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加大截面法在工业框架加固中的应用 　　【摘要】在工业厂房改造设计中，不可避免地要遇到旧结构的补强加固问题。在兖矿集团济二煤矿电厂破碎楼技改工程中，我们将增大截面法加固技术应用于破碎楼改造工程中，收到了良好的效果，下面我就将工程的设计过程介绍如下。 　　【关键词】混凝土梁柱增大截面法加固；混凝土钢梁混合加固 　　1.工程简介 　　济二煤矿电厂破碎楼技改工程，该工业建筑建于90年代，整个结构完好。根据改造要求，车间内原有设备全部要更换为新设备，并安装悬吊轨道，钢楼板若干，需对原建筑的楼板，部分梁进行破坏，改变原有的荷载分布，应甲方委托。我院对其原有建筑设计进行了验算，并对原建筑采用加大截面法进行了加固。现已投入使用3年，运行良好。 　　2.加固方法选择 　　经过与工艺专业的沟通，收集原楼层的荷载问题以及新加机器的荷载，动力系数，带入PKPM软件进行验算，结果显示，更换设备之后，9.300m层梁，5.300m层平面的若干框架梁，次梁不满足改造后的使用要求。应加固。标高-0.500～5.300m之间的四根框架柱，原设计不满足改造后的荷载要求，需要加固，加固方案采用采用加大截面法加固。 　　3.加大截面加固法设计简介 　　增大截面加固法，也称为外包混凝土加固法，它采用同种材料（混凝土和普通钢筋）对原有结构进行加固补强，通过增大混凝土和钢筋截面的面积和一些构造措施，保证后加固部分与原结构可靠连接，共同工作，达到提高截面承载力和刚度的目的。可用来提高构件正截面抗弯，抗压承载力和斜截面抗剪承载力以及截面刚度，也可用来修补开裂截面。 　　根据构建受力的特点和加固目的、构件几何尺寸、便于施工等要求可设计为单侧、双侧或三侧加固和四面包套的加固。根据不同加固的要求，此法又可分为增大截面为主的加固和加配筋为主的加固或者两者兼备的加固。 　　该施工方法的工艺简单，适用面广，可广泛用于梁、板、柱、墙、基础、屋架等混凝土构件的加固。同时该方法要求现场湿作业工作量大，养护时间较长，对生产生活有一定影响，而且构件的截面加固后结构的外观和房屋净空也有一定影响。 　　施工图加固主要参见了07SG111-1和06SG311-1两本图集。 　　4.计算方法及构造 　　破碎楼厂房加固时，结构承受着大量原有工艺设备的荷载，属于负载加固，应采用以下两种方法计算构件的承载能力。 　　4.1考虑截面的应力重分布 　　该方法适用于仅承受静力荷载或不直接承受动力荷载的构件，属于极限状态计算方法，一般表达式为： 　　S/akδf 　　式中S--荷载效应； 　　a--加固后截面的几何特性； 　　k--加固系数，一般取0.9； 　　δ--截面稳定系数； 　　f--设计强度。 　　4.2不考虑截面的应力重分布该方法适用于直接承受动力荷载的构件，属于以弹性工作阶段的容许应力计算方法，一般表达式为： 　　S1/a1+ΔS/aδf 　　式中S1、ΔS--分别为原结构的荷载效应和加固之后荷载效应的增量； 　　a1、a--分别为加固前后截面的几何特性； 　　δ--截面稳定系数； 　　f--设计强度。 　　新增混凝土层的最小厚度，板不应小于40mm，梁、柱采用人工浇筑时不应小于60mm，采用喷射混凝土时施工时，不应小于50mm。 　　新增受力钢筋与原受力钢筋的净间距不应小于20mm，并应采用短筋或箍筋与圆钢筋焊接。 　　5.施工过程 　　柱加固：将原有柱面凿毛洗净，箍筋采用封闭型。新增纵向受力钢筋应锚入上下层梁内。 　　梁加固：将原有楼层卸荷后去除相应的梁及部分楼板，预先制作钢梁，并安装完毕后焊接所需钢筋。锚固梁加固所需钢筋。在原有构件上新旧结合部位凿毛，梁表面不平度不小于6mm，并在原构件浇筑面上每隔一定距离凿槽，以形成剪力键，将原有构件凿毛洗净并涂覆混凝土界面结合剂一道，随涂随浇C30砼。 　　新加钢梁两侧修补楼板时腹板均与修补楼板钢筋焊接，之后浇注混凝土。 　　6.体会与建议 　　施工过程中间由于加固柱为不到基底的中间柱段，钢筋的下部锚固问题凸显了出来，现场采用的办法是下部钢筋箍套于构造地梁的梁端，四面植筋双向锚固，保证了柱加固后无论钢筋受拉受压都能共同工作。钢梁与混凝土梁协同工作时注意钢筋应与钢梁的翼缘钢板焊接而避免拉动腹板产生不必要的应力。 　　附几张有代表性的梁截面加固图。 　　7.结语 　　工业厂房技改加固设计是一项十分繁锁复杂的工作，必须理论与实践密切结合，设计应做好以下工作： 　　1）结构和工艺专业保持良好的沟通，全面把握新旧工艺系统及相关设备的工作特性，正确判断更替设备对原厂房的有利和不利影响。 　　2）充分运用概念设计手段，使主观设计意图尽可能接近客观实际，处理好加固厂房的强度、刚度和稳定性三者