加固方法在工業廠房中的研究及實例應用

【摘 要】隨著時間的推移，我國的一部分工業廠房已經老化，而工業廠房的加固顯得尤為重要。采取工業廠房的加固而不是重建，可以節省更多的社會資源，在人力、物力、財力上都是一大節約。

【關鍵詞】加固；工程應用；工業廠房；實例分析

1 工業廠房加固的研究背景

建筑業發展共分為三個歷史時期：

1.1 大規模新建時期：它主要特點是：建筑物的規模很大但是建筑的標準相對而言是很低的。

1.2 新建與維修改造并重時期：這一時期的出現對日后的建筑業出現的鑒定安全度和加固方法等課題有很重要的意義。

1.3 現代化改造和維修加固為重點時期:這種對現代建筑物不斷完善、修繕、加固的方法，既提高了建筑物的安全性又使其結構現代化。顯著特點就是：低能耗、速度性。

2 工業廠房加固、改造的原因

工業作為一個國家經濟發展的原動力，工業廠房的結構狀態顯然是影響工業生產的重要因素。其加固、改造的原因如下：

2.1 時代和科技的進步，之前老化的設計和結構明顯不能滿足目前的生產和需求。

2.2 低質量的豆腐渣工程、不正確的使用等。

2.3 地震等自然災害。

2.4 設備的老化和年久失修。

3 主要加固方法簡介

對工業廠房的加固方法很多，主要有：增大截面加固法、粘貼鋼板加固法、預應力加固法、改變受力體系加固法、外包鋼加固法、粘貼碳纖維布法等。下面就一些工業廠房常用到的做簡單介紹。

3.1 增大截面加固法：它的原理就是當加固受拉區時，新增的混凝土對增加的鋼筋進行保護有力的粘合；當加固受壓區時，增大構件的可利用高度和鋼韌性。

3.2 粘貼鋼板加固法：這種方法就是將膠粘劑粘合在鋼板和被加固物件的中間，使得鋼板和原構件一起受力。其操作簡單，膠粘劑強度大、硬化快還不用占用多余的空間。

3.3 預應力加固法：是采用預應力筋對工業廠房進行加固。其中對梁、板加固時，預應力筋產生的負彎矩能減小荷載彎矩，縮小裂縫。但是需要對拉桿作專門防腐。

3.4 粘貼碳纖維布法：這是一種新興的加固技術。它利用碳纖維材料高強度和高強效的特點提高被加固物件的承載力且不影響建筑物的外觀。特別適應于工業廠房的梁、板、柱等，但是其技術性要求也是很高的，同時造價不菲。

4 加固工作程序

可靠性鑒定(安全性鑒定)——加固方案選擇——加固計算——加固設計——施工組織設計——施工——驗收

5 加固一般原則

5.1 方案制定的總體效應原則

5.2 材料的選用和取值原則

5.3 荷載計算原則

5.4 承載力驗算原則

5.5 與抗震設防結合的原則

6 實例應用

本文結合某公司大型工業廠房進行加固改造，對上面提到的工業廠房加固方法和技術進行實例分析。

該廠房建造時間為50年代，處在地震帶上，廠房結構形式復雜，由多跨單層鋼筋混凝土排架、預應力鋼筋混凝土屋架、高低跨吊車梁等組成。經過種種考慮，最后決定采用工業廠房加固的方法對該公司廠房進行整修。

6.1 計算分析

6.1.1 材料抽檢

我們抽取了不同強度的鋼筋混凝土柱，得出結論最高值為32．2MPa，最低值為16．1MPa。由此可見，有一部分鋼筋混凝土柱的抗災害和得抗能力是不足的。

6.1.2 荷載調查

我們能進行了現場考察，各標高平臺的實際負載力遠遠超過了它的標準值，顯然存在著超負荷。

6.2 結構計算

鋼筋混凝土柱、預應力平臺梁、平臺鋼梁及預制鋼筋混凝土梁是構成這一框架的主要結構。按兩端固結的現澆結構對框架的裝配整體式的結構進行計算；同時需要說明的是按一般的簡支梁對鋼梁與框架結構與兩端鉸結進行計算。

根據對內力的計算和發現最不利內力組合我們就可以對構件的承載力進行再次驗算。根據鑒定的標準和加固要求，我們需要對構件的實際和極限承載力進行比較對照，通過手算我們得出結果：該鋼梁抗變承載力嚴重超標，因此我們必須進行加固處理。

濃縮機支架是由鋼筋水泥建造而成的，有兩個圓形的平臺，并設有重100KN的濃縮機設備，800kN的充液重。在現場我們發現，該濃縮機支架已經出現嚴重縫隙，我們采取經驗法計算，各經過種演算并運用SAP2000結構分析軟件對懸挑板的受力進行計算分析，采取建模的方式。由SAP2000計算結果分可知，頂板除內環梁周邊為正彎矩板底受拉外，其余均為負彎矩，板面受拉。我們發現和之前按經驗法驗算的結果相差不大，誤差極小。取板面徑向最大負彎矩進行承載力驗算，可知不滿足可靠度及規范要求，應進行加固處理。

6.3 加固方法的探討與設計

平臺鋼梁負重能力差，尤其是設備負荷增加后，因此應該增加鋼梁截面特別是加高梁截面高度，這樣的加固方法可以提高截面抵抗矩，和鋼梁的承載力，效果很顯著。

另外我們對該工業廠房的屋架也進行了詳細的研究，根據受理的不同進行加固處理，設計加固方案：首先，屋架桿件的斷裂層和裂縫區用壓力灌漿進行粘合；其次，對下弦桿和拉腹桿采用濕式外包鋼法和增設預應力筋、施加體外預應力的方法進行加固；再次，對壓桿和有保護層但是脫落的構件進行加大截面的方法采取處理；最后，對細節例如節點損害的用鋼絲、纖維布進行加固，完善。

7 總結

本文就當前比較熱門的工業廠房的加固和改造進行研究和實力分析，對工業廠房的加固和改造的背景、原因、方法、程序、原則以及實際案例進行相近的介紹，現總結如下：

7.1 介紹并探討了增大截面加固法、粘貼鋼板加固法、預應力加固法、粘貼碳纖維布法的基本原理和優缺點。

7.2 簡單介紹工程程序、原則。

7.3 結合具體的實際案例進行計算分析，并提出具體的解決方案

參考文獻：

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