多层厂房结构综合加固技术

多层厂房结构综合加固技术（通用11篇）

篇1：多层厂房结构综合加固技术

多层厂房结构综合加固技术

哈尔滨市某厂总装车间，建筑面积3716.71m2，长102m，宽16.20m，2层（局部3层）。

二、三层间设沉降缝一道，三层屋面板标高12.30m，二层为内框架结构，三层为混合结构，承重外墙厚49cm，内墙厚24cm，毛石条基，设有基础圈梁。竣工不久发现三层12~20轴间的36.54m区段内承重墙体严重裂缝、窗间墙开裂错位、墙体倾斜、梁板及楼梯开裂并倾斜、外墙钢窗变形、圈梁裂缝，已不能安全使用，须及时加固处理。

第1章 结构加固前状况

承重墙体裂缝。内外墙体裂缝264道，裂缝宽度1~28mm，裂缝长度600~2800mm，均为45斜裂缝。6个承重窗间墙（厚49cm）裂缝，其中2个窗间墙裂透失稳。

内外墙各l处 倾斜，墙体沿裂缝方向错位20~30mm。梁板、楼梯、圈梁共有裂缝41道，裂缝宽度0.1~0.3mm。

楼板倾斜，倾斜后高差120mm，由于楼板倾斜，大部分内门不能开关。外侧钢窗变形后成为平行四边形，窗户不能开启。底层室内水泥地面下沉，室外散水坡下沉塌陷。

经基础开挖后详细观察，地基持力层下陷，严重处基础悬空，其下出现距离基底148cm的坑穴。

该区段建筑处于危险状态，厂方已作出拆除重建的决定。

第2章 产生问题的原因

经全面调查，该厂房12~20轴区间内有一丁字形防空通道，通道顶标高距自然地面9m，在离12~20轴外墙3m附近有一防空洞入口，由于整个建筑物坐落在地势最低洼处，雨后地表水聚集流入防空洞内，其土质具有湿陷性，长期受水浸后逐层塌落而沉陷，致使上部结构遭到严重破坏。-第3章 补强加固措施

厂房的补强加固共分两部分，基础部分采用钢筋混凝土灌注桩加承台梁的方法，并采用了石灰挤密桩进行地基加固。上部结构的补强加固是在基础部分加固10个月后，确认基础沉降基本稳定的情况下进行的，为加强结构的整体性，采用了拉杆加固法；开裂失稳的窗间墙则采用先包后灌加固法；混凝土构件裂缝、墙体裂缝采用化学灌浆补强法；最后进行侧窗整形、楼板提升找平及重新装修。为减少经济损失，加固工作是在不停产的情况下进行的，现就上部结构综合加固法作一简要介绍。

9-20-3-1拉杆加固

为加强结构的整体性，在厂房的12~17轴，沿横墙在每层楼板面层标高处设置φ20预应力拉杆（图9-20-1），螺杆为φ22（d=22mm螺母），采用千斤顶施加预应力，预应力拉杆穿墙钻孔必须使用冲击钻，禁止人工凿孔，拉杆垫板采用∟75×10角钢，以使拉杆与墙体共同工作。，9-20-3-2钢筋混凝土短梁加固

承重砖墙裂缝宽度超过5mm以上，或开裂后错位的墙体，在进行楼面支顶后，采用钢筋混凝土短梁进行加固。即每隔50cm，以裂缝处为中点向两边各延伸50~75cm，将高50cm范围内的墙体拆除，配主筋4￠12，箍筋￠6@200，支模后，灌注C15号混凝土，捣制混凝土短梁，见图9-20-2。

9-20-3-3化学灌浆补强加固

对混凝土构件（楼板、圈梁、楼梯）裂缝及承重砖砌体裂缝宽度大于0.1mm、小于0.5mm的墙体，采用建筑结构化学灌浆法进行补强，该方法是将一定的化学灌浆材料配制成浆液，用压送设备将其灌入缝隙内，使其充分扩散，经凝结固化，达到补强目的。

环氧树脂具有强度高，粘结力强，收缩小，化学稳定性好，可在室温条件下固化等优点。采用环氧树脂作为建筑结构灌浆材料进行补强，可以收到下列技术经济效果：能有效地恢复结构的整体性，而且具有封闭防渗作用，补强后结构外观好；补强时一般不需要停产，不影响建筑物的正常使用；与其他方法相比施工简便，速度快，能使建筑物很快恢复使用，可用这种加固方法修复其他方法很难处理的混凝土裂缝，施工费用低，综合经济效果好。

化学灌浆补强中采用的灌浆材料由下列多种材料配制而成。

1.主剂。以环氧树脂作主剂，采用双酸A型环氧树脂，它是由环氧氯丙烧与双酚A在苛性钠作用下缩聚而成的。平均分子量为300~700，软化点小于50℃，为珑泊色或淡黄色的粘稠液体。双酸A型环氧树脂的主要性能：

（1）粘结力强。环氧树脂分子中所含的极性基团，容易使其分子与和它接触的界面产生极性相互作用，使它具有独特的粘结能力。

（2）稳定性高。环氧树脂在未固化前是热塑性的，受空气、光、热等影响较小，稳定性好。（3）收缩小。因其在液态时就有高度缔合，固化过程中没有副产物生成，所以固化收缩小。（4）化学稳定性好。固化后的环氧树脂有稳定的分子结构，可耐侵蚀。（5）电绝缘性及物理力学性能优良。常用的国产环氧树脂有E51（618号）、E44（6101号）、E42（634号）、E33、E28等。

2.固化剂。固化剂是一种使未固化的环氧树脂呈热塑性的线结构进行交联固化反应的化学掺剂。固化剂的种类很多，常用的多为多元胺类。胺类固化剂的特征是在常温下使环氧树脂凝结、固化，反应时放出热量多，放出来的热量能加速环氧树脂的固化。胺类固化剂的用量可按下式计算：

胺类固化剂用量（g/100g树脂）=

常用的胺类固化剂有乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺等。

3.稀释剂。稀释剂主要用来降低环氧材料的粘度，使之在灌浆时有很好的可灌性，粘结时有较好的浸润力。稀释剂的另外一个作用是控制环氧树脂与固化剂的反应热，延长使用时间，可以增加较多的填充料而降低成本。稀释剂分活性稀释剂和非活性稀释剂两种，该工程结构化学灌浆补强中采用非活性稀释剂。非活性稀释剂不参与环氧材料固化过程中的反应。常用非活性稀释剂有丙酮、甲苯、二甲苯等。

4.增塑剂。加入增塑剂的目的，主要是减少环氧树脂硬化后的脆性，由于加入增塑剂，可降低大分子之间的相互作用力，提高材料的韧性、抗冲击强度和耐寒性能，同时还有降低反应放热温度和延长使用时间的作用，但抗拉强度、弹性模量、软化点都相应降低。增

627 塑剂分活性增塑剂与非活性增塑剂两种，该工程结构化学灌浆补强中采用非活性增塑剂。常用的增塑剂有邻苯二甲酸二丁酯、磷酸三乙酯等。

5.填料。环氧材料中加填料，可使固化物的一些性能得到改善，如降低热膨胀系数、收缩率、放热温度，提高粘度，抗冲击性能等。同时还可以减少环氧树脂用量，降低成本。常用的填料有石棉纤维砂、石英粉、瓷粉、小石子等。

6.反应促进剂。由于粘结工艺要求尽快结束固化反应，以缩短操作时间，因此，在配制浆液时需要添加各种促进剂，加速固化剂与环氧基的反应。常用胺类固化剂的促进剂有苯酚、煤焦油、聚酰胺等。

环氧树脂灌浆材料的组成可分为三大类，该工程采用的是非活性稀释剂体系。设计了在常温条件下的环氧基液配合比组分：环氧树脂主剂、增塑剂、稀释剂、固化剂；环氧胶泥配合比组分：环氧树脂主剂、增塑剂、固化剂、促进剂、吡啶、稀释剂、水泥；环氧灌浆浆液配合比组分：环氧树脂主剂、增塑剂、释稀剂、固化剂。经试验浆液凝固后的抗压强度为63.5MPa，粘结强度为l.9MPa。

