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摘要：本文对以某钢结构厂房为例进行工程概况概述，然后对常用的加固方法实行分析，对钢结构厂房屋面加固设计要点、檩条加固设计策略予以研究，以便满足屋面承重结构强度、刚度，以及稳定性方面的要求，对房屋无名檩条进行加固设计和完善，从而保证屋面檩条的加固效果。
关键词：结构厂房；屋面檩条；加固设计
钢结构，属于我国工业、民用建筑中常使用的结构。为保障钢结构使用的质量、安全，延长其使用的时间，应对钢结构厂房屋面檩条进行加固设计，然后按照设计内容进行施工。因为只有达到加固的要求，才可维护工程经济效益，减少施工工期，促进建筑业的良好发展。
一、工程概况概述
以某钢结构厂为例，其结构体系经10榀单跨刚架构成，纵向长度、跨度分别为：55m、16m。钢架柱标高、柱距分别为：10m、5m屋面坡度为1/10，檩条的间距设置为1.2cm，屋面和墙面围护均使用98mm岩面夹芯板、门式钢架檩体系，通过组织方式排水。
二、常用的加固方法分析
（一）减轻荷载加固方法
该方法能够在达到预定使用功能之上，经简化结构/轻质材料方式，取代原有材料，以此实现减轻结构荷载的效果。
（二）改变结构加固方法
经转变荷载分布、传力途径、节点性质，以及边界条件等方式，设置附加杆件、支撑、预应力等[1]。需要考虑到空间协同工作要求，改变结构并对图形进行计算。这种方法，可合理调整原有结构的内力，重新分配内力，加固的效果较佳。
（三）加大构件截面加固方法
在空间正常使用的基础上，通过加大构件截面方式，加强构建承载方面的能力。主要可通过加大截面高度、翼缘板厚度的方式处理。建筑工程屋顶檩条加固，通过改变结构、计算图形处理，不但可以满足设计的要求，合理分布内力，而且能很好的调整结构内力，加强构件受力强度、刚度。
三、钢结构厂房屋面加固设计要点
（一）结构计算模型加固设计要点
屋面上弦、下弦支撑，可结合工艺平面布置的标准，对上弦和下弦进行重新布置，可对改造部分设置上弦横向支撑、下弦横向支撑。因为纵向支撑的高度在3m以上，所以可通过十字交叉方式布置。厂房内存在大吨位重级工作制吊车，厂房的跨度非常大，因此屋架下弦可布置纵向支撑，和横向支撑保持封闭形，从而提高厂房的刚度。因为屋顶罩为全封闭的状态，故此设计的过程中，需要考虑到蒙皮效应问题。
厂房柱、屋架连接方式修改后，铰接可调整为固接，以此改变结构静力计算图像[2]。这时，建议使用适宜的方式，确保结构按照设计意图内力进行分布，主要需减小柱弯矩及工作梁。
（二）连接、结点补强加固设计要点
铆钉因为长时间使用，发生脱落/松动的可能性较大，此时可通过更换高强螺栓/铆钉处理，于负荷情况下更换即可。通常情况下，需予以分批更换。接种铆钉受力＞承载力，建议采用钻孔增加新铆钉处理。施工连接焊缝补强，则需遵循铆钉不参与工作为主，经焊接缝承担所有的力。针对摩擦性高强度螺栓来讲，可进行侧角焊缝补强方法处理。
焊缝，实行增加焊缝、加大焊脚尺寸补强，均可达到非常理想的效果。焊接连接时，应在卸荷的条件下，利用电焊补强。对原焊缝加长，加大节点板、焊短斜板，达到加长焊缝的效果。焊短斜板加长时，需确保段斜板、节点板连接焊缝强度，高于段斜板、腹杆连接焊缝强度的3倍以上。此外，对焊脚予以较厚处理时，应按照焊缝受力较小位置——焊缝受力较大位置顺序进行。
（三）单体构件截面加固设计要点
针对不能在结构方面，达到应力标准的位置来讲，需要对原截面予以补强处理。因为加固的重点为厂房柱，所以应该根据图纸内容，保证加固部分为焊接工字钢，通过加大原截面方式，实现最理想的加固效果。
四、檩条加固设计策略
实行负荷加固，于钢梁上焊接连接板，和原檩条方向保持平行状态，可在檩条下方添加一道C140×50×25×2的薄壁型钢檩条[3]。原檩条、新檩条间隔距离为：780mm点焊。恒载+活载+积灰中，弯矩kN•m，Mx为3.965，弯矩设计值kN•m，My为0.188，截面强度N/mm²为σmax为198＜206.000。恒载+风载中，弯矩kN•m，Mxw为0.582，弯矩kN•m，Mxy为0.075。有效截面积计算中，垂直于屋面的扰度mm，V为 22＜26.000。通过对加固后的檩条跨中最大弯矩的计算，得出：Mx为3.96kN•m、My为0.188 kN•m。
表1 加固后檩条的强度、挠度计算情况的分析
设计的过程，相关需要注意事项：结合具体状况，明确不同类型荷载标准，考虑到四周建筑物对于风荷载构成的影响[4]。然后，需减小轻荷载值，在符合条件性加固，减轻施工荷载，以便降低原有结构构件应力和施工量。钢结构钢材焊性较佳时，需结合实际状况考虑是否需要进行焊接加固操作。
结语：冷弯薄壁型刚檩条强轴力学性能、弱轴力学性能比较，存在较大的差异性。为此，在实行加固设计过程中，需要明确轴的方向，合理设置拉条，减小檩条长度。然后，结合工程具体要求，选择适宜的方式，对房屋面檩条进行加固处理，做好细节处理工作，确保连接的稳定、可靠，进而满足檩条各方面的要求。
参考文献：
[1]刘君，戴斐，LiuJun等.工业厂房屋面管道托架加固分析[J].钢结构，2016，31（3）：81-84.
[2]任雄伟，王伟.大柱距钢结构厂房屋面檩条优化设计[J].建材发展导向，2016，14（15）：125-126.
[3]施澄宇.某钢结构厂房加固改造设计工程实践[J].建筑结构，2017（20）：94-97.
[4]杨姝姮，陈志华，闫翔宇等.某钢结构厂房倒塌事故分析[J].工业建筑，2017，47（8）：190-193.
论文作者:仇荣照
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第10期
论文发表时间:2018/11/27
标签：檩条论文; 屋面论文; 结构论文; 截面论文; 弯矩论文; 荷载论文; 方式论文; 《建筑细部》2018年第10期论文;