【關(guān)鍵詞】工業(yè)廠房；混凝土框架結(jié)構(gòu)；加固改造；設(shè)計(jì) 

　　一、混凝土框架結(jié)構(gòu) 

　　我國的工藝廠房一般由屋蓋、柱、吊車梁、制動梁以及各種支撐和墻架組成，在這種廠房中，其框架結(jié)構(gòu)主要有橫向框架、屋蓋結(jié)構(gòu)、支撐體系等。 

　　橫向的框架結(jié)構(gòu)由柱及其所支撐的屋架或者屋蓋組成，它通常是單層廠房結(jié)構(gòu)中的承重體系，所承受的主要是其自重、風(fēng)雪等產(chǎn)生荷載以及吊車橫向與豎向的荷載，并負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)該種荷載向基礎(chǔ)的傳遞。屋蓋的結(jié)構(gòu)承擔(dān)橫梁、托架等屋蓋結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的荷載。支撐體系，在單層廠房中與柱、吊車梁等組成一個(gè)縱向的框架，并且能夠使承重體系中的個(gè)別平面結(jié)構(gòu)形成一個(gè)空間的整體結(jié)構(gòu)，以保證單層廠房結(jié)構(gòu)所要求的剛度及穩(wěn)定性的要求。 

　　二、混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)問題 

　　由于工業(yè)廠房的應(yīng)用條件不同，其設(shè)計(jì)時(shí)所應(yīng)考慮的因素也會有所不同，具體而言工業(yè)廠房的框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要有以下幾種： 

　　一是框架支撐體系。它是將支撐體系中橫向部分設(shè)計(jì)為鋼接框架，將縱向部分設(shè)計(jì)成柱形支撐體系，用柱間的支撐來抵抗水平的荷載。該種框架結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)成本的結(jié)構(gòu)，但是柱間的支撐可能會對使用產(chǎn)生影響，這種結(jié)構(gòu)在一些橫向結(jié)構(gòu)較短、橫向較長的廠房中應(yīng)用較多。 

　　二是框架體系。它是把廠房的縱向和橫向均設(shè)計(jì)成鋼接框架，沒有柱間支撐體系。這種結(jié)構(gòu)在應(yīng)用時(shí)能夠不受空間的影響，但是施工時(shí)要采用截面的形式，會帶來原材料使用量的增加。 

　　三是混合支撐體系。即鋼架和支撐的混合，它能夠有效減少柱的縱向彎矩同時(shí)也會有剛度等的要求，在保證樓面剛度符合支撐的要求，實(shí)現(xiàn)柱間支撐的作用。 

　　在工業(yè)廠房混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該遵循一定的原則，保證該種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠滿足工業(yè)生產(chǎn)的要求，同時(shí)又能夠?qū)崿F(xiàn)建設(shè)成本的有效結(jié)構(gòu)，保證有限空間和成本范圍內(nèi)廠房空間最大化設(shè)計(jì)及高效施工的實(shí)現(xiàn)。具體設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該從長遠(yuǎn)發(fā)展的角度出發(fā)，既要滿足當(dāng)下企業(yè)發(fā)展的需求，又要為企業(yè)日后的發(fā)展留有充分的余地�；炷�土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要在經(jīng)濟(jì)實(shí)用的基礎(chǔ)上，保證框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的有效性，保證其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理，其保證整個(gè)框架結(jié)構(gòu)能夠滿足一定剛度和抗震能力的要求。 

　　三、工業(yè)廠房加固改造的設(shè)計(jì) 

　　通過上文，我們了解了工業(yè)廠房混凝土框架結(jié)構(gòu)及其設(shè)計(jì)的相關(guān)問題，但是在實(shí)踐中，我們會發(fā)現(xiàn)在一些廠房投入使用后由于混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度不足，延展性較差等原因?qū)е缕涫褂霉δ芎桶踩�性等方面無法達(dá)到現(xiàn)有的要求，對已建成廠房的加固改造成為一種必然。該種加固改造的實(shí)現(xiàn)，要在混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，綜合運(yùn)用建筑新技術(shù)等進(jìn)行加固改造設(shè)計(jì)。 

　　工業(yè)廠房混凝土結(jié)構(gòu)的加固改造設(shè)計(jì)，要從廠房的具體情況出發(fā)，根據(jù)廠房現(xiàn)有的混凝土框架結(jié)構(gòu)，分析其樁基礎(chǔ)等結(jié)構(gòu)，綜合考慮廠房的配套需求，進(jìn)行綜合改造，在保證其原有用途的同時(shí)實(shí)現(xiàn)廠房新功能的增加。 

　　對于加固方案的確定，要依據(jù)原框架結(jié)構(gòu)的相關(guān)計(jì)算資料，并結(jié)合施工時(shí)工業(yè)廠房現(xiàn)實(shí)所要承受的負(fù)荷等因素確定相關(guān)加固要素，在無法獲得原有計(jì)算資料的情況下，便要通過現(xiàn)場的測量和計(jì)算來確定相關(guān)要素和基數(shù)。按照改造后的廠房荷載，以現(xiàn)行設(shè)計(jì)規(guī)范作為基礎(chǔ)，對于荷重所涉及的框架進(jìn)行相關(guān)系數(shù)的計(jì)算分析，將計(jì)算結(jié)果以表格形式呈現(xiàn)，并且分析相關(guān)內(nèi)力組合等。活載、風(fēng)載等和永久荷載組合，實(shí)現(xiàn)對梁柱的內(nèi)力控制，而對于地震作用的組合則不起控制的作用；對于框架中的柱配筋數(shù)值小于原數(shù)值的，即受力方向原框架柱配鋼筋便可以滿足該種需求。通過對框架梁其控制作用的組合數(shù)據(jù)及原框架梁所允許承載力的比較分析，可以確定工業(yè)廠房框架結(jié)構(gòu)中所要加固的部位，及其鋼筋結(jié)構(gòu)間距等細(xì)節(jié)問題。 