目前国内尚无定型的专用化学灌浆设备，为此自行设计加工两套压力灌浆罐，并配备空气压缩机（国家定型产品）、管道、灌浆嘴、冲击钻、天平、配浆器具组成灌浆设备。这两套化学灌浆设备具有下列性能：可灌满混凝土构件裂缝宽度在0.1mm以上的裂缝；灌浆压力可达lMPa，一般0.2~0.4MPa即可满足化学灌浆的要求；灌浆设备功能齐全，移动灵活，便于维修保养。

9-20-3-4化学灌浆一般工艺流程

缺陷调查→缺陷部位处理→埋设灌浆嘴→封闭处理→试漏→配浆→灌浆→封口→养护

1.缺陷调查。对混凝土构件及承重砖砌体的裂缝长度、宽度、深度及走向进行调查并作好记录。

2.缺陷部位处理。用钢丝刷等工具将混凝土构件裂缝表面及承重砖砌体裂缝部位表面的灰尘、浮渣等污物清除，沿裂缝两侧2~3cm处涂刷环氧基液，为封闭处理准备好基底。

3.钻孔。在裂缝上钻骑缝孔，以便使灌浆具有较广的通路，而且能使浆液进入裂缝的深部，提高浆液的充盈度，钻孔孔径为机0mm，砖砌体裂缝孔距40~60cm（混凝土结构裂缝孔距应为30~50cm），钻孔后应用压缩空气将孔内粉尘与碎屑吹净。

4.埋设灌浆嘴。灌浆嘴位置设在裂缝较宽处及裂缝端，在贯通裂缝上必须两面交叉设置，并考虑了一定数量的排气孔，灌浆嘴可用普通（I级钢）圆钢或塑料制作，用环氧树脂胶泥封闭。

5.封闭。用环氧树脂胶泥沿裂缝两侧2~3cm的部位刮平进行封闭处理，特别要注意灌浆嘴周围的封闭质量，确保密封效果。

6.试漏。用环氧树脂胶泥封闭1d后，即可进行试漏，试漏前沿封闭部位涂刷一层肥皂水，从灌浆嘴通入压缩空气（压力与灌浆压力相同）。若封闭不严，产生漏气时肥皂水会起泡。如发现漏处则可用环氧树脂胶泥堵漏。

7.配浆。环氧树脂浆液的配制方法是按确定的灌浆配合比，先将环氧树脂加热，使其能较好地与其他外加剂搅拌混合。外加剂的掺加次序是：稀释剂、增塑剂、促进剂，最后加入固化剂，搅拌必须均匀。浆液配制后最好能予以冷却，使其反应速度缓慢，粘度增长不致太快。

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8.灌浆。灌浆前用压缩空气将孔道（通过灌浆嘴）吹干净（达到无水、干净状态），然后进行灌浆。灌浆压力可控制在0.2~0.4MPa，压力升高应缓慢，防止骤升骤降。以下述三方面为进行终止灌浆的控制条件，即压力罐上的压力表稳定2min以上；排气灌浆嘴冒出浆液，从透明压浆管观察到浆液停滞。终止灌浆后立即用木楔将灌浆嘴塞严。

9.养护。养护温度以l5~25℃为宜，夏季养护期为2d，冬期（采暖）则需7d以上。养护期间不应受冲击和振动。

灌浆效果检查。采用压水试验，压力值一般为灌浆压力的70%~80%，压水试验至基本不进水，且不渗漏时，即认为合格。

采用上述化学灌浆补强方法，共加固处理混凝土构件裂缝41条，承重砖砌体裂缝105条，效果良好。其余159条缝宽度小于1mm的裂缝则采用抹刮环氧树脂胶泥进行加固处理。

9-20-3-5窗间墙加固

窗间墙的加固采用“先包后灌”的方法。即在窗间墙四角沿墙高设置4根∟75×10的角钢，角钢四周设￠10@l50mm的套箍，角钢之间配5￠10纵向钢筋，并与套箍点焊形成钢筋网。套箍经预热后焊接，从而使其冷却产生预应力。浇水湿润后抹M10水泥砂浆厚50mm，同时沿裂缝处埋设灌浆嘴。养护7d后，对窗间墙进行环氧树脂压力灌浆加固，灌浆工艺同前述，见图9-20-3。

9-20-3-6楼板提升找平

楼板倾斜后高差120mm，因此门不能正常开启。刨除水泥砂浆面层及预制空心板的灌缝混凝土后，采用千斤顶加横梁的方法，逐块将预制空心板提升到原有位置并找平坐浆后重新灌缝做水泥砂浆面层。

9-20-3-7门窗整形，油漆粉刷

对变形的钢窗及内门进行整形修复，并对整个厂房进行油漆粉刷。经测量，对该厂房四周的排水系统进行设计，使雨水及时排出，厂房基础不再受雨水浸蚀，消除了隐患。

篇2：多层厂房结构综合加固技术

钢结构厂房的网先容钢结构损坏的主要因素有:构件因为各种意外产生变形、扭曲、伤残、凹陷等，致使构件截面削弱，杆件翘曲，钢结构连接开裂等；因为化学物质的腐蚀而产生侵蚀以及电化学侵蚀致使钢结构构件截面削弱,钢结构；由荷载变化，超期服役，钢结构规范和规程改变导致结构承载力不足；温差作用下引起构件或连接变形、开裂和翘曲；其它包括设计、出产、施工中的失误及服役期中的违规使用和操纵等。

钢结构厂房的恬静性,轻钢墙体采用高效节能体系，钢结构具有呼吸功能，可调节室内空气干湿度；屋顶具有透风功能，可以使屋内部上空形成活动的空气间，钢结构保证屋顶内部的透风及散热需求。改变计算简图：增设附加支承，调整荷载分布情况，降低内力水平，对超静定结构支座进行强迫位移，降低应力峰值.以上是简析钢结构厂房进行加固的过程.也可以从其它不同的角度进行理解。

钢结构厂房具有耐久性轻钢结构住宅结构全部采用冷弯薄壁钢构件体系组成，钢结构钢骨采用超级防腐高强冷轧镀锌板制造，有效避免钢板在施工和使用过程中的锈蚀的影响，增加了轻钢构件的使用寿命。钢结构的加固技术措檀越要有三种：截面补强法：在局部或沿构件全长以钢材补强，连成整体使之共同受力；预应力拉索法：钢结构利用高强拉索加固结构薄弱环节或进步结构整体承载力、刚度和稳度。

钢结构厂房重要相关特性

跟着现代化的一个发展，越来越多的钢结构厂房不断泛起在人们的糊口中,钢结构，并随处可以见到，钢结构那么对于钢结构厂房它毕竟具有什么重要相关特性？

钢结构厂房钢骨采用超级防腐高强冷轧镀锌板制造，有效避免钢板在施工和使用过程中的锈蚀的影响，钢结构增加了轻钢构件的使用寿命。钢结构建筑施工工期短，相应降低投资本钱。钢结构厂房不仅具有以上这样的一种特点，同时更重要的一点是：钢结构厂房特别主要是钢结构厂房建筑质量轻，强度高，跨度大。钢结构厂房特别广泛应用于厂房，仓库，餐厅，体育馆，大型市场等。

篇3：多层厂房结构综合加固技术

此外, 为适应市场经济的需要, 很多建筑因建筑功能发生了转变, 也需要对房屋进行改造加固, 从而更好的满足建筑使用要求, 减少房屋的空置与浪费, 为建设方节约投资、创造良好的经济效益。

1 多层砌体结构房屋抗震加固措施

水泥砂浆面层及钢筋网水泥砂浆面层加固墙体。砖墙一侧或两侧采用水泥砂浆面层或钢筋网水泥砂浆面层加固, 通称夹板墙;重力灌浆法。利用浆液自重灌入砌体裂缝达到补强目的;压力灌浆法。应用灰浆泵把浆液压入裂缝或原砌体的砂浆间隙中达到补强目的;现浇钢筋混凝土板墙加固墙体;增设砌体抗震墙加固房屋;增设现浇钢筋混凝土抗震墙加固房屋;外浇钢筋混凝土柱加固房屋;增设圈梁、钢拉杆加固房屋。

抗震加固的房屋按程序经过仔细认真的房屋鉴定后, 应根据鉴定报告认真分析从经济性、安全性、适用性综合考虑, 合理选取抗震加固的方法, 这对加固效果的好坏起到重要作用, 现就砌体房屋选择原则作一个简略的介绍。

