必要的措施是非常必要的,尤其是对一些钢结构厂房的承重构件,要进一步采取科学有效的加固优化,不仅要优化加固设计方案还要对案例施工过程的现场加强质量控制,最大限度地确保钢结构厂房加固后在应用中的结构稳定性和使用安全性。
2钢结构加固设计的重要性
钢结构加固设计是钢结构建筑工程安全稳定的重要保障,在建筑工程中发挥着积极的作用,对建筑工程有着重要的意义。做好钢结构加固设计,能够实现建筑工程功能的完整性。建筑物在使用过程中,可能会因火灾事故、荷载增加、基础沉降、使用不当等问题,对钢结构建筑的安全性造成影响,缩短了建筑的使用寿命,而通过钢结构加固,能够有效解决这些问题。通过科学合理加固,可有效增强钢结构建筑的安全性,保证钢结构建筑各项功能的完整性,减少问题的发生,最大程度地延长建筑的使用时间,取得更大的经济效益和社会效益。通过钢结构加固设计,还能够有效提高钢结构建筑的抗灾能力,保证建筑结构整体的稳定性和坚固性,为人民群众提供高质量的建筑工程。
3钢结构厂房加固设计布置工作
(1)随着厂房钢结构使用的时间延长,整体建筑存在一定老化现象,部分结构连接部位松动,造成钢结构建筑之间不稳定。为解决问题,设计人员需要对厂房钢结构所在的环境充分考虑,对整体建筑的不同部位进行加固,提高工程质量,发挥自身重要作用。为有效提高整体建筑的稳定性,为了明确责任意识,加固设计工作前,需要检测单位对厂房使用环境以及整个厂房钢结构展开有效检测,将需要加固的部分详细列出,并且充分考虑厂房中现有设备,避免加固工作对企业生产设备造成不良影响,供设计人员制定符合规定的厂房初步加固方案。(2)设计人员在完成初步加固方案之后,需要与建设单位及时联系沟通,听取建设单位的意见,完善初步加固方案。在整个加固方案的设计阶段,如果条件允许,可同时与施工单位保持紧密联系,科学制定加固方案,提高整体建筑加固工作的效率。(3)加固厂房在施工时,施工单位必须先做好现场与加固设计图纸的比对工作,如发现不符以及在施工过程中遇到问题时,及时与设计单位和建设单位沟通,使加固厂房项目施工安全、平稳的进行。
4钢结构加固设计方法
4.1单个钢结构构件加固
单个钢结构构件加固方法有焊接钢板、粘贴钢板和碳纤维复合板、改变截面的形状(如将工字形截面改为箱形截面或格构型截面)、外包混凝土加强(主要应用于钢柱)等技术。在实际建筑中应用时,设计人员要对实际的截面形式和技术存在的缺点弊端进行充分考虑,确保加固后达到预期效果,同时设计时也要考虑施工的难易程度、施工周期的长短、施工费用的高低,充分对比设计方案,筛选最佳方案。实际工程中,还可以多种加固技术方法搭配应用,以保证钢结构建筑的加固效果。
4.2增强连接强度
目前钢结构厂房中构件的连接方式很多,较为普通的有铆接、焊接、高强度螺栓连接和焊接与高强度螺栓混合连接的方法,铆接连接的刚度最小(普通螺栓连接除外),焊接连接刚度大整体性好,高强螺栓连接介于两者之间。加固连接方式选用必须满足既不破坏原结构功能,又能参与工作的要求。设计人员需要根据加固目的,对主体建筑展开详细的受力分析,对可能出现问题的部位选择科学有效的加固件的连接方法,来提高主体结构的受力合理性。
4.3预应力下撑拉杆加固法
在外加荷载和预应力作用下,将拉杆的轴向力传递给加固构件,这是外部荷载的一部分,是基于钢筋混凝土构件和支护杆的组合结构来提高构件承载力的。这种方法可以降低加固构件的应力水平,不仅提高了加固效果,而且大大提高了承载能力,但可以用来加固原有结构,适用于大跨度或大跨度结构,且处于高应力,高应变状态。
4.4改变结构传力路径
改变结构传力路径就是对建筑内部的结构传力体系进行调整,实现最佳的加固效果。随着生产活动的不断扩大,人们对于建筑的功能需求逐渐增多,很多的企业为了满足自身发展需求,会对现有的钢结构建筑进行改扩建。在改扩建的过程中,企业会要求原有的建筑能够正常使用,在这一需求下,改扩建活动会受到一定的限制。而改变结构传力路径能够最大程度地解决这个问题。这种方法应用较为广泛,在应用这项技术时,设计人员还对结构构件承重的能力和使用情况重新进行全面分析,对结构、支座、构件与节点中的内力分布进行全面考虑,并对结构和基础进行补充验算,同时要考虑钢结构建筑的实际情况,最终设计出科学合理的加固方案。
4.5增加支承加固法支点加固法
钢结构的连接方式,应根据加固结构的原因、目的、受力状态、结构和施工条件,确定焊接、铆钉、普通螺栓和高强度螺栓的连接方式的选择,并考虑结构原有的连接方式。钢结构钢筋一般采用焊接连接和摩擦型高强螺栓连接。当有基础时,也可使用焊接连接和摩擦式高强度螺栓连接。使用焊接接头时,焊接工艺和连接材料应得到批准。
结束语
总而言之,钢结构厂房加固工作开展,需要因地制宜,有效利用现有结构,进行加固,而不应该拆除原有建筑,造成工期延长。在进行加固的时候,需要邀请专业的人员参与设计,制定相应的工作规划,帮助企业延长厂房的使用寿命,提高整体建筑的稳定性,提高企业自身实力。
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