基于門式剛架鋼結(jié)構(gòu)廠房整體加固研究

摘要：目前，我國鋼產(chǎn)量規(guī)模處于逐年上升的狀態(tài)。在相關(guān)材料供應(yīng)充足的情況下，鋼結(jié)構(gòu)廠房的規(guī)劃數(shù)量也開始迅速增加?；陂T式剛架的鋼結(jié)構(gòu)廠房成本投入相對較低，同時(shí)強(qiáng)度表現(xiàn)良好、韌性優(yōu)秀，能夠在實(shí)際應(yīng)用階段展現(xiàn)出相關(guān)優(yōu)勢。但是，由于環(huán)境條件以及諸多因素影響，部分廠房可能會出現(xiàn)穩(wěn)固性問題。因此針對加固方式進(jìn)行深入研究，以供參考。關(guān)鍵詞：門式剛架;鋼結(jié)構(gòu)廠房;整體加固引言：門式剛架鋼結(jié)構(gòu)屬于近期應(yīng)用較為廣泛的方案之一，其造價(jià)較低同時(shí)重量表現(xiàn)良好，能夠在短施工周期內(nèi)完成建設(shè)，因此在工業(yè)廠房等規(guī)劃方案中得到了重視與應(yīng)用。但是，由于施工剛架結(jié)構(gòu)普遍較細(xì)，因此可能會出現(xiàn)穩(wěn)固性問題，在地震或極端氣象條件下容易倒塌。針對此類情況，需要采取可靠的整體加固措施，確保廠房能夠得到正常應(yīng)用，提高基礎(chǔ)安全性。1門式剛架鋼結(jié)構(gòu)廠房概念簡析目前，門式剛架鋼結(jié)構(gòu)屬于廠房規(guī)劃的重要應(yīng)用方案之一。經(jīng)過一段時(shí)間的改良與優(yōu)化，此類結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)與規(guī)劃方面能夠展現(xiàn)良好的應(yīng)用優(yōu)勢。同時(shí)，其配套加工技術(shù)方案、墻體與屋面圍護(hù)處理質(zhì)量也逐漸成熟，大量專利成果與研究措施不斷涌現(xiàn)，使此類結(jié)構(gòu)在隔熱保溫、防火防漏等方面取得了優(yōu)異的成績。在被廠房規(guī)劃所應(yīng)用前，門式剛架鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)在住宅、商業(yè)建筑、庫房等項(xiàng)目中得到科學(xué)部署。較為典型的結(jié)構(gòu)方案主要采用輕型H型鋼材料，通過焊接等方式制作，能夠在截面區(qū)域進(jìn)行應(yīng)用，發(fā)揮稱重效果。同時(shí)，還可以應(yīng)用C、Z型冷彎薄壁型鋼進(jìn)行規(guī)劃，用作墻梁等結(jié)構(gòu)材料[1]。除此之外，壓型鋼板以及輕質(zhì)夾芯板也屬于承重、圍護(hù)的關(guān)鍵方案，其能夠利用多種螺栓或螺絲件進(jìn)行連接，并通過密封方式使其在現(xiàn)場得到充分組裝，發(fā)揮靈活性與可靠性優(yōu)勢。與傳統(tǒng)方案相對比，門式剛架鋼結(jié)構(gòu)廠房具有多種基礎(chǔ)優(yōu)勢。例如，其構(gòu)造相對較為簡單，需要應(yīng)用的材料種類少，能夠輕松達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)可以進(jìn)行定型化處理。應(yīng)用構(gòu)件的基礎(chǔ)加工流程具有工業(yè)化特征，可以通過預(yù)制等方案大幅縮短處理時(shí)間，有利于提高應(yīng)用經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，此類結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)造價(jià)較低，經(jīng)濟(jì)性良好。在鋼產(chǎn)量不斷攀升、價(jià)格下降的背景下，門式剛架鋼結(jié)構(gòu)可以顯著降低廠房建設(shè)投入，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)提高經(jīng)濟(jì)效益的目標(biāo)。