2 多层砌体房屋抗震加固方法的选择

2.1 房屋抗震承载力无法满足要求时应选择的加固方法

拆砌或增设抗震墙。对强度过低的原墙体可拆除重砌。重砌和增设抗震墙的结构材料可采用砖或砌块, 也可采用现浇钢筋混凝土。

修补和灌浆。对已开裂墙体, 可采用压力灌注修补, 对砌筑砂浆饱满度差或砌筑砂浆强度低的墙体, 可用满墙灌浆加固。

面层或板墙加固。在墙体的一侧或两侧采用水泥砂浆面层, 钢筋网砂浆面层或现浇钢筋混凝土板墙加固。

外加柱加固。在墙体交接处采用现浇钢筋混凝土构造柱加固。柱应与圈梁、拉杆连成整体, 或与现浇钢筋混凝土楼, 屋盖可靠连接。

包角或镶边加固。在柱、墙角或门窗洞边用型钢或钢筋混凝土包角或镶边;柱、墙垛还可用现浇钢筋混凝土套加固。

支撑或支架加固。对钢度差的房屋, 可增设型钢或钢筋混凝土的支撑或支架加固。

2.2 房屋整体性无法满足要求时选择应选择的加固方法

当墙体布置在平面内不闭合时, 可增设墙段形成闭合;在开口处增设现浇钢筋混凝土框。

当纵横墙连接较差时, 可采用钢拉杆、长锚杆、外加柱或外加圈梁等加固。

楼、屋盖构件支承长度不满足要求时, 可增设托梁或采取增强楼、屋盖整体性等措施;对腐蚀变质的构件应替换;对无下弦的人字屋架应增设下弦拉杆。

当圈梁不符合鉴定要求时, 应增设圈梁, 外墙圈梁宜采用现浇钢筋混凝土, 内墙圈梁可采用钢拉杆或在进深梁端加锚杆代替。

2.3 对房屋易倒塌部份选择的加固方法

承重窗间墙宽度过小或抗震能力不足时, 可增设钢筋混凝土窗框或采用面层板加固;隔墙无拉结或拉结不牢时, 可采用镶边、埋设铁夹套、锚筋或钢拉杆加固;支承大梁等的墙段抗震能力不足时, 可增设钢筋混凝土窗框或采用面层、板墙等加固;出屋面楼梯间, 电梯间和水箱间不符合要求时, 可采用面层或外加固柱加固;出屋面的烟囱, 无拉结女儿墙超过规定的高度时, 宜拆矮或采用型钢, 钢拉杆加固;悬挑构件锚固长度不满足要求时, 可加拉杆或采取减少悬挑长度的措施。

2.4 当具有明显扭转效应的砌体抗震力无法满足要求时选择以下加固方法

可以优先在薄弱部位增砌体墙或现浇钢筋混凝土墙;可在原墙加面层;也可采取分割平面单元, 减少扭转效应的措施。

3 基于经济效益准则的抗震加固策略

现有结构在整个寿命周期内, 受各种荷载和其他因素的影响, 结构的积累损伤会逐渐增加, 结构强度和刚度会逐渐衰减。因此需要根据结构的破坏程度以及加固目标, 采用适合的加固策略对结构进行加固。基于性能的抗震设计思想宗旨是使设计出的结构在未来的地震灾害下能够维持所要求的功能水平。它代表了未来结构抗震设计的发展方向, 作为基于功能的抗震设计的重要原则, 经济效益准则反映了现代结构抗震设计思想的一个重要转变, 即在结构设计中从以往只注重结构安全, 向全面注重结构功能、安全及经济等诸多方面发展。根据经济效益准则, 结构设计应按照结构功能的要求, 利用所拥有的资源, 寻求合理的、满意的、足够安全的方案, 即在结构的可靠与经济之间选择一种合理的平衡, 使结构在整个寿命周期内总造价最小。近年来, 基于功能的抗震思想被地震工程界逐步接受, 基于功能的现有结构抗震加固也成为一个重要的研究方向。结构抗震加固中, 结构的功能水平, 是指地震发生后建筑结构的状况, 即地震引起损失的一种标定, 通常采用结构层间变形来衡量。结构的加固目标是指在一定超越概率的地震发生时, 结构期望达到的某种功能水平, 它应该根据结构功能的要求、有关规范的规定以及业主的要求等选择。根据不同的加固目标可以选择不同的加固策略, 一般情况下, 采用固定基础的各种加固策略可以使结构很好地达到较低的加固目标要求, 但对于较高的加固目标要求, 则采用隔震加固策略更为合适。

4 结语

在未来很长一段时间里, 在建筑市场中新建房屋出现一定饱和状态时, 抗震加固改造设计必将得到日益广泛的应用与发展, 在设计行业市场中发挥它巨大的潜力, 在市场份额占有率中起到举足轻重的作用。因此, 作为一个优秀的结构设计人员应积极参与到抗震加固设计当中来, 不断学习, 积累工程经验, 努力探索加固技术与措施, 为国家的防震减灾, 经济发展做出自己应有的贡献。

参考文献

[1]田杰, 刘志刚.我国建筑抗震加固的回顾与建议[J].工程抗震与加固改造, 2006 (12) .

[2]黄镇, 李爱群, 秦新刚.南京五台lh体育馆消能减振加固设计与研究[J].工程抗震与加固改造, 2006 (2) .

[5]张敬书, 潘宝玉.现行抗震加固方法及发展趋势[J].工程抗震与加固改造, 2005 (2) .

篇4：浅谈多层建筑结构的抗震加固技术

【关键词】抗震规范；建筑结构；加固技术

1.2010年版抗震规范修订细要

汶川大地震后，建设部对原国标抗震设计规范进行了重新修订。以下将对相关细要进行分析。

（1）由原来的一般性条文修订为新的强制性条文4.1.8条中增大系数由原来的“根据具体情况确定，但不大宜大于1.6”更改为“在1.1～1.6范围内采用范围更加明确。

7.3.8条楼梯间应符合下列要求：①顶层楼梯间横墙和外墙应沿墙高每隔500mm设2中6通长钢筋；7～9°时其他各层楼梯间墙体应在休息平台或楼层半高处设置60mm厚、纵向钢筋不应少于2Φ10的钢筋混凝土带或配筋砖带，配筋砖带不少于3皮，每皮的配筋不少于2Φ6，其砂浆强度等级应高于M7.5，不低于同层墙体的砂浆强度等级。②楼梯间及门厅内墙阳角处的大梁支承长度不应小于500mm，并应与圈梁连接。③装配式楼梯段应与平台板的梁可靠连接，8、9度时不应采用装配式楼梯段；不应采用墙中悬挑式踏步或踏步竖肋插入墙体的楼梯，不应采用无筋砖砌栏板。④突出屋顶的楼、电梯间，构造柱应伸到顶部，并与顶部圈梁连接，所有墙体应沿墙高每隔500mm设2Φ6通长钢筋和Φ4分布短筋平面内点焊组成的拉结网片或Φ4点焊网片。

（2）材料性能的修改3.9.2条中规定：①普通砖和多孔砖的强度等级不应低于MU10，其砌筑砂浆强度等级不应低于M5；②混凝土小型空心砌块的强度等级不应低于MU7.5，其砌筑砂浆强度等级不应低于Mb7.5。；抗震等级为一、二、三级的框架和斜撑构件（含梯段），其纵向受力钢筋采用普通钢筋时，钢筋的抗拉强度实测值与屈服强度实测值的比值不应小于1.25；钢筋的屈服强度实测值与屈服强度标准值的比值不应大于1.3，且钢筋在最大拉力下的总伸长率实测值不应小于9%。

3.9.3条对普通钢筋的性能更明确了“符合抗震性能指标”的限制，而且箍筋放弃使用HPB235级钢筋。

3.9.4条由原来的“满足正常使用极限状态和抗震构造措施的要求”更改为“满足最小配筋率等要求”，要求范同更加明确具体。

3.9.6该条由原来的一般性条文修订为新的强制性条文。

7.3.6条由原来的一般性条文修订为新的强制性条文。新的条文更加明确具体，新规范对独立砖柱的应用范围给出了更加明确的限制，规定“只有6°时才可采用，7～9°不得采用，并新增了对跨度不小于6m梁的支承构件的加强措施。

