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廣州花都區(qū)廠房增層加層改造加固公司【我們更專業(yè)】

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某化工廠管廊改造設(shè)計(jì)工程，柱和基礎(chǔ)連接形式為固接，梁、柱連接平面內(nèi)為鉸接連接，平面外為自由(無縱向梁連接時(shí))或鉸接(梁或桁架連接時(shí))連接。

活動管架為剛性管架時(shí)，縱向水平荷載為管道摩擦力。由于管架剛度較大，不能適應(yīng)管道變形的要求，管道因變形與管架出現(xiàn)相對位移，而產(chǎn)生的水平力即為管道水平摩擦力。

管道水平摩擦力大小還要考慮管道之間的互相牽制作用，當(dāng)管架上敷設(shè)多根管道時(shí)，各管道之間由于不同時(shí)工作(產(chǎn)生的溫度內(nèi)力不相同)，對管架的受力和位移會產(chǎn)生牽制作用。

牽制作用的大小與管道在管架上的布置方式有關(guān)，管架上管道根數(shù)越多牽制作用越大、常溫管道的質(zhì)量所占比例越大牽制作用越大、管道中介質(zhì)溫度高和溫度低的，質(zhì)量大的和質(zhì)量小的，其排列越對稱、越均衡牽制作用大、雙層管道的管道牽制作用比單層管道大、高溫管道偏設(shè)一側(cè)時(shí)牽制作用小、管道同時(shí)起動時(shí)牽制作用小。

橫向水平荷載為風(fēng)荷載，當(dāng)為單層多管情況時(shí)，管道風(fēng)荷載計(jì)算公式為：

(l為管道跨度，Di為管道保溫后外徑)，當(dāng)為多層管道時(shí)，由于上下層管道間風(fēng)荷載的影響，每層管道風(fēng)荷載須乘以影響系數(shù)

加以修正。

固定管架還須考慮管道補(bǔ)償器的彈性變形引起的水平推力，管道水平推力由管道專業(yè)提供。管架柱、基礎(chǔ)因在平面內(nèi)、外兩個方面都有受力，所以一般按雙向偏壓受力考慮計(jì)算。

02 加固設(shè)計(jì)

由于管廊加層改造后，設(shè)計(jì)荷載大大增加，原有結(jié)構(gòu)的承載能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，須對原管架進(jìn)行加固設(shè)計(jì)。加固設(shè)計(jì)過程時(shí)，須考慮和原結(jié)構(gòu)的共同受力和原結(jié)構(gòu)因裂損帶來的承載力損失等問題。

某化工廠管廊加固設(shè)計(jì)時(shí)，考慮現(xiàn)場情況(由于管道正處于使用中，管道無法挪動)，對管架柱頂有管道不便設(shè)節(jié)點(diǎn)的管架，在柱上端側(cè)面加設(shè)混凝土牛腿做新增管架的支點(diǎn)。在原管架柱頂無管道處，柱頂設(shè)置節(jié)點(diǎn)(鉸接連接)，新增管架通過該節(jié)點(diǎn)傳遞新增荷載，這樣處理主要好處就是不會讓新增荷載對原結(jié)構(gòu)產(chǎn)生偏心矩，對加固設(shè)計(jì)來說是最有利的一種連接方式。

原管架柱側(cè)面增加混凝土牛腿做新增管架支點(diǎn)的方法，應(yīng)考慮新增荷載對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的偏心矩，并且在柱頂原管架柱和新增管架柱間需再設(shè)置一道連接，這樣可以減少新增柱的計(jì)算長度，在原結(jié)構(gòu)柱上端平面內(nèi)加設(shè)一道水平系桿以增加平面內(nèi)穩(wěn)定并傳遞新增水平荷載。方案簡圖見下圖：

縱向跨度較大的管架(15米及以上)因?yàn)榭偤奢d增加較大，基礎(chǔ)荷載大大增加，承載力遠(yuǎn)不滿足要求。并且因原基礎(chǔ)底面積已經(jīng)較大(4mx4m左右)，如果考慮增加基礎(chǔ)底面積加固，基礎(chǔ)高度增加太大。

因此，該工程采用基礎(chǔ)壓樁加固，壓樁樁長為18米左右，每節(jié)長約2~3米。原混凝土基礎(chǔ)按承臺考慮，不足處再進(jìn)行加固處理，驗(yàn)算承臺時(shí)，須考慮承臺的抗拔能力?？v向跨度較小管架基礎(chǔ)根據(jù)荷載增加大小對原基礎(chǔ)擴(kuò)大截面處理。

考慮到荷載增加較大，加固部分和原有基礎(chǔ)協(xié)同作用能力的折減，該管架基礎(chǔ)加固時(shí)，考慮在新舊結(jié)合處加設(shè)暗梁加固，暗梁加設(shè)在獨(dú)立基礎(chǔ)四周，可以提高基礎(chǔ)承載能力。擴(kuò)大截面處理時(shí)須對新舊結(jié)構(gòu)的結(jié)合處進(jìn)行專門處理，如增加接合短鋼筋、鑿毛結(jié)合面等保證結(jié)合牢靠、共同受力。

結(jié)語

某化工廠既有管架，增加兩層管道，荷載增加較大。通過現(xiàn)場檢測、計(jì)算分析，有以下幾點(diǎn)結(jié)論：

1)混凝土開裂、鋼筋銹蝕引起結(jié)構(gòu)承載力嚴(yán)重下降，包括鋼筋與混凝土粘結(jié)力下降、鋼筋銹蝕使混凝土內(nèi)部產(chǎn)生相當(dāng)大的拉應(yīng)力、鋼筋應(yīng)力腐蝕導(dǎo)致結(jié)構(gòu)延性下降，需對結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固處理。

2)新增部分管架設(shè)計(jì)時(shí)須全面考慮各種管道荷載，包括管道和活動管架的水平摩擦力、管道補(bǔ)償器的彈性變形引起的水平力、不同管道之間的水平牽制力。

3)原有管架加層改造時(shí)，要采取合適的加固方案，對新舊結(jié)構(gòu)連接節(jié)點(diǎn)需進(jìn)行特別處理。

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