在實(shí)際應(yīng)用過程中，鋼結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用二十噸以下的輕型吊車進(jìn)行處理。此類吊車所產(chǎn)生的橫向載荷相對較低，因此無需制動結(jié)構(gòu)即可進(jìn)行應(yīng)用。部署階段，需要采取加強(qiáng)受壓翼緣等方式，使吊車梁的穩(wěn)定性得到充分提升，進(jìn)一步提高鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)效果。可以認(rèn)為，門式剛架鋼結(jié)構(gòu)可以在廠房規(guī)劃過程中得到充分應(yīng)用，有利于發(fā)揮其基礎(chǔ)優(yōu)勢，使廠房的建設(shè)經(jīng)濟(jì)性與效率顯著提升。2廠房門式剛架鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)加固原則在針對廠房門式剛架鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)當(dāng)遵循相關(guān)原則，確保加固效果能夠達(dá)到理想標(biāo)準(zhǔn)，避免出現(xiàn)嚴(yán)重偏差問題，影響廠房后續(xù)使用安全性。通常情況下，加固原則應(yīng)當(dāng)針對應(yīng)用部件與部件連接區(qū)域進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注。一部分部件即使損害概率較低或尚未出現(xiàn)穩(wěn)定性問題，也需要進(jìn)行針對性加固，避免其在后續(xù)應(yīng)用過程中出現(xiàn)脫落或形變現(xiàn)象，危害廠房整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。同時(shí)，加固設(shè)計(jì)方案必須重視執(zhí)行的便捷程度。過于復(fù)雜的加固設(shè)計(jì)或處理方法容易導(dǎo)致成本上升或執(zhí)行失誤，最終影響實(shí)際加固效果[2]。同時(shí)，執(zhí)行性較差的加固設(shè)計(jì)也會影響廠房的正常應(yīng)用，不利于提高經(jīng)濟(jì)效益。因此，在設(shè)計(jì)加固過程中，需要考慮相關(guān)方案的可執(zhí)行性，確保其能夠在加固處理過程中得到科學(xué)應(yīng)用。除此之外，加固設(shè)計(jì)在執(zhí)行情況下還需要考慮人員安全性，以及方案細(xì)節(jié)是否合理。若沒有遵循此原則，有可能引發(fā)加固事故問題，同時(shí)也容易導(dǎo)致實(shí)踐操作階段遇到無法解決的缺陷，最終引發(fā)返工。在條件允許的情況下，加固工程團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)當(dāng)遵循分段原則，將加固環(huán)節(jié)分解為數(shù)個(gè)基礎(chǔ)階段。通過此類方式，有效降低短時(shí)間內(nèi)的工作量，并提高加固設(shè)計(jì)執(zhí)行可靠性，從根源層面強(qiáng)化門式剛架鋼結(jié)構(gòu)加固效果。3加固門式剛架鋼結(jié)構(gòu)廠房策略研究3.1注重設(shè)計(jì)荷載以及組合處理在針對門式剛架鋼結(jié)構(gòu)廠房進(jìn)行加固處理的過程中，需要首先明確設(shè)計(jì)荷載的實(shí)際數(shù)值取法以及其所具有的組合性原理。常規(guī)情況下，設(shè)計(jì)荷載數(shù)據(jù)取值主要分為五個(gè)方面。第一為門式剛架結(jié)構(gòu)存在的永久性載荷、第二為廠房屋面結(jié)構(gòu)存在的均勻分布活性荷載、第三為廠房屋面板位置施工檢修的集中荷載，其需要按照實(shí)際情況條件進(jìn)行處理、第四為廠房屋面區(qū)域存在的附加性荷載，應(yīng)當(dāng)根據(jù)規(guī)范細(xì)節(jié)進(jìn)行處理、第五為地震災(zāi)害情況下的荷載，需要結(jié)合抗震標(biāo)準(zhǔn)信息進(jìn)行規(guī)劃。