2.多层建筑结构的抗震加固技术

2.1工程概况

本工程为某校物理楼和数学楼抗震加固、维修改造工程。物理楼为1966年设计施工，该建筑为对称“L”型，建筑面积为4800m2，南北向长29.44m，东西向长87.09m，结构形式为砖砌体结构，现浇楼板、屋面板，共4层，局部为5层。首层层高为3.8m，二、三层层高为3.6m，四层层高为3.8m，5层层高为3.85m，总高为18.65m。数学楼为1968年设计施工，该建筑为对称“L”型，建筑面积为6202㎡，南北向长25.79m，东西向长86.48m，结构形式为砖砌体结构，共4层。坡屋面，一至三层层高为4.0m，顶层屋架下弦标高为16.16m，总高为21.5lm。

2.2抗震加固及维修改造措施

物理楼在原结构外檐口以下至基础采用整体喷射80mm厚钢筋混凝土板墙进行加固，并在内走道两侧的墙体、原有两道变形缝（7、8轴及14、15轴）两侧的墙体及l8轴西侧墙体喷射80mm厚钢筋混凝土，同时在4和17轴的纵墙上靠近项板位置（距项板小于100mm）用Φ20钢筋设置横向钢锚杆一道。数学楼在原结构外檐口以下至基础采用整体喷射80mm厚钢筋混凝土板墙进行加固，并在内走道两侧的墙体、5轴和15轴东侧墙体及l9轴西侧墙体喷射80mm厚钢筋混凝土加固板墙，同时在7、8和17轴的纵墙上靠近顶板位置（距顶板小于100mm）用Φ20钢筋设置横向钢锚杆一道。另外在15轴西侧承重砖墙不闭合处增设钢筋混凝土框架，新增框架混凝土强度等级均为C30。

2.3抗震加固的关键技术

2.3.1板墙基础加固

外墙板墙基础做至原基础垫层顶；内墙板墙基础埋深为1.0m。工艺流程为：测量放线一原地面凿除→土方开挖→测量定位→地下墙体钻孔载筋并锚固→绑板墙钢筋网片→喷射板墙混凝土→土方回填。板墙基础的处理采取分段进行施工，分段开挖、分段加固、分段回填。施工前应认真核查原基础结构图，确认原基础形式、基础尺寸、基础标高，并应查清地下管网的布设情况，为土方开挖做好技术准备工作。同时应提前做好基准标高的引测及基础边线的测设工作，根据土质情况确定放坡坡度，留出作业面（不小于l000mm）后，弹出开挖边线。沿开挖边线用混凝土切割机将原有地面、原散水进行切割、拆除，并及时将建筑垃圾清运出场。土方采用人工进行清挖，在接近原墙体及基础大放脚时，要用铁锨轻挖，严禁用尖镐刨挖，以免破坏原基础影响结构安全。

2.3.2钢筋工程

钢筋混凝土板墙用Φ8“L”形锚筋与原砖墙拉接，锚筋在砖墙内部分的端头应墩粗使其略小于孔洞直径，所用钢筋使用前应将表面清理干净，孔洞内放入钢筋后用JGN结构胶进行锚固。锚固钢筋按设计要求锚在板墙内250mm，待绑扎钢筋网片时，弯折后与钢筋网绑扎牢固。钢筋混凝土板墙与楼板采用Φ18@750的穿楼板筋与板墙钢筋网片进行绑扎搭接、连接。待锚筋完全固定，并经质检部门检测锚筋外露长度及抗拔力，检测合格后再绑扎钢筋网。

2.3.3回填土工程

板墙基础、框架柱基础施工完毕后应及时进行回填土的旋工。回填用土使用前应过筛，其粒径不大于50mm。用于灰土的熟石灰应过筛，粒径不得大于5mm。灰土应拌和均匀，并严格控制含水量，水分过多或不足时应采取晾干或洒水湿润措施。灰土拌好后要及时回填夯实。采用机械和人工夯实相结合的方法，除靠近基础及墙体时采用人工夯实外，其余部位采用机械打夯。打夯时应一夯压半夯、夯夯相连、行行相连、纵横交错，每层（每层为200mm）至少要夯打三遍，并及时进行环刀取样，达到规范要求后再进行上层土的回填。

2.3.4板墙喷射混凝土

施工工艺流程为：原墙饰面拆除、清理→原墙面裂缝处理→喷水湿润→钻孔并用水冲刷→安放锚筋、绑扎钢筋网→贴饼、冲筋控制混凝土厚度→门窗口（预留洞口）封闭→刷302界面剂→喷射混凝土→刮尺刮平→喷水养护→抹防裂砂浆→浇水养护。喷射作业应分段分片依次进行，施工顺序应自下而上。喷混凝土前，用高标号水泥砂浆贴饼或冲筋的方法做好混凝土厚度控制点，控制点间距1.5～2m，并对阳角进行模板支设，根据窗口的具体尺寸加工窗口模板，确保窗口处喷射混凝土的厚度准确，阳角方正。

3.结束语

多层建筑结构的房屋，在当前乃至今后相当长一段时期将仍是我国民用建筑的主要结构类型之一，限于目前我国经济发展水平及人口环境等现实情况，还不可能将现有不满足抗震设防要求的砖混结构房屋全部拆除重建。因此，只能在抗震鉴定的基础上，综合考虑经济和安全的因素，采取不同的加固措施，使其达到相应的抗震设防要求，防御和减轻地震灾害，保障社会经济、政治和科技的健康发展。因此，在工程建设中，我们应该重视工程抗震加固的积极意义。

【参考文献】

[1]JGJll6—2009建筑抗震加固技术规程[S].北京：中国建筑工业出版社，2009.

篇5：多层工业厂房的结构设计要点论文

5结束语

多层工业厂房结构设计时，具有自身的特征，多层工业厂房选择可用的分类，在此基础上，规划好厂房结构设计的要点，同时把控好注意事项，完善多层工业厂房结构的设计环境，以免影响结合设计的状态，确保多层工业厂房结构设计的合理性，防止厂房结构中出现不规范的设计问题。

参考文献

[1]王旭.多层工业厂房的结构设计探析[J].山西建筑，(33):48-50.

[2]李正祥.多层工业厂房的结构设计探析[J].中国新技术新产品，(04):177.

[3]徐华冰.多层工业厂房结构设计要点探析[J].建材与装饰，2015(52):116-117.

篇6：多层厂房结构综合加固技术

多层钢结构厂房的钢框架支撑的连接可采用焊接或高强螺栓连接，

厂房纵向柱间支撑布置应符合下列要求：

纵向柱间支撑宜设置于柱列中部附近;

纵向柱间支撑可设置在同一开间内，并在用一柱间上下贯通;

屋面的横向水平支撑和顶层的柱间支撑，宜设置在厂房单元端部的同一柱间内;当厂房单元较长时，应每隔3~5个柱间设置一道，

当各榀框架水平刚度相差较大、竖向支撑又不规则时，应按表6.2.1的要求设置楼层水平支撑，其构造宜符合下列规定：

水平支撑可设在次梁底部，但支撑杆端部应同时连接于楼层纵、横梁的腹板和梁的下翼缘;

楼层水平支撑的布置应与竖向支撑位置相协调;

楼层轴线的梁可作为水平支撑系统的弦杆，斜杆与弦杆夹角在30°~60°之间;

篇7：多层厂房结构综合加固技术

摘要：钢结构工业厂房是近十几年来我国工业厂房的主要结构形式，生产适应性强、量大面广，但随着生产规模扩大与工艺改造，导致部分铜结构厂房不能满足新的安全生产需要，从“促进和完善炼钢技术发展体系，适应钢铁生产的新需要”角度出发，需对厂房进行结构安全可靠性鉴定与安全性评估，并对不满足规范要求或不利于技术改造的隐患，进行一系列的安全适应性改造。为规范这一行业的标准性做法，国家制定了《工业厂房可靠性鉴定标准》（GBJ14-90）、《建筑结构可靠度设计统一标准》（GB50068-）、《工业建筑可靠性鉴定标准》（GB50144-）等一系列标准与规范，明确了工业厂房鉴定的目的、程序、等级标准，结合钢厂房工程实例，介绍了钢结构厂房的鉴定方法。

