钢结构厂房托梁拔柱与结构加固技术研究-建筑与土木工程专业论文.docxVIP

西安建筑科技大学工程硕士论文 西安建筑科技大学工程硕士论文 西安建筑科技大学工程硕士论文 西安建筑科技大学工程硕士论文 PAGE PAGE 2 3 3 相邻柱内侧新加钢柱，支撑新换 12m 吊车梁，吊车梁上设临时支柱，临时支撑 原有的双跨屋架 ，然后拆除待拔柱，最后在吊车梁上安装一根小钢柱，支撑屋架; 梁、柱未加固，在抽柱范围增加屋架下弦纵向支撑:基础加固、补强，并从构造 上进行处理，避免不均匀沉降， 并对拆除屋盖方案与托梁拔柱方案进行了对比。 之后大量文章出现，大部分工程都是工业建筑，冶金企业厂房改造居多 ，原有建 筑物有钢筋混凝土结构也有钢结构，柱距 有规则，也有不规则:有的抽除 一根柱， 有的连续抽除二根，最多连续抽除 9 根，还有的在厂房不同位置进行抽柱改造。 对于连续抽除 9 根厂房柱的托梁拔柱工程问，是将厂房柱距加大到 55.6m ， 厂房为钢结构，采用箱型吊车梁支撑上部结构，在拔柱区域两端增设两根厂房柱， 屋面增加纵向水平珩架，周边柱及基础都没有进行加固，设计想法是将厂房横向 荷载在排架内重新分配给其它厂房柱改为空间分配给新增柱和原有柱，街架刚度 设计成大于抽除厂房柱的横向刚度，施工过程没有叙述。 托梁拔柱详细介绍是在《建筑物改造与病害处理》一书中 Ill，该书对托梁 拔柱技术进行了概括，从设计构造到施工要点进行了论述，并列举了某砖混结构 的托换改造，工程难度大、规模大、构思新颖，在当今国际上尚属首例。 托梁拔柱按施工工法的不同大概分两种，有支撑托梁拔柱和无支撑托梁拔 柱。有支撑托梁拔柱又分永久性支柱和临时性支柱，永久性支柱如前两例所述， 再支撑吊车梁，也有支撑托架，临时性支柱是在待拔柱旁设置，利用此柱顶升上 部结构，然后安托架或梁，将上部结构支撑关系转换于托架或梁，再拆除待拔柱: 有支撑托梁拔柱方法施工较为安全，但影响使用空间，且增设临时支撑结构费用 较高。无支撑托梁拔柱是不另设支托上部结构的临时支撑结构，直接安装托架或 梁，拆除下柱，附近结构需按验算进行加固，费用较低，但技术要求较高，需利 用顶升技术。如利用原吊车梁顶升上部结构，或先安装托架，利用托架本身顶升 上部结构，实现支撑关系的转换。对于钢结构厂房是采用两榻托梁(架〉把待拔 柱上柱夹住，并在被拔柱保留的上柱部分设置反向牛腿，上部结构的重量及支撑 关系是通过反牛腿来进行转换:钢筋混凝土厂房往往用钢棒或销穿过混凝土柱通 过挤压和剪切把力传到托架上。 托梁拔柱技术是 一 门综合性技术，它涉及钢结构、钢筋混凝土结构、地基 基础加固处理，上部结构顶升技术，监测技术等，全面的研究报告目前还未找到。 结构加固技术已趋于成熟，有相应规范或规程，关键是确定托梁拔柱方案:上部 结构顶升施工简单，但需要理论指导;监测技术在汉口轧钢厂 φ 114 技改项目中 有所应用，该项目对托架进行了电阻应变和位移监测。 在国外，钢结构加固改造施工方法也得到广泛应用 ，如前苏联于1988 年出 版了《钢结构加固设计》、《改建企业钢结构加固计算建议》等，据资料记载，欧 洲、英国、美国等国家每年用于加固改造上投资占总投资 30-50%[401，但托梁拔 柱专题文章未查到。 1.3 托梁拔柱改造前应进行的准备工作 由于托梁拔柱是门综合性技术，受建筑物原有承载力、使用功能及施工方 案限制，几乎每一工程方法都不一样，因此改造前应进行详细的调查和现场实测。 调查的内容应包括设计和施工资料、使用状况、待拔柱周围环境。设计资 料的调查应包括原设计图、设计变更、荷载大小、设计计算依据及工程地质勘察 报告:施工资料的调查 应包括施工记录、竣 工图、竣工验收资料:使用状况、周 围环境调查应了解工艺设备要求，生产环境的变更，结构物的破损，有无加固， 观测记录以及已有资料与现状进行对比，了解场地有 无不均匀沉降和设计标高的 变化。 对于设计和施工的档案资料齐全时，可进行部分结构的实测，主要是柱、 屋盖系统 。对于无设计和施工的档案资料或资料残缺不全时，应进行实际结构的 详细实测。实测应包括结构布置，构件尺寸，构造连接，锈蚀程度，焊接缺陷， 螺栓的紧困状态等，还要进行变形测量，柱垂直度、屋架、屋面梁的垂直挠度、 旁弯和侧倾。对使用情况也要实测，如 愿面积灰荷载，测定积灰厚度，月平均积 灰量。对于使用数十年、十几年项目应测量沉降、倾斜等。与设计图纸进行对比， 为加固方案的可靠性提供保证。 最后根据调查和实测结果对原有结构进行复算，确定承载能力、安全度大小， 为托梁拔柱设计做好准备。 1.4 本文主要内容 本文结合工程实例，对钢结构厂房托梁拔柱与结构加固技术进行理论上的探 讨，合理选择托梁拔柱方案，确定改造后的结构体系。采用结构空间计算模型， 对托梁拔柱结构体系进行整体的静 力与动力分析。对