摘要：钢结构材料强度高，取材容易，且加工手段成熟，易安装，布置灵活。特别是在大跨度（包括机场、飞机库、大型桥梁、特大型构筑物或设备设施等）特异结构的应用上，具有无可替代的优势。本文对钢结构厂房建筑的加固设计措施进行分析，以供参考。
关键词：钢结构厂房；建筑加固；设计措施
引言
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。
1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。
2钢结构加固施工注意要点
在加固技术应用施工过程中，施工人员根据设计要求针对性地做好具体的施工方案，为确保施工质量，施工人员应该注意以下要点：（1）在钢结构建筑加固过程中，很多的建筑还处于运行中，为了保障施工安全，需要对建筑内的全部人员和施工人员做好防护措施，避免安全事故的发生，迫不得已时，可以撤离建筑内的全部人员。（2）施工人员在开展焊接工作时，需要预防焊接变形和应力集中问题的发生。（3）在加固设计中需要用到的结构支座、角钢等构件应该在完成加工之后直接在施工中应用，保障构件的科学合理性。（4）在施工时，钢结构的材料耐火性较低，如果建筑内有易燃易爆物品，施工时很容易因为火星引发火灾。所以，应该设置专人来负责来对施工情况和建筑内情况进行巡查看护，防止火灾的发生，施工完成后要及时进行清渣除锈工作，刷涂防腐防锈漆，并修复防火涂层。
3地基处理方案
3.1加固方案计算分析
为了分析结构加固前后结构的动力响应，分别对加固前后的结构实体进行了建模计算，计算软件选用MIDAScivil系列软件。对梁、柱采用梁单元进行模拟，柱脚采用外包混凝土进行加固，加固后所形成的型钢混凝土柱部分，截面形式采用混凝土和钢组合截面模拟，材料特性采用组合材料来模拟。模型边界条件为采用固定约束模拟柱脚的边界条件。
3.2对计算结果和实测结果进行对比分析发现
（1）加固后的计算结果和实测结果基本一致，表明理论复合实际，该加固方案切实可行；（2）根据实地感受舒适度较好，可以正常工作，表明类似于制砂站等水平面内具有振动荷载的钢结构，其频率在设计时控制在9.5～10Hz之间为宜；（3）该类结构设计时在振动荷载较大的方向增加跨数，建议至少采用2跨，可以大大增加结构刚度、提高舒适度。
4新增钢结构施工注意事项
⑴加固前，搭设防坠落支撑措施，拆除原屋面做法及预制板，钢屋架底根据现场条件设置施工支撑。⑵在原钢屋架下弦各节点处增设临时支撑卸载结构构件自重并适当反拱，根据原有结构构件自重计算各个千斤顶施加的顶力不超过6kN，保证施工过程中原有钢构件应力比不超过0.55。⑶对所有加固节点进行检查验收，所有焊缝按规范要求进行外观及探伤检查。⑷新增钢屋架与原屋架焊接完成、各支座节点施工完成并通过验收后，铺设组合楼板并浇筑。⑸待楼板混凝土强度达到100%后，各下弦节点临时支柱千斤顶对称均匀卸载，并放置在原位。观测钢屋架的变形，观测时间不得少于36h，待变形稳定后方可完全拆除支撑。
5钢结构厂房加固方式
5.1加大构件截面
在钢结构厂房加固阶段，通过加大构件截面，提高建筑自身稳定性。施工人员加大构件截面的时候，充分考虑现有缺陷和损伤情况，对这些需要加固的部位，制定有效的加固方案，在原有加固设计的基础上适当增大受力构件截面。加大构件截面是加固整体结构的一种较为普遍的方式，操作简单，并且不影响生产，能够发挥重要作用，如图1所示。
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（1）注意加固时的净空限制，使新加固的构件不得与其他杆件相冲突。（2）加固设计应适应原有构件的几何状态，以利施工。（3）应尽量减少施工工作量。当原有结构钢材的可焊性较好时，根据具体情况尽量考虑用焊接加固，并应尽量减少焊接工作量，以减少焊接应力的影响，避免焊接变形。还应避免仰焊。（4）加大构件截面应尽量使被加固构件截面的形心轴位置不变，以减少偏心所产生的弯矩。当偏心值超过规定值，在复核加固截面时，应考虑偏心的影响。（5）加固后的截面在构造上要考虑防腐的要求，避免形成易于积灰的坑槽而引起锈蚀。（6）加大截面的加固构造不应过多削弱原有构件的承载能力。
5.2阻止裂纹扩散
钢结构厂房在选材、构建等不同时间段，会存在各种不同因素造成的扩展性或脆断倾向性的裂纹损伤，需要施工人员阻止裂纹扩散，避免整体结构出现损伤，造成安全隐患，缩短厂房的使用寿命。钢结构厂房在使用阶段，会随着时间的流逝出现一定的问题，比如结构出现破损而影响到整体结构的稳定性。工作人员应当对整个厂房结构展开仔细核查，对可能出现问题的地方及时记录，制定相应的解决方案。在钢结构厂房裂纹加固中，常用的方式是堵焊。如果钢结构内部裂隙较大，可以采用附加盖板进行加固。针对热裂纹可以采用控制焊接缝中的含碳量降低热裂纹的敏感性；也可以调整焊接缝金属化学成分，改善焊接组织，控制熔点共晶物的有害影响。针对冷裂纹可以改善焊缝及热影响区域组织状态，在焊缝前预热、控制温度，同时可以采用碱性焊条或焊剂，降低焊缝中的扩散氧量，预防裂纹的产生。
5.3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。
结束语
总体而言，在建筑工程中钢结构占有非常重要的位置，它的稳定性和强度直接关系着建筑项目的整体质量。因此，相关企业必须在建筑工程的建设中，不断优化钢结构的设计方案，并加大对钢结构的设计力度，从而使得钢结构设计的稳定性以及质量得到提高。
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