关键词：钢结构工业厂房；可靠性；鉴定；评估

1.工程概况

某炼钢连铸钢结构工业厂房，建筑面积约23514m2，厂房纵向共A、B、C、D、E、F六列，五个连续跨：AB跨、BC跨、CD跨、DE跨、EF跨，厂房横向共分为1-21轴。全钢框排架结构，钢屋架采用实腹式工字形截面屋面梁与平行弦钢屋架，压型板屋面。主厂房钢结构形式复杂，使用环境恶劣，主体结构长期受到振动、积灰、高温等不利因素作用，隐患较多，为确保厂房安全使用，判断其安全可靠性是否满足现行国家标准的要求，为生产工艺的改造，提供厂房的技术依据，对厂房做出全面检测与鉴定。

2.厂房使用情况详细调查

2.1厂房上吊车使用实际与原设计图纸比较

厂房吊车数量多、吨位大，对照原图纸，厂房AB跨设计有三台16/16T桥式吊车；BC跨设计有一台80/20T、一台32/5T两台桥式吊车；CD跨设计有一台160/50T、一台125/32T、一台63/30三台桥式吊车；尤其是生产主跨内设计有八台吊车，工作级别全部为A7级，厂房负荷与动荷载较大。经检查确认，生产使用上仅是将CD跨设计一台63/30桥式吊车更换为一台80/30T吊车，经验算吊车梁最大弯矩、轮等参数，可安全使用。

2.2厂房柱和柱间支撑现场检测

经现场检测，厂房A-F六列、五跨，吊车梁的传力体系柱间支撑技术状态基本完好，只是部分柱的根部局部轻微锈蚀，个别松动，个别杆件出现开焊、损坏现象。

2.3屋盖系统现场检测

2.3.1钢屋架，现场检测发现，厂房AB列16-17-18-19轴，连续三个平行弦钢屋架存在扭曲、变形现象，经实测，分别在200mm、190mm、300mm左右；厂房BC列9-10-11轴，连续二个平行弦钢屋架产生侧向变形现象，经实测，均在150mm左右，超出规范要求，不满足国家现行规范标准要求。

2.3.2钢屋架与柱头连接处，高强螺栓部分掉落，连接处普遍锈蚀，部分存在采用焊接方法，无连接螺栓。

2.4吊车梁系统

吊车梁系统设计采用制动板制动，设计有辅助桁架和水平支撑，现场检测系统主要缺陷有，吊车梁与制动板连接高强螺栓、制动板与钢柱连接高强螺栓松动较多，尤其是制动板与钢柱焊接处，部分开焊，或存在未可靠连接状况

2.5屋面及维护系统检测

天窗架体系大面积轻微锈蚀，钢材面防腐漆剥落，母材锈蚀，压型板、屋面c型钢檩条锈蚀严重。

3.分析、计算结果

3.1计算技术依据

3.1.1标准规范和基础资料。《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001），《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001），《钢结构设计规范》（GB50017-），《工业建筑可靠性鉴定标准》（GB50144-2008），厂房原竣工验收设计图纸。

3.1.2主要技术参数。（1）屋面均布活荷载：0.5KN/m2。（2）屋面积灰荷载：挡风板内0.75KN/m2、挡风板外0.3KN/m2。（3）基本风压：0.35KN/m2。（4）抗震设防烈度，场地类别：7度/1I类。（5）吊车荷载：按GB50009-2001和GB50017-2003确定。

3.2计算结果

3.2.1横向平面排架。选取厂房5-9轴的横向平面结构，进行结构分析和承载力校核，经计算，各平面内结构的构件承载力均满足规范要求，各构件应力比满足要求。

3.2.2钢屋架和钢托架。该承载力校核采用的荷载按《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）规定取值，除屋面活荷载、屋面积灰荷载外，厂房附属悬挂荷载按0.2KN/m2考虑，压型钢板、支撑与檩条、屋架及天窗架自重按原设计考虑，承载力校核结果R/sy0比值，满足规范要求。

3.2.3吊车梁。对吊车梁的强度、稳定性、抗疲劳强度以及制动系统的强度、挠度计算，R/Sy0比值，满足规范要求。

4.可靠性鉴定

4.1评定方法和原则

根据《工业建筑可靠性鉴定标准》（GB50144-2008）的原则，将主厂房鉴定范围划分为1-7轴线、8-12轴线和13-21轴线三个单元进行可靠性评定，每个单元可靠性等级根据结构布置和支撑系统、承重结构系统、围护结构系统三个项目综合评定。（详见表3）

4.2承重结构体系

屋架承载力项目，由于严重的变形和倾斜，且屋架下弦出现平面外变形较大；部分屋架与柱头连接螺栓缺损，造成吊车系统水平晃动较大，严重不符合国家现行规范标准要求，项目的可靠性等级为C级。

4.3综合评定结果

5.可靠性评估与应采取的措施

5.1结语

厂房AB跨8-19轴线、BC跨8-19轴线、CD跨1-21轴线、DE跨1-21轴线和EF跨1-21轴线厂房的.可靠性等级为三级，不满足现行国家规范的要求，需采取一定的加固措施。

5.2应采取的措施

5.2.1对存在变形和扭曲的平行弦钢屋架新增横向水平支撑，增强改屋架水平约束，以限制其侧向变形发展。

5.2.2对不符合设计与规范对要求的屋架与钢柱连接节点，进行加固或补强。

5.2.3对因疲劳损坏导致的吊车梁制动板与排架柱连接节点，进行加固或补齐。存在变形和扭曲的平行弦钢屋架新增横向水平支撑，增强改屋架水平约束，以限制其侧向变形发展。

篇8：多层厂房结构综合加固技术

托梁拔柱设计作为一种较为主动的加固方法, 在体外预应力加固之中能起到良好的效果, 此种方法可以有效地避免因结构受到加固影响产生二次受力后的应力滞后效果。托梁拔柱不同于其他常规的加固方式, 托梁拔柱不仅能对既有结构进行主动的受力加固, 还能够提高结构构件的承载与抗裂的能力。文章将通过一工程实例对钢结构厂房托梁拔柱与结构加固技术进行探讨和研究。

1 托梁拔柱与结构加固技术的研究意义

目前, 我国的建筑发展已经到了由大规模的新建时期转到新建与维修改造并重的时期, 一些原有的建筑物, 特别是工业厂房的技术状态对于目前的生产进步已经起到了一定的阻碍作用, 不仅影响了产品的质量, 还在一定程度上限制了品种的发展, 其中某些建筑物由于使用功能的改变和生产工艺、设备更新, 要求原有建筑物平面布局改变, 增大使用空间, 都面临着加固的问题[1]。通过托梁拔柱设计而将建筑物内的柱距进行扩大可以很好地解决这一问题。

2 工程实例

某地一钢结构厂房需要进行托梁拔柱的改造, 该厂房主体为单层钢结构, 由于生产业务的要求, 需要在该厂房中加入一样新的设备, 但是置放设备的地方, 发现该设备会与厂房内的一根框架柱发生碰撞, 因此需要将此框架柱拔去, 如图1所示。

通过图1可以了解到, 该厂房的柱距为12m, 屋架的间距为6m, 由托架进行支撑, 厂房的吊车梁轨顶标高为8m, 檐口的标高为16m, 厂房的上柱为H型钢, 下柱为格构式钢柱, 钢屋架为梯形, 在该厂房的屋面为双层压型钢板保温屋面, 且有天窗。若要将设备在最佳的位置进行放置时, 应当对 (8) 列 (10) 轴的钢柱进行拆除, 并将柱距有先前的12m改至24m。

2.1 工程施工过程中的技术难点

2.1.1 有荷载的情况下进行焊接加固

本项工程中需要进行拆除改造的钢柱, 是在需要承受屋面荷载的情况下, 采取贴钢板的方法对其进行加固, 焊接时焊缝需要为立焊。在施工的过程中, 该如何保证焊缝不会发生变形, 以及加固钢板如何与原构建共同工作, 是此项托梁拔柱施工过程中的关键部分。

2.1.2 施工过程中的顶升技术

托架是该次加固改造工程中的关键工序, 在进行托架施工时, 应当将如何对抽柱处的屋盖进行支顶, 以及如何在不使屋面下沉的前提下, 顶升到一定的高度后, 在对其与托架进行焊接, 作为该项施工工序中的关键问题。

