轧钢厂房结构加固改造措施分析

轧钢厂房结构加固改造措施分析

倪景涛

中冶沈勘秦皇岛工程设计研究总院有限公司河北省秦皇岛市066000

摘要：近年来，我国的建筑业发展迅速，建筑量迅速攀升与土地资源紧缺的矛盾也在日益加剧，多层建筑可以减弱这种矛盾。但竖向压力及水平作用给建筑工程带来了很大的困扰。结构的承载力不足、结构整体刚度不足或不均匀等都有可能影响工程的质量。钢结构因高强度、重轻、抗震性能好、可重复利用等特点，已被广泛用于现代工程结构。但由于其抗腐蚀性能差、荷载能力差异大等影响厂房的稳固性。此外，除了新建建筑以外，还有许多工程是在旧建筑的基础上进行改造成为多层建筑的工程，由于新旧材料的功能和强度上存在很大的差异，新旧构件的连接也直接影响着工程的质量。因此，房屋的加固技术就显得尤为重要。本文就轧钢厂钢结构多层厂房的加固技术做了相应分析。

关键词：轧钢厂；钢结构；多层厂房；加固技术

1、多层钢结构工业厂房的基本特征

1.1工业厂房的承重力强

在新时代发展条件下，我国的工业厂房也朝现代化方向发展，它与普通的住宅不同，工业厂房存放的大型机器设备、原材料等比较多，并且这些大型设备运行时会造成一定的振动现象，这就要求工业厂房的承载力和抗压能力要更强。要求多层钢结构的承载力更胜一筹，通常情况下，其活荷载处于2.5到20KN每平方米区间内，这个荷载相比民用建筑的一般荷载大了很多。在实际建设施工时，把相关机器设备置于预留的设备平台支座上，就可以有效提高施工的效益，缩短工期。

1.2建设周期较短

多层钢结构工业厂房，除了自身承重力强，其施工建设的周期也比较短。多层钢结构工业厂房的设备比较大，所以需要空间也比较大，一般是用于生产流水线工作;施工作业更多是在组装钢结构框架，一些细节性的建造（比如装修要求）相比较于一般的建筑更少，所以建设周期短。

1.3悬挂以及集中性荷载量大

工业生产时，运作各类大型的设备时，振感比较强，再加上机械设备自身的重量，集中性的荷载也更加考验多层钢结构的稳定性和承载力。除此之外，集中性的大型设备放置，也会产生一些悬挂荷载，进一步加大了工业厂房设计的难点。对于多层钢结构工业厂房来说，更加方便悬挂集中性的荷载，也更加凸显了这类工业厂房设计的优势。

2、钢结构多层厂房的缺陷

钢结构建筑有着强度高、质量轻、构件截面小、有效空间大、材料均匀、塑性、韧性好等优点，但对于多层建筑来说由于构件截面较小、刚度较弱、纯钢结构的侧移较大等原因，对抗力体系、楼板、墙体的要求较高。因此，结构体系、抗震技术、连接节点、楼盖技术等仍需进一步完善理论研究，如何发挥钢结构的优势，为用户创造安全舒适经济的建筑环境，还有很长的路要走。且钢材的耐腐蚀性较差，对钢结构建筑的安全性即耐用性造成了很大的困扰，因此，要确保建筑的经济耐用，必须做好相关的保护及加固措施。

3、钢结构多层厂房加固原因分析

钢结构多层厂房的特点决定了加固技术在其中具有较高的应用价值。究其原因，首先就在于钢结构在设计与施工过程中可能会出现结构缺陷，主体或局部的承载力与设计要求不相符，比如焊缝较长削弱了截面承载力，此时就需要应用加固技术;其次，由于钢结构缺乏耐腐蚀能力，因此在长期使用过程中可能会出现损坏与腐蚀问题，此时就需要通过加固补强来恢复其承载力;再者，一些钢结构多层厂房可能是基于改造而形成的，此时其使用条件就会发生变化，例如结构负荷量增加，此时也有运用加固技术的必要;此外，自然与人为因素对钢结构造成的影响也会导致结构受到破坏，例如自然灾害、地基处理不当而导致沉降等等，此时也需要通过加固技术对其承载力进行补强。

