焊接两根l80x5角钢进行加固

近代建筑业的发展可以划分为三个阶段,第一阶段为大规模新建时期,这一时期建筑的特点是规模大,但是标准较低;第二阶段是新建与维修加固改造并重时期,在此阶段,新的建筑不断建设,过去的建筑需要维修和加固;第三阶段是现代化加固改造为重点的时期,由于昂贵的拆建费用以及对生活生产秩序和环境的严重影响,阻碍了新一轮的新建高潮,使得见效快、投资少的现代化加固改造不断发展。到1990年,美国用于建筑物维修和加固上的投资已占到建筑总投资约50%,英国为70%,德国为80%。在我国,统计数据显示,一五期间,用于改造资金仅相当于同期基本建设投资的4.2%,三五期间则达到27%,四五则为31.7%,七五期间增长到了54%,从数据的变化可以看出,国家用于旧建筑物的维修和加固的费用将逐步增加,特别是工业建筑。

3.2 结构检测

⑥原钢吊车梁按15吨吊车设计,吊车起重量增加至30吨后,对吊车梁的强度、刚度、稳定性、疲劳等进行了验算,验算结果表明吊车梁需要加固。

按照规范要求,对该厂房进行结构布置及支撑系统、承重结构系统、围护结构体系等三个方面十几个子项进行可靠性评级。其中,结构布置及支撑系统基本合理,评定为b级;承重结构系统项目评定为c级;围护结构体系评定为b级。可靠性综合评级为三级,可靠性不符合国家现行标准和规范要求,影响正常使用,个别项目必须立即采取加固措施。

②排架柱承载力不满足要求。部分柱出现局部钢筋外露的现象,采用外包钢加固柱子;

③混凝土构件在长期使用过程中,因风化和破损较为严重,导致构件有效截面面积减小,露筋和钢筋锈蚀,最终使得构件承载力降低;

参考文献:

⑦地基承载力不满足要求,引起基础下沉,房屋开裂;

2.1 工期短。旧厂房加固改造的工期受到严格限定,一般需大修改造的车间,都是产值高,生产任务多,大多数旧厂房的改造不能停产,即要求边加固边生产。即使能停产,时间也非常短,因此加固改造所用时间越短越好。

3.3 结构验算分析 根据现场检测结果和原厂房的结构施工图,采用pkpm2010结构设计软件对该厂房进行结构验算,结果如下:

1 旧工业厂房存在的主要安全问题

经过调研发现,旧工业厂房改造的特点如下:

3.1 工程概况 湘潭电机厂线圈车间单层厂房,建于1971,跨度18米,长度84米,柱距6米,钢屋架,厂房为无檩体系,上铺大型屋面板,混凝土排架柱,原设计为预应力混凝土吊车梁,使用了30多年之后,改成了钢吊车梁,厂房主要生产电机产品。原厂房吊车为15吨,要求改造后厂房吊车的起重能力达到30吨。经过现场对厂房的基础、柱子、屋盖系统、墙体等进行结构检测,鉴定结果表明必须对该工程进行结构加固。

③柱混凝土碳化深度最大值为16mm,小于混凝土保护层厚度。

3 实例

[4]中国工程建设标准化协会标准,cecs25:90混凝土结构加固技术规范[s].北京:中国建筑工业出版社,1990.

④屋架加固方案。钢屋架暴露在空气中,钢材锈蚀,根据锈蚀情况,对上弦及腹杆仔细清理灰尘和浮锈,刷一道防锈漆,再刷面漆。对于下弦仔细清理灰尘和浮锈,焊接两根l80x5角钢进行加固,刷一道防锈漆,再刷面漆二道,同时增加屋盖垂直及水平支撑;

2 旧工业厂房改造的特点

[5]唐民彦.植筋技术的应用特点和问题探讨[j].四川建筑科学研究,2003(29):42-43.

⑧由于温度应力引起围护砖墙开裂;

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④钢结构构件及连接件锈蚀,严重影响结构的承载能力;

④配筋情况的检测。钢筋仪探测结果显示构件内部配筋情况符合设计要求。

2.4 按新规范加固改造。规范几年要修订一次,新规范更严谨,更安全,也更全面,旧厂房加固改造时要注意执行新规范。

③因吊车起重量由原来15吨增至30吨,导致钢吊车梁和混凝土基础均不能满足承载力要求。

⑨由于钢吊车梁截面太小,在吊车运行时会引起过大的振动,影响吊车的正常使用。

[1]张鑫,李安起,赵考重.建筑结构鉴定加固改造技术的进展[r].济南:中国力学学会结构工程专业委员会、《工程力学》编委会等单位联合主办,2010.