2.1.3 施工过程中的结构安全

由于钢结构在安装的过程中可能会有误差, 此时钢结构构建内可能会产生额外的应力, 如何在这种情况下进行断柱, 并且保障顶升以及落架的整个过程中的结构安全以及施工安全, 也是该工程项目的难点之一。

2.2 对基础混凝土的拆除

在进行基础混凝土开槽以及土方开挖的过程中, 应当保证不会引起厂房的结构发生变化, 且要做好临时支撑的防护措施。在对混凝土进行拆除时, 应当采用静力拆除的方式:先通过水钻将需要进行拆除的部位从原结构中切割出来, 再通过膨胀剂将混凝土进行粉碎, 从而实现与原结构的分离。

2.3 对钢柱的加固

在对钢柱进行加固之前, 需要通过移走32—32轴之间的支撑, 从而对部分的荷载进行卸除 (拆除轨道、栏杆) , 此项措施的目的是保障在进行顶升作业时拟拔柱的稳定, 对于钢柱表面处的焊缝, 要保证焊缝的质量, 使得加固板能够与厂房的原有构件一同工作。下柱的加固板与上柱的加固板分别要为20×280与20×250, 并且由柱脚和柱头到肩梁都要为整条板。

2.4 拔柱施工

作为整个施工工程的中心, 拔柱施工包括设置支托、荷载转移、截柱、千斤顶顶升屋盖系统, 拟拔柱上柱与托架焊接、拔柱以及整个施工过程中的安全保证[2]。在这道施工工序之中, 最为主要的就是对支托的设置以及千斤顶顶升屋盖系统。

2.4.1 支托的设置

由于此工程的截柱的位置位于吊车梁的上表面上, 因此需要在吊车梁的上表面上进行支托体系的设置 (包括了千斤顶以及支顶反牛腿) 。

2.4.2 千斤顶顶升屋盖系统

在使用千斤顶对屋盖进行顶升时, 开始的时候应当缓慢地进行试顶, 从而观察结构是否存在异常等问题, 在确定没有问题后则可以开始正式顶升。在每上升2-3mm后要对结构进行检测, 随时保证结构的正常。在顶升到位之后, 需要进行托架与上柱的连接, 上柱两侧焊缝应对称同步焊接, 以防止上柱倾斜, 在冷却之后, 则可以开始落架, 与此同时千斤顶分级同步卸载[3]。

3 结语

托梁拔柱技术在我国已经有了几十年的发展, 但是在每一次工程实践之中, 由于工程的做法不一, 没有形成一套完整的前期设计和现场施工的方案。因此希望广大同行能能够共同努力, 把托梁拔柱技术进行更进一步的完善。

参考文献

[1]丁志远.有关托梁拔柱的几个技术问题[J].工业建筑, 2008 (2) .

[2]张有吕.高空支顶屋架托梁抽柱施工[J].山西建筑, 2009 (5) .

篇9：浅论多层工业厂房的结构设计

【关键词】多层工业厂房;结构设计;分析

中国改革开放的不断深入，工业的飞速发展，工艺水平不断进步，大量的工业建筑不能满足现实的经济需求，为此诸多的联合车间、灵活车间、工业大厦等多功能厂房顺势出现、应运而生。

多层工业厂房的特点是跨度大、荷载大、开洞多、有多层吊车。 这些在多层工业厂房的结构设计中是很值得研究和总结的。下文就多层工业厂房的结构设计进行详尽的探讨和分析。

１．多层工业厂房的结构体系

常用的多层工业厂房结构主要有三种：框架体系、纯框架体系、钢架加支撑的混合体系。

1.1框架体系，又称支撑体系

这种体系的横向设计结构为刚接框架，而框架体系纵向设计结构为柱形支撑，那么抵抗水平负荷载重的则是柱子之间的支撑。这种框架体系的优势在于经济实惠，节约环保，但是弊端却是占用大量空间，使得柱子之间的空间出于荒废状态。框架体系比较适用于纵向比例较长，横向比例较短的工业廠房使用。

1.2纯框架体系

这一体系的设置相对于框架体系的最大的不同之处在于它的纵向和横向都采用刚接框架，中间没有柱间支撑。纯框架体系相较于框架体系的优势就是空间利用合理充分，但是对钢的使用量却是相对大大增加了，因为纯框架体系的柱不能采用工字型柱，需要运用两个方向惯性矩差别不大的 如箱形柱似的截面形式 。

1.3钢架和支撑的混合体系

钢架加支撑的混合体系的横向设计结构和框架体系的刚接框架一样，纵向设计结构则是钢架和支撑混合的形式，它是靠钢架和支撑两者共同抵抗水平力的。这种钢架和支撑的混合体系很有效的减少柱的纵向弯矩，但是对工业厂房的楼面钢韧度要求比较干，保证柱子间的变形很协调，否则很有可能致使柱间支撑不能发挥相应的作用，导致浪费甚至是事故。

2.多层工业厂房结构设计精髓

为了保证多层工业厂房的空间足够大，多层工业厂房结构通常采用上文提到的第一种即框架结构，当然如果条件允许的话也可以采用框剪结构。多层工业厂房结构设计原则是：结构设计简洁；柱网对称均匀；传力明确；设计规则。这样可以很大程度上减少工业厂房的空间扭转作用，避免应力集中和变形突变的凹角和收缩等情况的出现。因此在多层工业厂房结构设计过程中应该注意以下几点：

2.1横向控制

众所周知，多层工业厂房的空间跨度大，尺寸大、柱子少；但是柱距方向尺寸较小 ， 柱子多。因此在多层工业厂房结构设计中应该注意控制横向框架与纵向框架的周期，一般情况下我们是采用控制横向框架的，从而使纵横向的抗震能力实现同步，这样的结构设计可以在一定程度上抵御自然灾害例如地震，也可以使设计中产生的费用相对较少。

2.2电梯的位置

由于工业货物的运输量大且重，所以电梯在工业厂房中的应用很普遍。多层工业厂房结构设计中，应该避免将电梯井筒布置在工业厂房的角部和端部，同时还应对周围的楼板及框架进行保护和加固等，充分考虑电梯井筒对工业厂房的偏心影响，合理布置电梯的位置。

2.3伸缩缝、防震缝宜少

处在地震区的多层工业厂房应该少设置防震缝。当房屋较长时，在施工措施和构造措施等措施方面应以少设伸缩缝及防震缝为主，其中，在施工过程中，每相隔40m设置一道长1400m宽800m的后浇带，此外，后浇带当设置在结构受力影响相对不大的地方，还有，由于顶层、底层等部位受温度的影响较大，所以在施工过程中应该合理提高配筋率，与此同时还可以通过设置架空层和加厚多层工业厂房隔热保温层两种方式加强多层工业厂房的空气流通，形成良好的通风效果。

2.4协调

工艺布置应与结构设计相协调。多层工业厂房是为工业生产服务的，因此在设计工业厂房时要与多层工业厂房的工艺设计人员相协商，尽量了解工艺布置，为设计和施工都省下了不少麻烦。主要需要协商的有：设备的布置、所提荷载的多少、开洞的地方......

