钢屋架结构的加固与改造.pdfVIP

兰塑全量堡墨望些塞皇塑里墼垄兰查堕燮茎苎 钢屋架结构的加固与改造 王恒华穆保岗黄兴棣 (东南太学工程可靠性鉴定与加固中心，南京2100鳝) 提要： 奉文在简述钢屋架结构加同与改造基本方法的基础上，给出了具体的工程实例．说明钢屋架 结构的加同改造很有实际意义。 关键词：钢屋架结构，加固．工程实例 l引言 、 钢屋架结构是广泛应用于工业建筑与大型公共建筑的结构形式，以其自重轻、跨度 大、开间灵活而且施工周期短而在六、七十年代大量应用。但是经过多年负荷之后，由 于建设年代材质、施工以及设计理论的限制，很多结构的安全状态已不能满足现有规范 的要求；还有一些建筑物由于使用功能的变化都要求对原钢屋架结构进行加固改造，这 些都为结构工程人员提供了新的课题。 2基本方法 综合而论，钢屋架结构的加固与改造方面的问题主要分为以下几个方面：结构体系 的改善与加强；结构受力构件的加固；节点与细部的加固；加固铜屋架结构的施工工艺。 2．1结构体系的改善与加强 钢屋架结构是一种空间结构体系，它不仅在平面内承受竖向荷载，还在平面外承受 水平方向传来的满足空间变形位移协调的内力。既有的钢屋架结构往往由于局限于当时 的条件，常常出现结构布置不尽合理、上下弦及竖向支撑布置偏少等缺陷。 改善结构常用的手段有：在适当位置添加支撑(包括在原位增加支撑杆件)，可以增 加横向刚度或纵向刚度；改变支承状态，在多跨情况下．往往将次跨与主跨的连接由固 接改为铰接，以改善主跨的受力状态；在动力荀载下。还可以设置拉杆或拉索以调整结 构的自振频率。提高抗振能力。但在具体加固设计时必须根据工程的实际情况而灵活应用。 2．2结构受力构件的加固 结构受力构件的加固常常采用加大构件截面的方法，这样会较大影响结构基本单元 王恒华．男．1957年B月出生．博士后．剐教授 902 钢屋架结构的加固与改建 的受力性能。加同后的截面—般情况下提高了截面的净抵抗矩，降低截面应力。 对于主平面内受弯构件： 竺}+．：孚s，，．， W)1( ，，W。rM… 式中：肘，，M，一绕加固后截面形心x轴和y鞭的总弯矩； 暇，服一加固后对截面x轴和y轴的净截面抵抗矩； 以，以一截面塑性发展系数按照《钢结构设计规范》(GBJl7-88)采用； ％一受弯构件加固强度折减系数，取0．85--0．9： ，一截面中最低强度级别钢材的抗弯强度设计值。 对于拉弯和压夸构件．加固后截面形心位置往往发生变化。 … A 扎H0 芒士≮争±等争‰，，，H0 Ⅳ，M，，M，一分剐为构件承受的总轴心力，绕x轴和y轴豹总最大弯矩； 4。，H么，‰一分别为计算截面净截面面积·对x轴和y轴的净截面抵抗矩 晚k，吐b一分别为沿x轴和y轴的附加挠度。 对于构件平面内和平面外稳定性验算，均按照现行规范进行校核。 2．3节点与细部的加固 节点设计与施工是钢结构加固中重要环节，节点板面积较小是既有结构常常存在的 问题，将导致焊缝长度过少．影响结构构件之间的传力。另外压杆中垫板最小间距也常 常得不到保证，需要在加嗣设计中一并考虑。， 2·●加固钢屋架结构的施工工艺 钢屋架的加固更需要重视施工质量，施工单位要严格控制施工荷载，不应超过加固 设计所取的施工荷载值。同其他加固工程一样．注意施工顺序。总体上要先加固主要受 力构件．按传力树顺序自下而上施工。 3工程实例 3．1工程概况 第五届全国建筑物鉴定与加固改造学术讨论会论文集 扬州市广陵区体育馆位于广陵区汶河路东侧。跨度为25．96m，长为39．60m，柱距 为3．6m,建筑面积约为llOOm2，建造于60年代中期，至今已使用30多年，体育馆的屋盖 为三角形芬克式钢屋架。铜屋架结构平面和几何尺寸如图1和图2。屋面材料为波形水泥 石棉瓦，下设石膏板材吊顶。体育馆已建成使用多年，屋面材料已有所破损，出现漏雨 并殃及室内的吊顶和地板。为改善体育馆的内外景观，扬州市广陵区体委