廠房設(shè)計論文：概念設(shè)計對廠房新建的影響范文

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作者：楊小偉單位：中國瑞林工程技術(shù)有限公司

加固構(gòu)造及措施

根據(jù)結(jié)構(gòu)整體計算結(jié)果,KZ-1、KZ-2從基礎(chǔ)頂面至▽15.800截面進(jìn)行加固處理，加固后的截面見圖2。在混凝土柱加大截面時預(yù)埋好支撐鋼梁連接的鋼板，支撐部分上弦鋼梁采用粘鋼方式與既有的混凝土梁下部連接,見圖3。為保證鋼支撐體系與框架混凝土柱的受力與變形協(xié)調(diào)一致，除鋼支撐上弦梁與混凝土梁保持可靠的連接外，上弦與支座之間及下弦與柱上的鋼板之間要保持可靠的焊縫連接。

傳力途徑

上弦鋼梁采用粘鋼方式與既有的混凝土梁下部連接,由于鋼支撐具有較大的剛度,作用在混凝土框架梁上的豎向料倉荷載在不影響原有混凝土框架梁的受剪、受彎的情況下,將上部原有附加豎向荷載傳遞給鋼支撐框架體系。其中一部分通過支座以剪力的方式傳遞給框架柱；另外主要部分的料倉豎向荷載通過支撐上弦梁，由支撐系統(tǒng)中的斜桿傳遞給框架柱;斜桿下端傳遞給框架柱的水平分力由支撐體系的下弦水平梁來承擔(dān),避免框架柱間承受附加彎矩。

加固效果

從本項目的施工過程來看,工程進(jìn)展順利,施工質(zhì)量很好,滿足了建設(shè)工期的要求。工程投產(chǎn)以來,設(shè)備運行正常。圖4為加固改造后的工程照片。

廠房結(jié)構(gòu)臨時加固實例

1工程概況

某工程因技改需要，在原有轉(zhuǎn)運站位置上新建了一座蒸汽干燥廠房。新建廠房東、北、西三面均有建（構(gòu)）筑物,重約300t的蒸汽干燥機受場地的制約,難以安裝就位，只能通過廠房南面的道路作為設(shè)備吊裝場地。施工單位編制的設(shè)備吊裝方案是：搭建設(shè)備吊裝平臺,吊裝平臺立柱位置示意見圖5,平臺柱下采用人工挖孔樁。該方案吊裝措施費用約為260余萬元,且吊裝平臺施工周期較長,難于滿足要求。

2加固方案的構(gòu)思

根據(jù)廠房主體結(jié)構(gòu)形式、現(xiàn)場鋼結(jié)構(gòu)施工情況及蒸汽干燥機的就位位置，僅靠▽14.970平面的框架梁支撐蒸汽干燥機的重量是不可行的。然而由于現(xiàn)場構(gòu)件已施工完畢，若為滿足吊裝荷載的需要對此平面框架梁進(jìn)行加固，大量現(xiàn)場加固工作勢必影響工期,且加固費用也很高。經(jīng)過多種方案的論證比較,應(yīng)用桁架設(shè)計概念，利用▽14.970與▽10.870框架梁作為上下弦桿，在兩層梁之間設(shè)置臨時腹桿組成鋼桁架。由于兩平面上的鋼次梁亦安裝就位,可作為組合桁架上下弦桿的平面外支撐桿件，保證組合鋼桁架體系平面外的穩(wěn)定。從結(jié)構(gòu)形式及構(gòu)件設(shè)置情況來看,廠房整體體系滿足承受吊裝荷載的可行性。

3受力計算

整個廠房結(jié)構(gòu)處在主要構(gòu)件安裝階段，在設(shè)備吊裝階段,框架梁柱可不考慮樓面的荷載。根據(jù)吊裝方案要求,設(shè)備荷載在整個吊裝過程中,由臨時增設(shè)的吊裝滑行梁作用在▽14.970平面的框架梁上，吊裝時的荷載示意圖見圖5。經(jīng)過廠房整體計算和受力分析,組合鋼桁架滿足承載力與變形的要求,同時與組合桁架連接的鋼框架柱的承載力與變形均滿足要求，保證了臨時組合鋼桁架與結(jié)構(gòu)總體系的一致協(xié)調(diào)性。增加臨時支撐的平面布置見圖5,圖6為2-C軸線上增加臨時支撐的立面。圖7為2-C軸線上增加臨時支撐的組合桁架的應(yīng)力。

4加固效果

在設(shè)備吊裝時，即便在瞬間沖擊荷載的作用下，廠房結(jié)構(gòu)的承載力和變形均滿足要求。此次利用廠房結(jié)構(gòu)作為大型設(shè)備吊裝的過渡平臺，為工程節(jié)省了約200萬元的投資,同時保證了項目的建設(shè)工期。圖8為設(shè)備吊裝的部分工程照片。

結(jié)語

通過上面的實例，在一定空間范圍內(nèi)利用桁架的剛度大、承載力高的理論概念，解決了因設(shè)備吊裝而需要對廠房結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固或另設(shè)吊裝平臺帶來的復(fù)雜過程。桁架梁的結(jié)構(gòu)形式既滿足了承載力的要求,還解決了工藝管線穿越問題，避免了管道有過多的彎曲，在很多工程的結(jié)構(gòu)設(shè)計中都會應(yīng)用到。實踐證明，運用概念設(shè)計的思想可以拓寬結(jié)構(gòu)設(shè)計的思路,提高結(jié)構(gòu)設(shè)計效率及解決問題的能力,值得推廣。