厂房设计论文：概念设计对厂房新建的影响范文

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作者：杨小伟单位：中国瑞林工程技术有限公司

加固构造及措施

根据结构整体计算结果,KZ-1、KZ-2从基础顶面至▽15.800截面进行加固处理，加固后的截面见图2。在混凝土柱加大截面时预埋好支撑钢梁连接的钢板，支撑部分上弦钢梁采用粘钢方式与既有的混凝土梁下部连接,见图3。为保证钢支撑体系与框架混凝土柱的受力与变形协调一致，除钢支撑上弦梁与混凝土梁保持可靠的连接外，上弦与支座之间及下弦与柱上的钢板之间要保持可靠的焊缝连接。

传力途径

上弦钢梁采用粘钢方式与既有的混凝土梁下部连接,由于钢支撑具有较大的刚度,作用在混凝土框架梁上的竖向料仓荷载在不影响原有混凝土框架梁的受剪、受弯的情况下,将上部原有附加竖向荷载传递给钢支撑框架体系。其中一部分通过支座以剪力的方式传递给框架柱；另外主要部分的料仓竖向荷载通过支撑上弦梁，由支撑系统中的斜杆传递给框架柱;斜杆下端传递给框架柱的水平分力由支撑体系的下弦水平梁来承担,避免框架柱间承受附加弯矩。

加固效果

从本项目的施工过程来看,工程进展顺利,施工质量很好,满足了建设工期的要求。工程投产以来,设备运行正常。图4为加固改造后的工程照片。

厂房结构临时加固实例

1工程概况

某工程因技改需要，在原有转运站位置上新建了一座蒸汽干燥厂房。新建厂房东、北、西三面均有建（构）筑物,重约300t的蒸汽干燥机受场地的制约,难以安装就位，只能通过厂房南面的道路作为设备吊装场地。施工单位编制的设备吊装方案是：搭建设备吊装平台,吊装平台立柱位置示意见图5,平台柱下采用人工挖孔桩。该方案吊装措施费用约为260余万元,且吊装平台施工周期较长,难于满足要求。

2加固方案的构思

根据厂房主体结构形式、现场钢结构施工情况及蒸汽干燥机的就位位置，仅靠▽14.970平面的框架梁支撑蒸汽干燥机的重量是不可行的。然而由于现场构件已施工完毕，若为满足吊装荷载的需要对此平面框架梁进行加固，大量现场加固工作势必影响工期,且加固费用也很高。经过多种方案的论证比较,应用桁架设计概念，利用▽14.970与▽10.870框架梁作为上下弦杆，在两层梁之间设置临时腹杆组成钢桁架。由于两平面上的钢次梁亦安装就位,可作为组合桁架上下弦杆的平面外支撑杆件，保证组合钢桁架体系平面外的稳定。从结构形式及构件设置情况来看,厂房整体体系满足承受吊装荷载的可行性。

3受力计算

整个厂房结构处在主要构件安装阶段，在设备吊装阶段,框架梁柱可不考虑楼面的荷载。根据吊装方案要求,设备荷载在整个吊装过程中,由临时增设的吊装滑行梁作用在▽14.970平面的框架梁上，吊装时的荷载示意图见图5。经过厂房整体计算和受力分析,组合钢桁架满足承载力与变形的要求,同时与组合桁架连接的钢框架柱的承载力与变形均满足要求，保证了临时组合钢桁架与结构总体系的一致协调性。增加临时支撑的平面布置见图5,图6为2-C轴线上增加临时支撑的立面。图7为2-C轴线上增加临时支撑的组合桁架的应力。

4加固效果

在设备吊装时，即便在瞬间冲击荷载的作用下，厂房结构的承载力和变形均满足要求。此次利用厂房结构作为大型设备吊装的过渡平台，为工程节省了约200万元的投资,同时保证了项目的建设工期。图8为设备吊装的部分工程照片。

结语

通过上面的实例，在一定空间范围内利用桁架的刚度大、承载力高的理论概念，解决了因设备吊装而需要对厂房结构进行加固或另设吊装平台带来的复杂过程。桁架梁的结构形式既满足了承载力的要求,还解决了工艺管线穿越问题，避免了管道有过多的弯曲，在很多工程的结构设计中都会应用到。实践证明，运用概念设计的思想可以拓宽结构设计的思路,提高结构设计效率及解决问题的能力,值得推广。