關(guān)于工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的研究

滕杰

[摘 ?要]工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的加固改造設(shè)計(jì)是現(xiàn)代建筑施工的重要內(nèi)容之一，人們對(duì)建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量的要求越來(lái)越高，帶動(dòng)了建筑結(jié)構(gòu)加固改造技術(shù)的發(fā)展，以混凝土結(jié)構(gòu)為主的加固改造技術(shù)已成為了現(xiàn)代工業(yè)建筑加固的主要選擇。

[關(guān)鍵詞]工業(yè)建筑; 混凝土結(jié)構(gòu); 加固改造技術(shù)

中圖分類號(hào)：TU27 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）27-0225-01

一、工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)加固改造原則

工業(yè)建筑的加固改造一是要遵循安全性原則，設(shè)計(jì)具體的加固改造方案時(shí)要將保障生產(chǎn)安全性放在首位，在安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)之上拓展工業(yè)建筑的可利用空間，完善工業(yè)生產(chǎn)設(shè)施建設(shè)。二是應(yīng)遵循經(jīng)濟(jì)性原則和可行性原則，建筑加固的主要目的是要提高工業(yè)生產(chǎn)安全性，謀求更加廣闊的利潤(rùn)空間，在設(shè)計(jì)改造方案時(shí)要將改造成本控制考慮在內(nèi)，選擇更為經(jīng)濟(jì)可行的設(shè)計(jì)方案。我國(guó)的工業(yè)廠房一般由屋蓋、柱和制動(dòng)梁等部分進(jìn)行支撐，主要有橫向框架、屋蓋結(jié)構(gòu)和支撐體系等集中框架支撐結(jié)構(gòu)，單層廠房的承重結(jié)構(gòu)主要采用橫向框架結(jié)構(gòu)，由屋架、屋蓋和柱等部分組成，可以承擔(dān)工業(yè)廠房自重、惡劣天氣等帶來(lái)的負(fù)荷，起到加固廠房的作用。設(shè)計(jì)工業(yè)建筑加固改造方案時(shí)要考慮建筑本身的優(yōu)缺點(diǎn)，有針對(duì)性地進(jìn)行重點(diǎn)加固或者全面加固改造，將加固改造給企業(yè)帶來(lái)的影響降到最低限度，結(jié)合工業(yè)建筑的改造目的和實(shí)際需求設(shè)計(jì)加固方案，針對(duì)不同的工業(yè)廠房的應(yīng)用條件，考慮不同廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的因素。

二、混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)內(nèi)容

工業(yè)廠房加固主要應(yīng)考慮其框架支撐體系、框架體系和混合支撐體系等三個(gè)方面的加固設(shè)計(jì)，其中框架支撐體系是將支撐體系中橫向的部分設(shè)計(jì)成鋼接框架，縱向的部分設(shè)計(jì)為柱形支撐體系，可以提高建筑物對(duì)水平方向的承載力，但不適用于所有的工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)。框架體系是將建筑原本的橫向結(jié)構(gòu)和縱向結(jié)構(gòu)都設(shè)計(jì)成鋼接框架，不需要柱間支撐作為輔助，采用截面施工形式，在實(shí)際施工應(yīng)用中受空間的影響較小但原材料的用量較多，施工建設(shè)成本也較高。混合支撐體系采用的是鋼架和支撐體系混合的加固改造設(shè)計(jì)模式，可以有效地減少柱間的縱向彎矩，對(duì)工業(yè)建筑的剛度有一定的要求，在保證樓面剛度需求的基礎(chǔ)上，能夠有效地實(shí)現(xiàn)工業(yè)建筑柱間支撐。工業(yè)廠房的混凝土加固改造設(shè)計(jì)不僅要滿足企業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展要求，同時(shí)要保證建筑的施工成本，在成本控制和滿足工業(yè)發(fā)展要求的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)建筑加固改造，選擇工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)加固改造設(shè)計(jì)方案時(shí)要考慮企業(yè)長(zhǎng)久的發(fā)展目標(biāo)，不僅要從空間上擴(kuò)大廠房利用面積，還應(yīng)為企業(yè)未來(lái)發(fā)展創(chuàng)造彈性空間，保證建筑結(jié)構(gòu)加固改造設(shè)計(jì)的合理性和有效性。

三、工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)加固改造設(shè)計(jì)

工業(yè)建筑的加固改造設(shè)計(jì)應(yīng)結(jié)合工業(yè)發(fā)展利用建筑新技術(shù)進(jìn)行加固設(shè)計(jì)，很多工業(yè)建筑的加固改造都存在混凝土結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不夠、建筑延展性較弱、改造成本過(guò)高且工程周期較長(zhǎng)等問(wèn)題，導(dǎo)致工業(yè)建筑在功能便利性和安全性方面都存在一定的問(wèn)題，設(shè)計(jì)加固改造方案時(shí)應(yīng)綜合考慮建筑現(xiàn)有的混凝土結(jié)構(gòu)、樁基礎(chǔ)和廠房功能建設(shè)需求，有針對(duì)性地進(jìn)行綜合改造。下面主要介紹幾種工業(yè)建筑加固改造技術(shù)。

