【摘 要】隨著時(shí)間的推移,我國(guó)的一部分工業(yè)廠房已經(jīng)老化,而工業(yè)廠房的加固顯得尤為重要。采取工業(yè)廠房的加固而不是重建,可以節(jié)省更多的社會(huì)資源,在人力、物力、財(cái)力上都是一大節(jié)約。 

【關(guān)鍵詞】加固;工程應(yīng)用;工業(yè)廠房;實(shí)例分析 
   1 工業(yè)廠房加固的研究背景 
   建筑業(yè)發(fā)展共分為三個(gè)歷史時(shí)期: 
   1.1 大規(guī)模新建時(shí)期:它主要特點(diǎn)是:建筑物的規(guī)模很大但是建筑的標(biāo)準(zhǔn)相對(duì)而言是很低的。 
   1.2 新建與維修改造并重時(shí)期:這一時(shí)期的出現(xiàn)對(duì)日后的建筑業(yè)出現(xiàn)的鑒定安全度和加固方法等課題有很重要的意義。 
   1.3 現(xiàn)代化改造和維修加固為重點(diǎn)時(shí)期:這種對(duì)現(xiàn)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(jié)構(gòu)現(xiàn)代化。顯著特點(diǎn)就是:低能耗、速度性。 
   2 工業(yè)廠房加固、改造的原因 
   工業(yè)作為一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的原動(dòng)力,工業(yè)廠房的結(jié)構(gòu)狀態(tài)顯然是影響工業(yè)生產(chǎn)的重要因素。其加固、改造的原因如下: 
   2.1 時(shí)代和科技的進(jìn)步,之前老化的設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)明顯不能滿足目前的生產(chǎn)和需求。 
   2.2 低質(zhì)量的豆腐渣工程、不正確的使用等。 
   2.3 地震等自然災(zāi)害。 
   2.4 設(shè)備的老化和年久失修。 
   3 主要加固方法簡(jiǎn)介 
   對(duì)工業(yè)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(yù)應(yīng)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(yè)廠房常用到的做簡(jiǎn)單介紹。 
   3.1 增大截面加固法:它的原理就是當(dāng)加固受拉區(qū)時(shí),新增的混凝土對(duì)增加的鋼筋進(jìn)行保護(hù)有力的粘合;當(dāng)加固受壓區(qū)時(shí),增大構(gòu)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(gòu)件一起受力。其操作簡(jiǎn)單,膠粘劑強(qiáng)度大、硬化快還不用占用多余的空間。 
   3.3 預(yù)應(yīng)力加固法:是采用預(yù)應(yīng)力筋對(duì)工業(yè)廠房進(jìn)行加固。其中對(duì)梁、板加固時(shí),預(yù)應(yīng)力筋產(chǎn)生的負(fù)彎矩能減小荷載彎矩,縮小裂縫。但是需要對(duì)拉桿作專(zhuān)門(mén)防腐。 
   3.4 粘貼碳纖維布法:這是一種新興的加固技術(shù)。它利用碳纖維材料高強(qiáng)度和高強(qiáng)效的特點(diǎn)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(yīng)于工業(yè)廠房的梁、板、柱等,但是其技術(shù)性要求也是很高的,同時(shí)造價(jià)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(jì)算――加固設(shè)計(jì)――施工組織設(shè)計(jì)――施工――驗(yàn)收 
   5 加固一般原則 
   5.1 方案制定的總體效應(yīng)原則 
   5.2 材料的選用和取值原則 
   5.3 荷載計(jì)算原則 
   5.4 承載力驗(yàn)算原則 
   5.5 與抗震設(shè)防結(jié)合的原則 
   6 實(shí)例應(yīng)用 
   本文結(jié)合某公司大型工業(yè)廠房進(jìn)行加固改造,對(duì)上面提到的工業(yè)廠房加固方法和技術(shù)進(jìn)行實(shí)例分析。 
   該廠房建造時(shí)間為50年代,處在地震帶上,廠房結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜,由多跨單層鋼筋混凝土排架、預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土屋架、高低跨吊車(chē)梁等組成。經(jīng)過(guò)種種考慮,最后決定采用工業(yè)廠房加固的方法對(duì)該公司廠房進(jìn)行整修。 
   6.1 計(jì)算分析 
   6.1.1 材料抽檢 
   我們抽取了不同強(qiáng)度的鋼筋混凝土柱,得出結(jié)論最高值為32.2MPa,最低值為16.1MPa。由此可見(jiàn),有一部分鋼筋混凝土柱的抗災(zāi)害和得抗能力是不足的。 
   6.1.2 荷載調(diào)查 
