门式刚架钢结构厂房新型加固技术的应用

2国家电网江苏省电力公司，江苏南京211100；3南京工程学院建筑工程学院，江苏南京211167）［扌商要］由于屋面荷载增大，造成钢梁承载力不足，需要对钢梁进行加固。通过改变钢梁的结构形式，使其变成张M梁的

新型加固技术，同时结合支撑法对钢梁进行加固。该加固方法均采用机械连接，可在结构负荷状态下施工，增大了施工的方 便性。结VP工程实例，介绍该加固技术，通过计算分析其加固效果，并在实际工程中得到了良好验证。［关键词］门式刚架；钢梁加固；张孩梁；支撑法；负荷状态7中图分类号］TU393 7文献标志码］B ［文章编号］1005-6270（2019）04-0057-04Application of New Reinforcement Technology for Portal Frame Steel Structure FactoryXIE Yang1 DAI Yang2 WANG Yong-quan3(l.Jiangsu Keneng Electric Power Engineering Consulting Co., Ltd, Nanjing Jiangsu 210036 China；2. State Grid Jiangsu Electric Power Company # Nanjing Jiangsu 211100 China;3. School of Architecture Engineering, Nanjing Institute of Technology, Nanjing Jiangsu 211167 China)Abstract: As the roof load increases, resulting in insufficient bearing capacity of steel beams, steel beams need to be reinforced. By changing the structural form of the steel beam, it becomes a new reinforcement technology

of the string beam, and at the same time, the steel beam is reinforced with the support method. The reinforcement methods are all mechanically connected and can be constructed under structural load conditions,

which increases the convenience of construction. Combining with an engineering example, this reinforcement

technology was introduced, and its reinforcement effect was calculated and analyzed, and it was well verified in the actual project.Key words: portal frame; steel beam reinforcement; beam string; support method ； loading state改革开放以来#钢结构房屋特别是门式钢架钢结构厂 房以其自重轻、抗震性能好、施工速度快而被广泛应用工业

由于在厂房 增加 进行 , 厂房

荷载增 , 钢 , 载 不满足要求, 因 要对厂要有改变梁厂房建筑％由于使用过程中屋面荷载增加，构件出现老化等 原因，造成结构不满足规范要求，存在安全隐患，需要对其

房进行加固％钢梁的加固

加固法、 加固法、吊杆加固梁方法、下支撑构架加固法进行加固％本文结合实际工程案例，采用了 钢梁和增 面加固法％加固 是 跨

加固方法，将型钢梁改造成 式，并通过支撑加固来, 在法减少钢 跨度％通过分析软件对该加固形式进行可行 支座部分的梁上下翼缘焊上钢板#使其变成连续体系％采用

该法进行加固时将导致柱荷载增加，而且施工 杆加固梁法主要适用于上部柱可固

性分析，并通过实际应用对其进行验证％％吊1结构概况某门式刚架钢结构厂房结构形式采用双坡两跨，跨度

结构％增 ：截面加固 要 过增 面面 来 载能 , 是 增

为1$ m#中间柱距为6 m,边柱柱距为5.5 m,边柱柱顶标

高为10 m#屋架坡度为5%,左右对称%屋架采用H400X

加了钢梁的自重，而且施工难度大，成本太高％ 过程

施工施工#因此需要对钢梁先进行卸载%结合200x6x$的钢梁，边柱采用H455x225x6x$型钢#中柱为

施工的可行性、经济性 工期问题#在传统加固方祛［收稿日期J2019-03-100 mmx700 mm的C30混凝土柱子#钢构件材质均采用

Q235%2加固方案［ ］训們，江苏稀能电力工程咨询有限公％，高级工程58上进行改进，提出了改变钢梁的结构形式与支撑相结合的新

型加固法$将型钢梁改变成张弦梁来增加屋架的强度和刚

度，同时采用支撑加固法来减小钢梁的计算长度，并将部分

荷载传递给混凝土中柱$该加固法与钢梁连接处均采用机械 连接，可在钢梁负荷作用下进行施工$见图1所示$通过建模3.1自然条件基本风压:!o=0.40 kN/m2(50年一遇)地面粗糙度:B类；基本雪压：！o=0.35 kN/m2(50 年一遇)；抗震设防烈度：7度0.1g,计地震分组第一组；建筑物场地土类别：111

$3.2荷载取值屋面恒载：0.3 ./12,標条和屋面板；屋面光伏组件荷载：0.15 kN/m2,按恒载考虑；屋 荷载： 0.3 kN/m2, 上 屋 取 荷载和 载中

