关于已建钢框架扩能改造方案选型.pdf

《关于已建钢框架扩能改造方案选型.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、２０１５年第１９期（总第１７２期）江西建材施工技术关于已建钢框架扩能改造方案选型■王炜■上海班特化工技术工程有限公司，上海２０００００摘要：文章以某项目钢框架扩能改造为例，在已有结构局部增设附属结构，与取值为０。对于底层框架柱：当柱与基础铰接时，取Ｋ２＝０，当柱与基础主体结构相连，通过对新建结构方案分析，选出最优方案，根据国内现有刚接时，取Ｋ２＝１０．把上式计算结果与ＰＫＰＭ计算自动生成的结果相规范完成结构设计，满足业主要求。匹配，可以确定结构可按无侧移体系计算。关键词：改造工程扩能改造改造方案选型此方案需要现场施焊的部位少，因此极易于现场施工，施工工期短

2、，原装置内的设备可继续运作，对生产影响范围极小。１引言现场发现的问题：根据现场勘察发现已有钢框架柱顶存在顶板，与随着社会的进步，环境保护的问题已成为全球公众的焦点，旧工业已建钢柱焊接连接，板内设有孔洞，因钢结构均为吊装安装，故判断此厂房的扩能和技术改造，已一度成为国内外化工行业的热点。通过对为钢柱吊装板。板底孔位置与高强螺栓孔相进，需扩孔。《钢结构工程厂房内的设备的拆除、替换、新增；原有结构的梁、柱、节点等加固与局质量验收规范》中规定“高强度螺栓连接的钢结构之间不得随意扩孔，部改造，以此来减少生产运作过程中陈旧设备超负荷的运作，满足新增并严禁气割成孔。”为

3、此，拟采用切割原顶板，然后在柱顶再次焊接新增设备对原有结构的正常使用（规范中对梁挠度和构件变形的控制）和承钢板，顶板在加工厂预先开孔，焊接后吊装就位新增钢柱，最后采用高载能力（结构或构件达到最大承载能力或达到不适于继续承载的变形强螺栓进行铰接连接。的极限状态）。方案二：以局部多层柱１３米处截断，进行柱柱刚接拼接。分析：２正文《建筑抗震设计规范》第８３７条规定：框架柱的接头距框架梁上方的本项目抗震设防烈度：７度；抗震设防类别：乙类；地震分组：第一距离，可取１３ｍ和柱净高一半二者的较小值。此处为钢柱内力（轴２２组；场地类别：ＩＶ；基本风压：０６ｋＮ／

4、ｍ；基本雪压：０３ｋＮ／ｍ；本单体横力，剪力，弯矩）最小处。在实际工程中，由于柱为双向受弯构件，受到向四跨，每跨５米，纵向五跨，每跨４米，层高为６米＋６米＋６米＋４各种工况影响，内力组合复杂，此处往往并非为内力最小处，为了使结米，共２２米。另外局部附属结构横向一跨５米，纵向一跨４米，层高为构整体统一，通长在此处采用等强连接设计。以此项目为例，层高６６米＋６米，共１２米，与主体结构相连。厂房无维护结构，采用桩基础米，一半高度为３米，１３米小于３米，故采用在１３米处进行拼接，等２２设计。主体结构楼面活荷载１０ｋＮ／ｍ，附属结构楼面活载３ｋＮ／ｍ，强连接分

5、为三种；第一种是Ｈ型钢柱翼缘与腹板均采用全熔透焊缝。２００８年竣工投入使用。现业主要求分别在附属结构楼面第二层、第五此方法因无需增设多余的连接板而可节约钢材，并且此方法传力也最层上增设一台重量约２０ｋＮ、５０ｋＮ的设备。由于原框架局部三，四层未为直接，但在新增钢柱之间的高空拼接作业焊接技术要求高，承载力有设置梁板，从主体框架柱处新增悬挑梁受力不合理，也难以承受新增设所影响。根据《钢结构设计规范》３４２条，拼接节点翼缘应乘以下列备自重和操作荷载，为了减少经济损失，并满足业主需要在原有设备不折减系数：（１）翼缘：剖口焊缝的质量及高空作业影响，其折减系数为停

6、产的前提下进行施工，本人在设计过程中，建立设计方案，如下：０９；（２）腹板：焊缝的质量及高空作业的影响，折减系数为０９；无点半方案一：利用第三层局部的原有Ｈ型钢框架柱，加以拼接至第五的单面试焊对接焊缝，折减系数为０８５。层，新增钢柱脚与已建钢柱顶之间刨平顶紧，采用１０９级摩擦型高强第二种，在Ｈ型钢柱的翼缘，腹板处均采用高强螺栓进行拼接。此螺栓铰接连接，新老钢柱间增设强垂直支撑。分析：除铰接连接之外，方法施工简便，易于操作和保证质量，无需在施工现场动火。但型钢翼工程中还存在半刚性连接和刚性连接，主要由构件的约束程度来决定缘与腹板由于需要增设连接板，成

7、本相对高。的。刚性连接理论上转动约束为无穷大，半刚性连接介于两者之间，铰第三种为前两者的混合连接，先用高强螺栓进行腹板拼接，随后翼接连接则无转动约束。为了结构体系整体稳定，往往在设计中设置Ｘ缘采用坡口对接焊缝连接。此方法结合了前两者的优点，更利于钢柱型或其他有利于抗震的柱间强支撑，以此减小钢柱计算长度，有效提高对中就位。钢框架的侧向刚度和传递横向水平力的能力，提高整体刚度，稳定性，总结：三种方法都为常见，考虑到已建框架柱的特殊性，拟采用第降低发生侧移失稳概率，形成无侧移结构体系。强支撑截面通常采用一种法进行设计。方法一受力最佳，方法二、三需在已有钢柱中钻孔

8、，Ｈ型钢和Ｔ型钢，长细比不宜大于１５０。在计算柱脚中，此方案可忽略