3.5 结构加固措施 鉴于以上检测及可靠性评定结果,制定该厂房加固改造方案如下:

4 结论及展望

③钢吊车梁加固方案。在原吊车梁的上翼缘用结构胶粘贴8mm厚的钢板,再用高强螺栓连接。在吊车梁的下翼缘增加工字形梁来扩大吊车梁的截面,采用结构胶和高强螺栓进行连接,以提高吊车梁的强度和刚度;

0 引言

⑤排架柱变形和裂缝的检测。垂直度检测结果中,柱顶偏移最大值为18mm,符合国家现行规范规定,后期因吊车荷载加大,经验算原柱不满足承载力要求,排架柱需加固。

⑤屋盖系统加固方案。清理板缝并将破损部分表面混凝土和浮渣清除干净,用聚合物砂浆修补平整,屋面板采用双向粘贴碳纤维布加固,双向碳纤维布由200g/m2单向编织碳纤维布粘贴而成。板纵肋和横肋采用3mm厚的钢板粘贴加固。

2.2 设计施工难度大。原厂房有旧设备、旧管线、吊车等设施,加固改造时,许多设备不能移动,工作空间有限,大多数情况只能依靠小型机械施工。安全性要求高,许多设备非常贵重和精密,注意防火及高空坠物。故设计及施工前,需多次深入到现场仔细观察记录,制定出切实可行的设计和施工方案。 2.3 加固前要对原结构做检测。厂房使用时间长了,混凝土会出现碳化现象,钢屋架及钢筋会锈蚀,预应力混凝土的预应力会下降等,导致原结构及构件可能不安全,故设计前要做检测,检测资料是加固改造的基础资料。

①基础加固。因吊车吨位增大,荷载增加,故须加固混凝土基础;

①设计时,注重节省,其承载力富余较少,结构安全系数较小;

工业厂房作为生产的基础设施,在建国初期建造的多数厂房陆续进入老化期,严重阻碍了生产的进步,限制了生产的发展,因工厂拆建费用高,这些旧厂房仍在使用。但大部分厂房存在安全问题,如出现大块混凝土掉落的伤人事件。根据统计资料显示,改建比新建可节约40%,缩短工期约50%,回收投资的速度比新建厂房快3~4倍[1]。为了维持正常的生产和节约资源,促进国民经济的快速发展,对旧工业厂房进行结构加固日益成为土木界的研究热点。

旧厂房使用时间较长,在加固之前宜做全面的结构检测,对厂房的整体乃至每根构件的结构安全必须做到心中有数。旧工业厂房加固的方法较多,必须仔细比较,本厂房采用扩大法加固基础,采用外包钢方法加固厂房排架柱,可以在车间不须停产的情况下进行加固施工,深受用户欢迎,本厂房加固改造后使用情况良好。

摘要:工业厂房因勘察设计和施工的失误,非正常使用、荷载众多且使用环境恶劣等因素的影响,结构体系的承载力降低,严重影响结构的安全使用。厂房的改建比新建节约资源,且回收投资的速度快,使得结构加固工作变的尤为突出。本文结合湘潭市电机股份公司车间厂房的工程加固实例,并根据笔者多年来的工作经验,指出了旧工业厂房存在的主要安全问题及加固特点,为实际工程合理的选择加固方案提供参考。

⑤在使用过程中,由于实际荷载相对于设计荷载有所改变(如吊车起重量增大),引起结构承载力不能满足要求;

②钢筋混凝土构件混凝土抗压强度钻芯取样法检测,如图1所示。检测中采用钻芯法取样,然后加工成试件在实验室内进行单轴压缩实验,如图2所示,确定混凝土的抗压强度,对原结构的混凝土强度做出正确的评价。混凝土抗压强度检测结果表明:柱混凝土立方体强度标准值为20.8mpa,满足原混凝土设计强度值(原设计混凝土为200号)。基础混凝土立方体强度标准值为19.3mpa,满足原设计强度要求。

①混凝土排架柱的上、下柱的截面配筋均不满足承载力的要求,柱纵筋和箍筋的布置不符合《混凝土结构设计规范》(gb50010-2010)的构造要求;

⑥混凝土屋面板风化严重,引起露筋及混凝土块掉落的现象;

⑦屋架挠度测定。测量结果满足《混凝土结构设计规范》(gb50010-2010)的规定。由于原有钢屋架暴露在空气中,且使用年数较久,尽管厂方对钢屋架定期进行防腐防锈处理,但车间内含有大量的水蒸气,钢材的锈蚀是不可避免的。经现场实地观测,屋架上下弦杆及腹杆均有不同程度的积灰现象,灰尘清除后,暴露出钢材锈蚀现象,其中上弦和腹杆锈蚀情况不严重,下弦锈蚀的最严重。根据锈蚀程度不同,考虑构件截面的削弱,必须有针对性的采取加固措施,屋盖支撑是按旧规范设计的,规范已修改多次,故应按新规范增加屋盖垂直及水平支撑。

关键词:旧工业厂房;结构加固;安全问题;改造特点

②由于当时施工条件的限制,浇筑混凝土的强度往往达不到设计强度,或强度离散性较大,使得结构安全系数进一步下降;

经现场测量和检测,结果如下:

②排架柱牛腿的截面尺寸、配筋均不满足现行规范设计要求;

⑧屋面加固。因厂房使用年数较长,大型混凝土屋面板有一部分碳化较严重,屋面板板缝内掉灰,板局部有小块混凝土掉落的现象,对厂房内的生产工人造成安全威胁,故须对屋面板进行加固。

[2]中华人民共和国国家标准.工业厂房可靠性鉴定标准(gb j144-90)[s].北京:中国建筑工业出版社,1991.

①对结构平面尺寸及梁柱截面尺寸采用米尺进行测量,结果表明厂房结构平面布置与构件尺寸基本符合设计要求。

经过调查研究及查阅相关文献资料,发现旧厂房主要存在以下安全问题:

[3]徐镇凯,袁志军,胡济群.建筑结构检测与加固方法[j].工程力学,2006,(23):117-130.

3.4 可靠性评定 依据《工业厂房可靠性鉴定标准》((gb j144-90))[2],对该厂房进行可靠性评定。