3.多层工业厂房结构计算

尽管多层工业厂房结构计算的过程多由计算机来进行，但是在在计算过程中还是有一些问题需要特别留心的。

3.1多层工业厂房等效荷载的计算

多层工业厂房等效荷载计算的精准度直接关系到最终计算结果的精准度，因此多层工业厂房等效荷载的计算是很重要的。

3.2柱子的长度计算

据现实生活经验，一般的工业厂房都有吊车的，计算机的结构计算软件将牛腿作为一个节点输入，在计算时将牛腿以下作为一层，相应的会将牛腿以上的部分（到工业厂房的楼顶）作为另一层，这样计算的结果就和实际的需求不相符合，而且这样计算出来的结果是不安全的，所以我们在多层工业厂房结构计算过程中必须要对柱子的长度进行干预、调整，以达到安全、合理的状态。

3.3自然灾害的预计

随着气候等自然天气的日益变化，地震等自然灾害的发生频率日趋增加，所以对地震灾害的预防显得尤为重要，因此在多层工业厂房结构计算过程中需要对裂缝宽度的进行验算。做到抗震设计的三原则：小震不坏，中震可修，大震不倒。在多层工业厂房结构设计中，万万不可贪图一时利益，而追悔后世，建造成豆腐渣工程，要切实实现高瞻远瞩、有预见性的多层工业厂房结构设计。

3.4与电梯井筒相连的框架

与电梯井筒相连的框架如果单纯的按纯框架设计、电梯井壁按构造配筋的话会显得很不安全，因此在实际设计过程中与电梯井筒相连的框架应该采取按壁式框架进行设计，同时对电梯井壁则应按剪力墙配筋以增加其安全度，实现安全施工、安全生产。

3.5多层吊车

在多层吊车的计算过程中，对一层应该采取吊车荷载输入，其余的多层应该采取活荷载输入。

4.总结

综合全文所述，我们发现多层工业厂房结构设计中重要的就是：

(1)要清楚了解多层工业厂房结构设计理念。

(2)合理对多层工业厂房结构进行选型。

(3)在设计施工图之前要充分考虑施工的环境和位置。

(4)施工设计图要和施工密切结合，以避免施工过程中的麻烦。

(5)多层工业厂房结构的计算要精准，反复试验，反复计算，反复调整截面，从而达到最佳的设计状态。

总之，仔细精确把握多层工业厂房结构设计是设计好的多层工业厂房的必须。

【参考文献】

［１］混凝土结构设计规范(GB50010－2002)[S]．北京：中国建筑工业出版社,2002.

［２］张维斌．多层及高层钢筋混凝土结构设计释疑及工程实例[M]．北京：中国建筑工业出版社，2005.

［３］郑敏楠.多层工业厂房结构计算的探讨．福建建筑，1998,(总第57期)．

［４］安一清.多层工业厂房结构设计的探讨．山西建筑，2003,2,29(2).

篇10：论多层工业厂房的结构设计

随着经济的飞速发展, 任何事物也都随之改变, 尤其是在工业建筑中, 变化非常大, 多层厂房的出现是适应了现代工业的变化的, 它的出现主要是两方面原因引起的, 第一是随现代化的大工业生产的发展, 工艺标准也在不断的变化和提高, 以前功能单一、样式单一的建筑已经不能在适应现代生产方式的需要了, 很多多功能多形式的车间比如联合车间、灵活车间、多功能厂房等都应运而生;第二个原因是建设用地变得紧张, 需要我们合理的利用土地, 加上工艺流程的需要, 导致越来越多多层厂房甚至高层厂房出现。这些多层厂房一般具备跨度大、荷载大、开洞多、有多层吊车等特点, 所以在设计多层厂房的过程中会有一些值得我们总结和探讨的问题出现。

1 多层工业厂房结构设计要点

多层厂房结构设计中一定要遵循几点原则:第一要使柱网的位置对称均匀;第二使房屋的刚度中心和质量中心尽量相近, 这样可以减少屋子空间扭转作用;第三是结构尽量简捷、规则。这样做的目的都是为了避免出现应力集中和变形突变的凹角和收缩, 避免竖向变化过多的外挑和内收, 要求沿竖向的刚度不发生突变或者少突变的情况出现。一般多层厂房的结构都是采用的框架结构, 有的也采用框剪结构, 比方说层数比较多或者工艺条件许可的情况下可以采用, 多层厂房在一般情况下来说都需要较大的空间。

1.1多层厂房的特点是跨度大, 所以一定要注意控制横向框架与纵向框架的周期。因为宽度大, 柱子少, 而柱距方向距离比较小, 柱子多, 所以一般情况下采取的横向控制, 为了使纵横方向的抗震能力能基本上相同, 这样的设计一方面是增加了抗震能力, 另一方面这样的设计更加节约了成本。

1.2电梯间的位置一定要布置合理。为了更加适应货物设备等运输方便, 多层厂房一般都要设置电梯的位置, 在设计的过程中要考虑到电梯井筒对建筑物的偏心影响, 因为钢筋混凝土电梯井筒刚度很大, 在设计结构位置布置中要尽量避免井筒放在建筑物的角部和端部这两个地方, 万一遇到工艺需要布置在这样的位置时, 那对其周期的楼板和框架要采取加强的措施。

1.3如果遇到地震区的多层厂房的设计, 一把情况下设计时不设置防震线或者尽量少设置, 地震区的房屋一般伸缩缝都是合一的, 一般房屋较长的时候, 会在施工中采取一些措施, 比方说每隔40m设置一道800mm一个1400mm宽的后浇带, 在结构受力最小的段位设置它的位置, 另外可在受温度变化影响比较大的顶层、底层和山墙、内纵墙开间的墙体部位, 提高配筋率;也可以采取把层面隔热保护层加厚, 或者设置架空层形成通风屋面, 用这种构造措施或者施工措施设计减少伸缩缝和防震缝。

2 常用的结构体系

框架-支撑体系。也就是在横向设计的时候采用刚接框架, 纵向的时候设计采用成柱间支撑体系, 以这种设计方式抵消水平的荷载力, 这种设计方式一般会在纵向稍长, 横向稍短的厂房中采用, 在经济上是一种比较节约的设计方式, 但可能柱间支撑多少会影响到使用效果。

纯框架体系。也就是纵向横向两个方向均不采用柱间支撑, 完全设计成刚接框架的结构, 这种设计的有点就是空间上不会受到影响, 但是柱不适宜采用工字型的柱, 通常会用两个方向惯性矩差别不太明显的截面式, 比如箱型柱, 这样使用刚量上也会增加。

钢架和支撑的混合体系。与第一种方式的不同在于要把纵向设计成钢架和支撑混合的结构形式, 这种设计方式可以减少柱的纵向弯矩, 很有效果, 但是会要求楼面的刚度要大, 否则会让柱间的变形变的不协调, 会让柱间支撑的作用没有办法得到充分发挥。

3 结构设计中应注意的问题

3.1 要注意协调结构设计和工业设计中的矛盾。

工业设计人员在布置工艺的时候常常会和结构设计发生冲突, 比方说要开洞的地方是框架梁, 比方说设备在设计时候本来是布置在沿梁, 最后却布置在了跨中等地方, 厂房中的设计都是为了生产服务的, 厂房结构设计首先也应该满足工艺的要求, 也只能服从于工艺条件。在具体实施方案的过程中, 结构设计人员和工艺设计人员应该多加沟通, 全方面的了解工艺布置的情况, 多沟通多交流, 这样会避免很多施工过程中的麻烦。

3.2 结构计算。

计算机行业的发展, 也使得建筑行业随之现代化, 以前需要结构设计人员人工计算出很多繁重琐碎的数据, 现在依靠计算机就可以轻松的解决带很多复杂的结构计算问题, 这样也让结构设计人员把大量的时间和精力放在了如何选择更优秀的结构方案和合理的确定结构方案和布置上, 这样在很大程度上提高了设计的质量和水准, 也降低了成本。

(1) 楼面等效荷载的计算。荷载值是否准确决定着之后的一系列计算的准确性, 所以这一个环节是非常重要的, 在多层工业建筑和一般多高层的民用建筑中, 楼面活荷载是有很多不相同的地方的, 一般情况下多高层民用建筑的楼面活荷载是小于多层工业建筑的。层高相对较高的, 跨度柱网比民用建筑大一些的中小型机床上楼层、柱上、梁上荷载, 它的整个层面一般很少看到有内隔墙。多层建筑的梁柱一般采用的是要比民用建筑厚的现浇钢筋掘凝土结构, 楼板的整个平面无限大, 电梯间一般使用框架填充墙结构的设置, 因为电梯间一般都设置在端头, 这样结构刚度的设置会变得不合理。在设计符合工艺条件的荷载问题时, 如果一个工程的工艺提出来楼面平均荷载是15kN/m2, 那么就可以多方考虑, 参考根据设备的重量和工艺设备布置图的设计, 根据楼面等效荷载的计算方法计算出平均荷载按照10kN/m2的量考虑就可以了。 (2) 节点核心区的抗剪验算。多层厂房的梁柱中心线一般情况下是不能重合的, 再加上柱的截面比较大, 节点偏离中心也比较大, 这方面的影响会对节点核心区的构造和受力都会产生不利的影响, 所以空间比较大、跨度比较大的大荷载多层厂房的节点核心区的抗剪验算也是非常重要的一步, 这个设计一定要遵循“强柱弱梁更强节点”这一原则。 (3) 裂缝的宽度、罕见地震的验算。在厂房的抗震设计中, 一般个系数参照的是“小震不坏, 中震可修, 大震不倒”这样一个原则, 罕见地震的验算主要是满足的“大震不倒”的标准, 之前做的抗震验算仅仅满足于“小震不坏”, “中震可修”这一原则则是要工程构造上来加强巩固。裂缝宽度的验算主要是为了满足平常正常使用状态的要求, 其中规定混凝土梁的裂缝宽度不能大于0.3mm, 如果在计算中超过这一个标准, 一般采用减小钢筋截面, 增加钢筋的数量来改变这一数值, 如果通过这个措施还不能达到标准的话, 那就要重新修改柱梁的截面重新计算了。 (4) 和电梯井筒相连接的框架的考虑。在过去的设计中都是按照纯框架进行计算的, 电梯井壁按构造的情况进行配筋, 这样的设计偏低不安全, 合理的计算方式应该是, 框架部分应该按照壁式框架计算出的数值进行配筋, 电梯井壁应该按照剪力墙进行配筋;另外一方面, 多层厂房在设计中一般都会是多层多吊车的设计, 这种设计所采用的方法一般是将一层吊车作为吊车荷载进行输入, 其余层次的吊车荷载则作为活荷载进行考虑。