4、钢结构多层厂房加固技术的具体应用

    4.1改变结构加固法

建筑的稳固性在很大程度上与主体结构的稳定性有关联。在对整体进行加固处理时，一般情况下都是对部分结构或构件进行加固即可达到效果。在工程实践中，可以增加结构或者构件刚度。再比如增加支撑来实现主体稳定性的提升，其次，也可以对主要构件刚度进行强化处理，从而缓解其他构件的压力，使结构整体的稳固性得到提升。此外，通过调整构件的截面承载力也可以实现加固目的。这种加固技术的形式就是对荷载分布进行调整。例如增加中间支撑座、将独立支撑结构连接到一起等等，都可以使构件荷载力发生变化。

    4.2加大构件截面加固法

在钢结构多层厂房的加固中，将构件截面积增加也可以使结构稳固性得到提升。这种方法涵盖的内容比较多，在工程实践中具有较强的适用性，因此对于钢结构加固而言具有比较高的应用价值。需要注意的是，在施工阶段，应该对构件荷载能力与缺陷问题予以充分考虑，在加固后严格控制二次变形与损坏问题。其次，加固人员还应该做好对钢结构厂房的调查与分析，遵循合理性原则对施工方案进行编制，确保加固技术的应用满足截面要求，从而提高施工的有效性与便捷性。

    4.3连接加固法

钢结构厂房加固的原因分为很多种，选择连接加固法，需要对结构损坏情况、基础受力情况以及施工条件等进行充分调查。一般来讲，连接加固法有固有铆接法、螺栓加固法、高强度螺栓链接发等等。其中铆钉与螺栓的连接加固方法，主要针对是螺栓松动与损坏情况，在工程实践中应该选择高强度螺栓进行连接。

    4.4焊缝连接技术

如果钢材具备焊接条件，也可以进行焊接来实现加固;其次，钢结构厂房中如果原有结构的连接方式为焊缝连接，获取加固部分具备焊缝连接条件，那么选择焊缝连接进行加固具有较强的适用性，且施工操作也相对便捷。一般来讲，在选择焊缝连接技术时，主要需要考虑以下因素：焊缝节点脆性断裂。焊缝节点脆性断裂指的是节点没有显著形变但有断裂现象出现。焊缝位置如果受到反复荷载，那么其材质就会发生破裂问题，即疲劳破坏。究其原因，一方面可能是因为钢材本身因素造成的，在焊接过程中容易出现缺陷，比如裂纹、气孔以及未焊透等等，此时就会导致局部应变集中，从而导致焊缝被破坏。针对此，在钢结构多层厂房加固补强过程中，首先应该严格把控焊条质量，保持其强度，同时对焊接方法进行合理选择，在完成焊接好要做好处理工作，如此才能够避免上述情况发生。再比如焊接变形也是一个比较常见的问题。针对此，在焊接过程中必须做好处理与保护措施，避免人为因素或非人为因素对焊接质量造成影响。

5、钢结构多层厂房加固技术的应用要点

    5.1做好加固原因及可行性分析

在钢结构多层厂房的加固过程中，首先要做的就是对结构损坏情况进行分析，找到问题产生的原因。加固人员应该掌握原有结构的功能与荷载强度，在材料选择时尽可能考虑功能与性质一致，从而提高加固效果，减少安全与质量隐患。

    5.2优化加固方案

在对钢结构厂房进行加固处理时，施工人员还需要结合实际情况，遵循经济性、便捷性原则，对加固技术的应用方案进行合理编制。其次，为了确保钢结构在加固处理后的荷载能力与设计要求相符合，还应该考虑减少对原有构建的破坏与拆除，如此才能够确保结构保持一个安全、健康的状态。在连接新旧材料方面，则应该根据结构实际情况，选择合适的材料，尽可能做好原有结构的保护，避免加固过程中对结构造成破坏，影响加固效果。

结语：总而言之，国内钢结构多层厂房的规模与数量正在不断提高，为了提高生产活动的安全性，就必须对厂房的稳固性提升予以充分考虑。鉴于此，作为建筑行业从业人员，我们有必要围绕钢结构多层厂房的加固技术进行深入的探索与研究，不断融入创新元素，提高技术应用水平，为推动钢结构建筑的发展提供有力支持。

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