的；屋

荷载： , 钢 ；屋面风荷载：因屋

度<10。，为风吸荷载，结构有利，

载力$4刚架模型建立4棉刚架作为整体计算模型，柱距为6 m，选取中

刚架进行 计算$ 式刚架的钢梁与钢柱

为刚接，钢梁与混凝土中柱 接，钢边柱柱脚为钱接，混

凝土中柱柱脚为刚接$刚架模型见图2所示$

荷载取 ， 屋 施加 荷载， 建 模型

棉刚架钢梁线荷载，恒荷载见图3所示，活荷载见图4所示。

5加固前刚架验算根据软件计算结果，加固前，钢梁最大变形为-62.3 mm图2刚架模型江苏建筑 2019年第4期(总第198期)禪帥:工况0_轉胁，kN.m)图3恒荷载布置图(kN,kN/m)欄網:工亦丿面滅(kN, kN m)图4活荷载布置图(kN,kN/m)=1/2L> 1/400L=45 mm，超出《门式钢架轻型房屋钢结构技 术规范》(GB51022—2015\"中受弯构件的挠度限值的38%，

见图5所示。对钢梁的 进行分析，结果表明强度应力比为1.324,绕钢梁2轴稳定应力比为1.343,绕3轴稳定应图6加固前钢梁应力比6刚架加固验算上节对钢梁计算分析表明，钢梁竖向变形过大，应力比

超限，根据本文提出的加固方法，对钢架进行加固,并进行 分析 算$通过建立分析模型,施加相同荷载，计算表明,钢梁最

度 -27.6 mm<45 mm， 见图 7 所示$ 钢 梁

力比为0.56,均小于1,数据见 1所示$钢梁编号见图8所示， 钢梁

计算结 见图 9 所示$通过计算分析， 加 固 的 钢 梁刚度 ， 变形 小 ，

$ 加固 的钢梁强度提

， 均小1， 钢梁 度 $ 该新型加固 方法在 分析中$7张弦梁加固技术应用江苏建筑 2019年第4期（总第198期）59图7加固后钢梁挠度图（mm）图10张弦梁加固法示意图图8加固后钢梁编号应力比图11节点1螺栓连接示意图图9加固后钢梁应力比张弦梁加固法下弦杆承受拉力，为节约成本，方便施

工,下弦杆采用①20钢拉杆。钢拉杆之间采用花篮螺杆连 接,方便钢拉杆的安装与调节$钢拉杆与钢梁之间通过钢板

进行焊接,同时截面1-1和截面2-2采用角钢焊接而成的 三角形来保障新形成的张弦梁的稳定性$见图10所示$该厂房处于负载状态下，焊接连接在施工中是不允许 的,根据该加固方法的特点,张弦梁加固法节点采用机械连

图12节点2螺栓连接示意图接，即在工字钢翼缘开2 ,通过连接耳板进行螺栓固 定，选取具有代表性节点1和节点2示意，见图11和图

12$为了节约材料,保证加固杆件只承担轴力作用,钢拉杆

与钢拉杆之间,钢拉杆与三角支撑之间均按照钱接 。选

取具有代表性节点3连接示意，见图13所示$为 钢拉杆施工中 于 的 , 钢拉杆 无法收紧，起到下弦杆的作用$本工程巧妙的 钢拉杆分成

两段，通过花篮螺栓进行连接,张弦梁成型后,通过调节花表1加固后钢梁应力比表单元号应力比图13节点3螺栓连接示意图单元号力单元号力230.340.4711120.390.5619200.470.340.320.310.370.3740.4413140.55212267100.080.320.040.020.390.570.560.560.560.441516232617270.3118280.3260篮螺栓使钢拉杆绷紧。见图14所示。为了避免钢梁端部受力较大，下部钢拉杆并未直接连 接于梁端，同时采用支撑法对钢梁梁端进行加固,加固详图

见图15所示#该加固方法在某厂房加固中得到了较好的应用，现场

施工图见图16和图17所示#该厂房加固完成后,经历了 2017年大雪,屋面积雪平

均深度达到100 mm,见图18所示,厂房未出现安全问题,

得以验证该加固方法的可靠性。与螺杆配套的花篮螺栓图14花篮螺栓连接示意图图15梁端支撑加固示意图图16钢梁支撑加固图8结语钢 厂房 于屋面

大 , 对 进行加固。本文提出了新型加固技术,采用将型钢梁改造成张

弦梁,并通过支撑加固法减少钢梁的跨度。通过计算分析表

明，该加固技术具有较好的强度和刚度， 达到加固的作 用。并且该加固技术节点连接均采用 连接，减少了高空 施，同时可在钢梁负荷状态下施工，缩短了施工工期,使

用钢 了 65%,大大减少了工程造价。通过该加固技术加固的厂房已竣工1年,并经历了 2017年大雪，结构处于

安全状态,使用状况良好。江苏建筑 2019年第4期(总第198期)图17 型钢梁转变为张弦梁加固图图18雪荷载作用的厂房参考文献⑴邵燕,李春阳，罗易,周承军.浅谈钢结构厂房屋顶安装光

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