（一） 增大截面加固技術(shù)。增大截面加固方法在建筑梁、柱、板和墻結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)中運(yùn)用較廣，通過(guò)鋼筋網(wǎng)砂漿層或者鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)增加原有的建筑結(jié)構(gòu)截面，可以有效地提高建筑物的承載能力，在新舊建筑混凝土混合面可通過(guò)配置錨固件或剪切摩擦筋連接新舊兩部分，保證建筑結(jié)構(gòu)承載力的同時(shí)保持結(jié)構(gòu)整體一致。具體施工時(shí)若只有梁的單面或者雙面配置有鋼筋，應(yīng)選擇和原受力鋼筋相近的受力鋼筋，通過(guò)焊接短筋的方式進(jìn)行連接，焊連的短筋直徑不能小于原有的受力鋼筋的直徑，間距應(yīng)控制在50厘米以內(nèi)。如果工業(yè)建筑梁的單面或者雙面采用的是鋼筋混凝土，應(yīng)保證現(xiàn)有的受力鋼筋和增加的受力鋼筋距離較遠(yuǎn)，通過(guò)焊接或者U形箍筋連接新舊受力鋼筋，焊接彎起的短筋直徑應(yīng)小于原受力鋼筋的直徑，間距保持在50厘米以內(nèi)。如果需要同時(shí)增加建筑梁的配筋和截面，可采用化學(xué)植筋連接新增的梁縱筋和原有建筑的柱形結(jié)構(gòu)，利用U形箍筋穿過(guò)樓板焊接成封閉箍筋，設(shè)置拉結(jié)筋保證工業(yè)建筑的加固部分和原有建筑部分之間能夠有效地協(xié)同工作。

（二） 粘鋼板加固技術(shù)。該方法主要運(yùn)用在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)受損部位的表面粘貼鋼板進(jìn)行加固處理，工業(yè)建筑的空間較小無(wú)法擴(kuò)大截面尺寸時(shí)可以采用粘鋼板加固技術(shù)進(jìn)行加固，將鋼板粘在建筑梁的底部，增加梁體的強(qiáng)度提高建筑梁體的抗彎承載力，通常除了底部粘鋼板以外，還可在梁的兩邊增加鋼箍以提高梁的抗剪承載力，但要根據(jù)梁體本身的截面尺寸和受力情況確定鋼板的尺寸，固定鋼箍時(shí)要在梁的兩側(cè)保持一定的距離，間隔一定距離將鋼箍粘在梁的兩側(cè)并用鉚釘固定，鋼板和鋼箍之間要緊密焊接在一起，之后用混合砂漿涂在鋼板外面作為保護(hù)層，粘鋼板加固技術(shù)可以在一定程度上降低工業(yè)建筑空間體積的限制，有效地提高建筑的承載力和抗剪承載力。

（三） 置換混凝土加固技術(shù)。置換混凝土加固技術(shù)就是利用高強(qiáng)度等級(jí)的混凝土置換原有的工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)中的混凝土，一般主要是在原有的建筑結(jié)構(gòu)受壓區(qū)強(qiáng)度差異影響，或者建筑局部損壞嚴(yán)重時(shí)使用此方法，當(dāng)工業(yè)建筑的承重構(gòu)件缺失時(shí)采用局部混凝土置換加固，雖然能夠節(jié)省一定的人力資源和施工成本，但必須注意保證新舊混凝土結(jié)合部分的加固效果。

（四） 粘貼纖維復(fù)合材料加固技術(shù)。該方法是在工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)中鋼筋混凝土受彎、受拉構(gòu)件等粘貼碳纖維或者玻璃纖維等復(fù)合材料進(jìn)行加固，粘貼的纖維復(fù)合材料要能夠承擔(dān)主要的應(yīng)力作用，并在復(fù)合材料的表面進(jìn)行特殊的防護(hù)處理，和粘貼鋼板加固技術(shù)相似，高溫環(huán)境或者特殊條件下可以使用無(wú)機(jī)膠粘貼劑，這種方法在近年來(lái)的工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)加固處理中使用較為廣泛，通過(guò)實(shí)際的研究和工程實(shí)踐證明，該方法已經(jīng)成為了一種安全可靠的建筑結(jié)構(gòu)加固技術(shù)。

（五） 增設(shè)支點(diǎn)加固技術(shù)。該方法主要是在建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)增設(shè)支點(diǎn)以減小建筑結(jié)構(gòu)的跨度或位移程度，提高工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的受力狀況，是一種傳統(tǒng)的間接加固技術(shù)，一般運(yùn)用于對(duì)工業(yè)建筑結(jié)構(gòu)的外觀或者內(nèi)部功能影響較小的部件如梁、板、桁架等進(jìn)行加固施工，根據(jù)支點(diǎn)支承結(jié)構(gòu)和建筑構(gòu)件受力能力的不同，可以將該技術(shù)分為剛性支點(diǎn)加固技術(shù)和彈性支點(diǎn)加固技術(shù)，使用該技術(shù)之前要在詳細(xì)了解原有的工業(yè)建筑構(gòu)件的基礎(chǔ)上，根據(jù)建筑構(gòu)件的變形狀況選擇不同的支點(diǎn)加固法。

四、結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)代工程建筑結(jié)構(gòu)的發(fā)展過(guò)程表明，工程結(jié)構(gòu)的維修改造技術(shù)已經(jīng)成為了建筑維護(hù)的重要環(huán)節(jié)，進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)加固改造設(shè)計(jì)之前，要對(duì)原有的建筑物結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的鑒定，根據(jù)建筑實(shí)際情況選擇合適的改造加固技術(shù)。

參考文獻(xiàn)

[1]劉延峰.混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)[J]. 四川建材. 2011（01）

[2]陳愛(ài)文.論混凝土加固技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用[J]. 黑龍江科技信息. 2008（18）