荷載與荷載之間的組合原則應(yīng)當(dāng)遵循屋面分布活性狀態(tài)，以及雪、積灰荷載進(jìn)行處理，按照最大值設(shè)置。在地震災(zāi)害條件下，風(fēng)力荷載需要與地震作用荷載相脫鉤，避免同時(shí)納入考慮范圍。在施工或檢修階段，荷載需要與屋面材料以及自重荷載相分離，確保組合可靠性符合實(shí)際需求。3.2科學(xué)規(guī)定結(jié)構(gòu)形變限值在加固處理過程中，結(jié)構(gòu)形變的限定數(shù)值應(yīng)當(dāng)?shù)玫匠浞种匾?。其可以根?jù)受彎構(gòu)建的實(shí)際撓度以及跨度比限值進(jìn)行確定，結(jié)合國家對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析。同時(shí)，門式剛架在風(fēng)力標(biāo)準(zhǔn)荷載作用下，柱頂位移也需要進(jìn)行對應(yīng)限制。因此在加固過程中，技術(shù)團(tuán)隊(duì)需要重點(diǎn)考慮位移發(fā)生的首要因素，并結(jié)合風(fēng)力荷載標(biāo)準(zhǔn)作用下產(chǎn)生的柱頂唯一，確認(rèn)是否滿足實(shí)際荷載組合需求。3.3注重伸縮縫溫度區(qū)段在門式剛架鋼結(jié)構(gòu)廠房加固過程中，技術(shù)團(tuán)隊(duì)需要重視溫度區(qū)段長度相關(guān)內(nèi)容。伸縮縫之間存在的距離相對而言存在增加趨勢，為避免溫度波動對于構(gòu)件產(chǎn)生不必要的穩(wěn)定性影響，如應(yīng)力過大、形變等，應(yīng)當(dāng)保證取值小于對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，并按照實(shí)際情況需求進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整[3]。因此，在加固過程中需要根據(jù)廠房周邊條件，對伸縮縫距離進(jìn)行靈活規(guī)劃。此外，伸縮縫加固處理可采用搭接方式或螺栓連接方式，使其能夠在構(gòu)造層面設(shè)置伸縮或雙柱兩種方案，盡可能提高整體穩(wěn)固性。3.4合理應(yīng)用結(jié)構(gòu)分析方案在加固過程中，應(yīng)當(dāng)針對門式剛架鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面分析。通過應(yīng)用彈性分析方式，確定變截面剛架的內(nèi)力狀態(tài)，確保后續(xù)加固處理能夠符合標(biāo)準(zhǔn)需求。必要情況下，可采用塑性分析方式進(jìn)行處理，如構(gòu)件類型全部為等截面情況。門式剛架還可利用平面結(jié)構(gòu)分析或直接剛度法進(jìn)行處理，地震作用則應(yīng)當(dāng)利用底部剪力方式進(jìn)行分析，確保整體結(jié)構(gòu)能夠得到充分明確。3.5注重節(jié)點(diǎn)連接處理在加固過程中，節(jié)點(diǎn)連接屬于不可忽視的一部分。常規(guī)情況下，門式剛架結(jié)構(gòu)主要利用端板方式進(jìn)行連接，包括外伸與平齊兩種。為實(shí)現(xiàn)加固目標(biāo)，應(yīng)當(dāng)在平齊端板連接位置采用剛度良好的構(gòu)件，同時(shí)在梁柱節(jié)點(diǎn)位置應(yīng)用端板豎放或平放方式進(jìn)行處理，確保其穩(wěn)固性能夠符合實(shí)際需求。此外，端板厚度應(yīng)當(dāng)控制在一定范圍內(nèi)，可應(yīng)用厚度計(jì)算方式進(jìn)行分析，保證螺栓受力具有均勻性。3.6采用可靠支撐體系在針對支撐體系進(jìn)行加固的過程中，需要采用具有可靠性的支撐結(jié)構(gòu)，確保整體穩(wěn)定性能夠符合需求，包括對角