06.20 鋼結構加固詳解(7)屋架、托架常用加固方法

鋼結構加固詳解(7)屋架、托架常用加固方法

1、屋架、托架卸荷方法

屋架或托架的加固也應儘量在負荷狀態下進行,不得已必須卸荷或部分卸荷狀態下加固或更換時,可採取(圖1) 所示卸荷方法。

鋼結構加固詳解(7)屋架、托架常用加固方法

(圖1a )在屋架下弦節點下設臨時支柱,而臨時支柱直接由地面升起。(圖1b)是把臨時支柱安在吊車橋架上,或在橋架上設置腳手架,用千斤頂將屋架荷載傳遞到腳手架上;這樣利用橋式吊車不佔用吊車以下廠房空間,而且吊車可以行駛,屋架加固可逐榀進行,提高效率;臨時支撐的支點應在桁架節點處;卸荷辦法都會使生產受到嚴重影響。托架也可採用類似 (圖1a) 方法卸荷,由於托架處於吊車運行範圍以外,故其卸荷對生產影響程度小一點。(圖 1c)是在屋架下弦節點組成撐杆式結構,通過張緊其拉桿對屋架進行改變應力卸荷。此時,屋架應根據千斤頂或撐杆壓力進行承載力驗算,且應注意杆件內力是否變號或增大,如個別杆件、節點承載力不足時,卸荷前應對其進行加固。

2、屋架(托架)常用加固方法

鋼屋架(托架)加固方法類型較多,應根據原屋架存在問題、原因、施工條件和經濟條件選擇。

鋼結構加固詳解(7)屋架、托架常用加固方法

(1)補強杆件截面加固法

屋架(桁架)中某些杆件承載能力不足,可以採用補增杆件截面方法加固,一般桁架杆件補增截面都採用加焊角鋼或鋼板或鋼管加固,(圖2)為上下弦杆截面加固補強形式示圖,(圖2a、b、c、g)上下弦都適用,而(圖2d) 用在上弦時要拆除屋面,(圖2e、f) 適用下弦截面加固。(圖3)為腹杆截面加固補強形式,(圖3a)適用於原杆件彎曲不大杆件,(圖3d)適用於採用圓鋼加固,適用於拉桿,如改用鋼管補強,也可用於壓桿。用圓鋼、圓鋼管補強截面,可使截面形心移動極小,不破壞屋架杆件對中。(圖3f、g、h)適用於十字形截面豎杆加固補強。(圖3i、j) 適用於單角鋼腹杆加固補強。

鋼結構加固詳解(7)屋架、托架常用加固方法

(2)改變結構計算圖形加固法改變結構計算圖形的一般方法中,有許多可以用來加固屋架。增設支撐或支點,可增加屋架空間剛度,將部分水平力傳給山牆,提高抗震性能,故在屋架剛度不足或支撐體系不完善時可採用。利用再分式杆件減少壓桿長細比,增加原有杆件截面的承載能力。

使原鉸接鋼屋架改變為連續結構,單跨時鉸接改剛接也同樣改變屋架杆件內力;支座連接變化能降低大部分杆件內力,但也可能使個別杆件內力特徵改變或增加應力,所以對改變支座連接後的屋架,應重新進行內力計算。

利用預應力筋(高強度鋼材或高強鋼絲束效果好),降低許多杆件內力;增設元寶式預應力筋,用直線形預應力筋;應在兩節點焊上剛性臂才能施加預拉力,用折線形預應力筋。

鋼結構加固詳解(7)屋架、托架常用加固方法

(3)撐杆構架加固法(圖4) 是桁架下增加撐杆構架加固,增加的構架拉桿可以錨固在屋架上,也可錨固在柱子上,增加的構架撐杆通過立杆的上頂力對屋架起卸荷載作用。為了產生上頂力,先用千斤頂使拉桿和屋架距離拉大,然後安裝撐杆。利用撐杆構架加固屋架會影響吊車行走,故適宜於無吊車廠房或用於托架等桁架。

鋼結構加固詳解(7)屋架、托架常用加固方法

(4) 卸載法減輕屋面荷載加固法是卸載法中最常用的一種。減輕屋面的荷載即可減小屋架每根杆件的內力,有效地提高屋架的安全度,全面地解決屋架抗裂性及承載力問題。減輕屋面荷載的方法主要是拆換屋面結構和減輕屋面自重。例如,將大型屋面板改為瓦楞鐵或石棉水泥瓦,將屋面防水層改用輕質薄層材料等。

雙重承載體系法也是一種卸載方法,是在原屋架旁另加設屋架以協助原屋架承重。設置方法之一是在原兩榀屋架間增設屋架,使其不僅協助原屋架承重,還減小屋架的間距和屋面板的跨度。但是,增設屋架的擱置問題往往較難解決,且應注意在屋面板的中間支點處(即增設的屋架處)不應產生負彎矩。另一種做法是在原屋架的兩邊各綁貼一榀新屋架。新屋架一般採用鋼屋架或輕鋼屋架。由於新加設屋架不僅施工困難,耗鋼量大,而且它不易與原屋架協同工作,因此這種加固方法只有當其他加固方法施工十分困難或經濟上太不合算,或屋架卸載不允許的情況下才使用。當屋架及屋面結構破損較嚴重,基本失去加固補強意義時,應將原屋面結構拆除,更換新的屋架及屋面結構。這種方法只是在不得已的情況下才採用。


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