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    一电机厂线圈车间单层厂房,建于1975,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。

    厂房改造加固要多谨慎?看这改造加固案例就知道!

    1.厂房改造加固前的结构检测,经现场测量和检测,结果如下:

    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。

    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。

    ③柱混凝土碳化深度最大值为16mm,小于混凝土保护层厚度。

    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。

    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。

    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。

    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。

    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。

    厂房改造加固要多谨慎?看这改造加固案例就知道!

    2.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;

    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;

    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。

    3.可靠性评定 依据《工业厂房可靠性鉴定标准》((GB J144-90)),对该厂房进行可靠性评定。

    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。

    厂房改造加固要多谨慎?看这改造加固案例就知道!

    4.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:

    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;

    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;

    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;

    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。

    由于旧厂房的一般使用时间较长,在改造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。且旧工业厂房改造加固的方法较多,必须仔细比较再择优进行改造加固施工,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,本厂房改造加固后使用情况良好。

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