   我們能進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)考察,各標(biāo)高平臺(tái)的實(shí)際負(fù)載力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了它的標(biāo)準(zhǔn)值,顯然存在著超負(fù)荷。 
   6.2 結(jié)構(gòu)計(jì)算 
   鋼筋混凝土柱、預(yù)應(yīng)力平臺(tái)梁、平臺(tái)鋼梁及預(yù)制鋼筋混凝土梁是構(gòu)成這一框架的主要結(jié)構(gòu)。按兩端固結(jié)的現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)對(duì)框架的裝配整體式的結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算;同時(shí)需要說(shuō)明的是按一般的簡(jiǎn)支梁對(duì)鋼梁與框架結(jié)構(gòu)與兩端鉸結(jié)進(jìn)行計(jì)算。 
   根據(jù)對(duì)內(nèi)力的計(jì)算和發(fā)現(xiàn)最不利內(nèi)力組合我們就可以對(duì)構(gòu)件的承載力進(jìn)行再次驗(yàn)算。根據(jù)鑒定的標(biāo)準(zhǔn)和加固要求,我們需要對(duì)構(gòu)件的實(shí)際和極限承載力進(jìn)行比較對(duì)照,通過(guò)手算我們得出結(jié)果:該鋼梁抗變承載力嚴(yán)重超標(biāo),因此我們必須進(jìn)行加固處理。 
   濃縮機(jī)支架是由鋼筋水泥建造而成的,有兩個(gè)圓形的平臺(tái),并設(shè)有重100KN的濃縮機(jī)設(shè)備,800kN的充液重。在現(xiàn)場(chǎng)我們發(fā)現(xiàn),該濃縮機(jī)支架已經(jīng)出現(xiàn)嚴(yán)重縫隙,我們采取經(jīng)驗(yàn)法計(jì)算,各經(jīng)過(guò)種演算并運(yùn)用SAP2000結(jié)構(gòu)分析軟件對(duì)懸挑板的受力進(jìn)行計(jì)算分析,采取建模的方式。由SAP2000計(jì)算結(jié)果分可知,頂板除內(nèi)環(huán)梁周邊為正彎矩板底受拉外,其余均為負(fù)彎矩,板面受拉。我們發(fā)現(xiàn)和之前按經(jīng)驗(yàn)法驗(yàn)算的結(jié)果相差不大,誤差極小。取板面徑向最大負(fù)彎矩進(jìn)行承載力驗(yàn)算,可知不滿足可靠度及規(guī)范要求,應(yīng)進(jìn)行加固處理。 
   6.3 加固方法的探討與設(shè)計(jì) 
   平臺(tái)鋼梁負(fù)重能力差,尤其是設(shè)備負(fù)荷增加后,因此應(yīng)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(duì)該工業(yè)廠房的屋架也進(jìn)行了詳細(xì)的研究,根據(jù)受理的不同進(jìn)行加固處理,設(shè)計(jì)加固方案:首先,屋架桿件的斷裂層和裂縫區(qū)用壓力灌漿進(jìn)行粘合;其次,對(duì)下弦桿和拉腹桿采用濕式外包鋼法和增設(shè)預(yù)應(yīng)力筋、施加體外預(yù)應(yīng)力的方法進(jìn)行加固;再次,對(duì)壓桿和有保護(hù)層但是脫落的構(gòu)件進(jìn)行加大截面的方法采取處理;最后,對(duì)細(xì)節(jié)例如節(jié)點(diǎn)損害的用鋼絲、纖維布進(jìn)行加固,完善。 
   7 總結(jié) 
   本文就當(dāng)前比較熱門(mén)的工業(yè)廠房的加固和改造進(jìn)行研究和實(shí)力分析,對(duì)工業(yè)廠房的加固和改造的背景、原因、方法、程序、原則以及實(shí)際案例進(jìn)行相近的介紹,現(xiàn)總結(jié)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(yù)應(yīng)力加固法、粘貼碳纖維布法的基本原理和優(yōu)缺點(diǎn)。 
   7.2 簡(jiǎn)單介紹工程程序、原則。 
   7.3 結(jié)合具體的實(shí)際案例進(jìn)行計(jì)算分析,并提出具體的解決方案 
   參考文獻(xiàn): 
   [1]曹雙寅,邱洪興,王恒華編著.結(jié)構(gòu)可靠性鑒定與加固技術(shù).北京:中國(guó)水利水電出版社,2002年2月 
   [2]江見(jiàn)鯨,龔曉南,王元清等編著.建筑工程事故分析與處理.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1998年12月 
   [3]柳炳康,吳勝興,周安主編.工程結(jié)構(gòu)鑒定與加固.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2000年12月 
   [4]姚繼濤,馬永欣,董振平等編著.建筑物可靠性鑒定和加固.北京:科學(xué)出版社,2003年6月 
   [5]國(guó)家工業(yè)建筑診斷與改造工程技術(shù)研究中心.碳纖維片材加固修復(fù)混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(CECs146:2003).中國(guó)計(jì)劃出版社,2003,5.