4 小结

以上笔者的综述总结可以看出, 要做好多层次的工业厂房结构设计, 应做到三个关键点;第一是概念要清楚明白, 合理选择结构形式;第二是施工和施工图的设计两者要紧密结合, 避免施工中出现不必要的困难和问题;第三点要计算精准, 遇到测量计算的环节一定要反复试算, 调整截面, 以争取最佳的设计效果。

参考文献

[1]郑敏楠.多层工业厂房结构计算的探讨.福建建筑, 1998 (总第57期) .

[2]安一清.多层工业厂房结构设计的探讨.山西建筑, 2003, 29, (2) .

篇11：多层钢结构工业厂房设计与实例

关键词钢结构工业厂房;设计;节点;分析

中图分类号TU391文献标识码A文章编号1673-9671-(2010)051-0099-01

1多层钢结构工业厂房的结构布置

1.1常用的结构体系

l)框架—支撑体系。即横向设计成刚接框架,纵向设计成柱—支撑体系,用柱间支撑抵抗水平荷载。这种体系经济节约,但柱间支撑可能会影响使用。这种形式特别适用于纵向较长,横向较短的厂房。

2)纯框架体系。把厂房纵横两个方向都设计成刚接框架,不设置柱间支撑。其优点是使用空间不受影响,缺点是柱不宜采用工字型柱,而要采用两个方向惯性矩差别不大的截面形式(如箱形柱),使用钢量增加。

3)钢架加支撑的混合体系。这种形式与第一种形式不同之处在把纵向设计成钢架和支撑混合的型式,靠两者共同抵抗水平力。这种形式可以有效地减少柱的纵向弯矩,但要求楼面刚度大,否则柱子间的变形不协调,无法充分发挥柱间支撑的作用。

1.2柱网布置

厂房内大型设备的布置对确定柱网起着决定性的作用,一般柱距在6m左右,但根据实际需要可以采用4.5～12m的柱网。在重型设备的周围最好均匀地单独布置一圈柱,并使柱与设备中心重合,以减少大型设备在地震力作用下产生的巨大倾覆力矩对支承梁的不利影响。

1.3楼盖布置

楼盖主要有压型钢板现浇钢筋混凝土组合楼板,装配整体式预制钢筋混凝土楼板,装配式预制钢筋混凝土楼板,普通现浇混凝土楼板或其它楼板。

1.4支撑体系

在不影响生产操作的前提下,应沿厂房四周设置水平及垂直支撑。支撑的布置遵循抗侧力中心与水平地震作用力接近重合的原则。其中最为重要的柱间支撑分为中心支撑和偏心支撑。一般的多层钢结构工业厂房宜采用中心支撑。中心支撑宜为交叉支撑、人字支撑或单斜杆支撑,不宜采用K型支撑。但中心支撑适用于地震力小构造简单的结构。当厂房为高层钢结构或在强震区时,宜采用延性和耗能能力更好的偏心支撑。

1.5节点构造

钢结构的节点主要有以下几类:柱与柱的接头、梁与梁的连接节点、梁柱的节点、支撑构件的节点以及柱脚节点等。近年来,针对以前典型的栓焊连结型梁柱刚接节点的不足,又出现了以下几种新的梁柱刚接形式:盖板式节点、托座式节点、狗骨式节点和切缝式节点。对于一般的多层钢结构工业厂房仍可采用典型的栓焊连结型梁柱刚接节点。但在强震区宜使用设计思想先进,能将塑性铰自梁端外移的狗骨式节点。

2使用软件分析结构内力的特点

2.1网格生成平面简化

由于工业厂房的网格布置复杂,在应用软件时,完全按实际情况建模会产生大量的近节点,对分析结果不利。需要利用一些简化手段,但是同时应注意与实际出入不能太大。

2.2利用柱间支撑调整结构

纵向周期柱间支撑不能简单地被看为构造措施,必须把它作为一种受力杆件输入到模型中,支撑的刚度直接影响到厂房纵向的周期与水平位移。如果有柱间支撑仍按纯框架模型计算,其结果会偏“柔”,低估了地震力,而且由于纯框架模型侧移大,柱的用钢量反而比有支撑的模型大。支撑斜杆的两端连接节点虽然按刚接设计,但由于其承担的弯矩小,在模型中支撑构件可按两端铰接模拟。

2.3弹性楼板模型的确定

由于工业厂房楼板开洞较大,且与钢梁间的约束较弱,因而在建模时可将工业厂房的楼板设定为弹性楼板。

2.4主次梁节点应设定为铰接点

由于钢梁整体失稳模型为平面外的弯扭失稳,而且钢梁的抗扭模量很小。若次梁的端部存在弯矩,该弯矩会对主梁形成扭矩。为了防止主梁平面外的弯扭失稳,应将主次梁节點设计为铰接。

3工程实例

某工程是一用于冶炼电石的多层钢结构厂房,总建筑面积近400m2。首层层高4.4m,二层标高12.0m。局部二层分别为:7.0m,16.0m。局部一层为10.5m,夹层层高4.5m,建筑高度22.2m。为满足工艺要求,柱距纵向为5～11m,横向为4～15m;为设备承重需要,在每台设备四周设置4根箱形柱;为节约造价,所有箱形柱在12.0m以上仅承受屋面荷载,截面变为工字型柱,其余的框架柱均为工字型柱。柱与独立基础刚性连接。屋面采用薄壁C型钢双拼擦条,墙面采用外挂夹芯板。由于使用功能的限制,仅在厂房外围纵向两轴设有交叉型柱间支撑。楼面采用普通现浇混凝土楼板以节约造价。梁柱节点采用典型的栓焊连结型。

3.1设计分析计算

1)计算荷载。基本风压0.3kN/m2,地震烈度Ⅶ度,地震加速度0.10g,阻尼比取为0.35主要荷载见表l。

2)荷载工况。按《建筑结构荷载规范》规定,该工程应考虑X方向地震力作用、Y方向地震力作用、X方向风力作用、Y方向风力作用、恒载作用、活载作用下的标准内力。

3)计算方法。结构分析,采用STS空间建模,并用SATWE软件完成框架杆件的强度和稳定、自振周期和节点强度等计算。

3.2结果分析

1)结构振型与自振周期。结构水平方向的主要振型无明显突变,说明结构沿高度方向的质量和刚度分布合理,X、Y方向及考虑扭转耦联时基本自振周期见表2。

2)主要构件尺寸。本结构框架梁柱除受主要设备集中力的8根柱子采用箱形柱外,其余均采用焊接工字形截面,框架柱间支撑采用双槽钢支撑。主要梁柱尺寸见表3。

3.3计算结果

1)构件的强度、刚度、稳定性。计算分析表明,各种梁、柱设计应力均控制在规范允许设计限值的90%,结构构件的强度、刚度、稳定性好。各类节点验算也符合规范的要求。

2)结构水平位移。结构的水平位移主要计算结果如表4、表5。

上结果均满足侧移的要求。

4结论