通州厂房改造加高维修换板房檐更换房顶换板

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厂房改造厂房维修厂房加高房顶换板

1、工程概况

某工厂连铸厂房,系由钢筋混凝土基础、钢管混凝土柱、钢屋架、钢檩条、钢吊车梁、瓦楞铁皮屋面构成。建筑而积1512m2(图1),1985年建成投产。由于生产规模的扩大，在厂房内原始两台30/5t吊车的基础上,需在其之间增设一台75/20t的桥式吊车,这样不但增加了吊车梁及主体钢结构的负荷,面且吊车梁 轨顶与屋架下弦下表面之间的距离也不能满足使用要求,因此需要对该厂房进行改造。

2、结构分析

(1)钢结构吊车梁为焊接实腹式工字形,分9m和18m两种跨度。经分析认为对9m吊车梁影响不是很大,可满足使用要求,而对18m长吊车梁则影响很大,不但强度不能满足要求,而且疲劳强度和挠度也不能满足要求,大大超出了允许范围;上下翼缘的应力超过30%以上,挠度达到L/400,比允许挠度L/750超过66.7%,从测量结果分析得出,吊车梁轨道中心与吊车梁轴线间的偏差就其可靠性在允许范围内。

(2)厂房柱由上柱和下柱组成,上柱为焊接钢结构,下柱为钢管混凝土格构式柱。增设75/20t桥式吊车,要求在现有结构基础上提高吊车轨顶与屋架下弦下表面之间的距离约1.1m,即上柱高度增加 1.1 m左右。经计算分析,上部柱不论弯矩作用平面内和弯矩作用平面外截面上的应力都比较小,承载能力满足要求,即R/(·s)<1.对下柱进行整体稳定验算和单肢验算,下柱整体稳定性尚能满足要求;在单肢验算中,内肢(吊车肢)的承载能力满足要求,外肢在框架平面内的承载能力满足要求,而在框架平面外的承载能力。

(3)该厂房的柱基基础为预制钢筋混凝础下有10多根桩,根据原设计桩承载试验报告,单桩承载力为1100~1200 kN筋混凝土杯口基础。经计算和检查鉴定认为,增设一台75/20t吊车后其承载能力仍能满足要求。

(4)增加一台75/20t桥式吊车后,从结构受力分析不会对屋架、托架、檩条等构件造成太大的影响,按原设计考虑,仍是满足使用要求的。

3、加固改造方案

(1)由于柱子整体稳定力刚刚满足,单肢承载力有所欠缺,同时考虑厂房已使用十多年,承载能力会有所降低。因此柱子可不作加固处理,但应在生产操作上作出规定,避免吊车超载运行；当相邻两台吊车满载时,要拉开3m以上距离,以减轻柱的负荷。

(2)长度为18m的钢吊车梁承载能力严采取加固措施。加固方案一为更换截面尺寸较大的吊车梁;方案二为在梁的柱之间设置斜撑,来减小其跨度(图2)。从期和经济两个角度综合考虑，决定采取第二方案。

(3)由于增设一台75/20t桥式吊车,现厂房不能满足吊车运行的使用要求,故需增大轨顶与屋架下弦下表面之间的空间高度,在不拆除的情况下,对厂房屋盖体系采用整体顶升1.1m高的施工方案进行加固,即对原连铸厂房屋盖加高1.1 m。

4、方案实施

(1)加固吊车梁及辅助桁架。按加固方案,现场实测各杆件的具体位置和实际尺寸及斜撑轴线与柱轴线、柱横肢轴线交会点位置,根据测量结果进行杆件下料准备。

(2)屋盖整体顶升。屋盖系统荷载约2500 kN,高空作业(约27m高处),柱子(H型钢与钢管混凝土组合柱)中间断开,采用手动千斤顶操作,协调工作难度增大。在顶升过程中设置导向装置,以在顶升过程中屋面结构保持稳定,以及柱子轴线横向位移小施工前加固屋架下弦——搭设操作平台(留出柱轴线及柱高标志)—安装导向装置、千斤顶底座及顶座—敷设拖拉绳—切断柱子(在此之前先使油压千斤顶受力,导向装置限位,切断屋盖系统与下部的所有连接)—所有柱子同时顶升—顶升就位接柱恢复—拆除顶升所用设施。至此施工完毕.

5、结论

钢结构厂房的改造加固,屋盖系统采用整体顶升的施工技术,吊车梁采用斜撑法缩小其跨度的加固技术来提高使用功能满足生产需要,不仅缩短了施工工期面且节约了大量的人力和财力。

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