　　根據(jù)比較分析的結(jié)果，我們可以選擇增大截面實(shí)現(xiàn)加固的或者通過外包鋼來實(shí)現(xiàn)加固。前者是通過使用與已建成部分同種材料的鋼筋混凝土來增加其構(gòu)件的厚度和截面面積，從而提高混凝土結(jié)構(gòu)的承載力并且滿足廠房正常使用的要求。該種加固方法施工相對簡單，適用的范圍較廣，能夠有效的實(shí)現(xiàn)梁、柱、板等結(jié)構(gòu)的加固需求，但是該種加固方法施工時(shí)需要水濕原有建筑面，工作量相對較大，并且其養(yǎng)護(hù)的期間較長，對于廠房的生產(chǎn)作業(yè)會產(chǎn)生一定的影響，此外，截面的增加也會對廠房的外觀結(jié)構(gòu)和房屋的凈高產(chǎn)生影響。后者是用型鋼等材料外包在混凝土構(gòu)件的四周或者兩角以實(shí)現(xiàn)加固，該種加固方法可以根據(jù)具體施工方式的不同分為干式加固及濕式加固兩種。其施工相對簡單，現(xiàn)場的工作量相對較少，且具有工期短，加固結(jié)構(gòu)受力可靠等特點(diǎn)，在增大截面加固方法不適用的構(gòu)建部位可以使用；就外包鋼加固自身而言，干式加固施工相對簡單而濕式加固的效果更佳。 

　　工業(yè)廠房的加固改造要進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，在進(jìn)行設(shè)計(jì)之前，要對加固的結(jié)構(gòu)進(jìn)行充分的了解和科學(xué)的分析。對于加固結(jié)構(gòu)而言，是一種二次受力結(jié)構(gòu)，原結(jié)構(gòu)已經(jīng)載荷受力，并且新增加的部分在加固后并不是立即分擔(dān)原機(jī)構(gòu)的荷載，而是在新增荷載下才會開始受力，因此，整個(gè)結(jié)構(gòu)在其后的二次載荷過程中新增加部分的應(yīng)力、應(yīng)變始終滯后于原結(jié)構(gòu)的累計(jì)應(yīng)力、應(yīng)變。當(dāng)原結(jié)構(gòu)達(dá)極限破壞時(shí)，新加部分的應(yīng)力、應(yīng)變可能還達(dá)不到自身的極限狀態(tài)，其潛力得不到充分發(fā)揮。此外，加固結(jié)構(gòu)部分作為一種二次組合結(jié)構(gòu)，其與原結(jié)構(gòu)間會存在一種整體工作受力的問題。整體結(jié)構(gòu)的受力關(guān)鍵點(diǎn)在于結(jié)合面的構(gòu)造及其處理和施工方法，結(jié)合面混凝土粘結(jié)強(qiáng)度低于其自身的強(qiáng)度，會使這樣一種二次組合結(jié)構(gòu)的承載力小于一次性整體澆注結(jié)構(gòu)的承載力。這樣一種承載力上的差異，使得我們在加固改造的框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，便不能完全依照普通結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)，而應(yīng)該按照相關(guān)技術(shù)規(guī)范和國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行相關(guān)計(jì)算和具體設(shè)計(jì)。 

　　加固改造設(shè)計(jì)中的計(jì)算，要考慮剛度分配系數(shù)和外力因素的影響，通過對原有混凝土框架結(jié)構(gòu)中相關(guān)加固點(diǎn)的受力剛度數(shù)值化的分析和計(jì)算，來確定外包鋼的框架結(jié)構(gòu)強(qiáng)度等具體數(shù)值。并且通過外力分配系數(shù)的計(jì)算，來確定加固設(shè)計(jì)所需要的材料剛度及結(jié)構(gòu)形式。根據(jù)加固方案的不同，有針對性的進(jìn)行計(jì)算分析，通過數(shù)值化的分析來確定相關(guān)技術(shù)指標(biāo)，為具體加固改造設(shè)計(jì)方案的確定提供基礎(chǔ)，而這也為加固工程的順利開展提供了保證。 

　　四、結(jié)語 

　　工業(yè)廠房的框架結(jié)構(gòu)的加固改造設(shè)計(jì)，是對已建成廠房的一種維修護(hù)養(yǎng)，是為了更好的滿足企業(yè)生產(chǎn)的要求。在我們加固設(shè)計(jì)之前，要對廠房原有的設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行充分的測量、分析和相關(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)算，在此基礎(chǔ)上我們才能更好的了解已建成部分的機(jī)構(gòu)狀況及荷載分布等，從而為加固方案的確定提供相關(guān)設(shè)計(jì)指數(shù) 

　　對于加固設(shè)計(jì)方案的選定，要將各種可能的影響因素均予以考慮，并且進(jìn)行施工可行性等的分析，以選擇最優(yōu)的加固設(shè)計(jì)方案。在設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)該注意一些細(xì)節(jié)問題的處理，熟練的運(yùn)用相關(guān)規(guī)范，并且從整體結(jié)構(gòu)的角度出發(fā)，設(shè)計(jì)出科學(xué)合理的加固改造方案，以保證廠房加固改造施工完成后能夠更好的滿足企業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展的需求。 

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