大跨度门式刚架结构屋面钢梁加固设计研究.pdf

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1、浙江建筑，第33卷，第9期，2016年9月ZhejiangConstruction，Vo1．33，No．9，Sep．2016大跨度门式刚架结构屋面钢梁加固设计研究StudyontheReinforcingDesignofRoofingSteelBeamfortheLargeSpanPortalFrameStructure王海，王伟，诸宏博工WANGHai--，WANGWeir，ZHUHongbo，(1．浙江省建筑科学设计研究院有限公司，浙江杭州310012；2．浙江省建设工程质量检验站有限公司，浙江杭州310012)摘要：某59m跨轻

2、型门式刚架厂房由于使用功能改变而导致结构所受荷载增加，在对该厂房刚架进行检测时，发现屋面钢梁截面尺寸及焊缝质量未满足现行相关国家规范要求且与原设计偏差较大，经计算表明无法满足承载力要求。今以此工程为例，对既有门式刚架结构厂房的加固改造设计方案进行研究，通过在原有H型钢梁基础上增加下弦杆、竖向拉杆及斜拉杆，使其成为钢桁架结构体系。杆件连接节点部位采用节点板焊接连接，下弦杆与原有钢柱采用节点板螺栓连接，并采用分段改造的方式。设计方案中由于采用了斜拉杆从而降低了节点区的应力，于是在保证结构体系刚度的同时减小了整体钢桁架的计算高度，分段加固的

3、节点与钢柱连接既满足了与柱的刚性连接，也保证了钢桁架整体承载力和刚度的连续性。关键词：门式刚架；桁架；加固改造中圈分类号：TU328文献标志码：B文章编号：1008—3707(2016)09—0030—042000年以来随着国家工业化生产的集约化、规9．0m，边跨柱距6．21m，檐口高度6．9m，屋脊高度模化，使得工业厂房大规模开发建设，其中轻型门式9．2m。刚架结构厂房由于其结构轻、工期短、现场组装便边柱采用变截面H型钢，截面尺寸为H300～捷、经济效益明显¨等优势而得到大规模推广。560X200×6X8，中柱采用等截面H型钢，截面

4、尺经过多年的发展，许多企业由于生产工艺及环寸为H300X200×6×10；钢梁均采用三段H型钢保理念的提升逐渐对原有厂房提出了提升改造的要梁拼接，截面尺寸分别为H600～550X150X5×8、求。由于工业化生产工艺的改变对原有厂房的使用H550X150X5×6、H550～680×200X6×10。单层荷载有较大的变化¨，在门式刚架广泛应用的同．厂房刚架采用Q345B钢，其他均采用Q235B钢，门时，对既有门式刚架厂房的加固和改造提升也逐渐式刚架平面布置及剖面示意图见图1、图2。趋向迫切。本文通过某单层门式刚架结构工业厂房由于业主方拟

5、在屋面铺设太阳能光伏板加固设计的工程实例，对门式刚架加固方案前后的(1．5kN／m)，根据屋面相同坡度沿屋面铺设，并于受力情况进行对比研究，希望对同类的工程有一定屋面以下设置吊顶(0．4kN／m)。因此，需对该门的借鉴意义。式刚架结构进行承载力复合。1工程概况2承载力复合浙江省衢州市开发区某钢结构厂房，为单层门根据门式刚架结构体系的受力特点，对该厂房式刚架结构，长120．42mx宽59．02m，总建筑面积的主体刚架及支撑杆件等构造体系建立空间模型进7193．5m。跨度为18．76、21．5、18．76m，纵向柱距行计算分析。收稿日期：

6、2016—02—22作者简介：王海(1980一)，男，浙江杭州人，高级工程师，从事建筑结构检测鉴定及加固设计工作。第9期王海等：大跨度门式刚架结构屋面钢梁加固设计研究图1门式刚架剖面示意图XG．1×××××V／＼×××——＼Sc-——苫三000000000c．c．／＼＼＼＼＼sc．c．c．XG．1图2门式刚架平面布置示意图2．1基本参数多数大于0．95，且应力分布不均衡，应力最大处位荷载取值：屋面自重为0．15kN／m，屋面活荷于单侧屋面钢梁跨中部位，钢梁和钢柱交接处；最大载(不上人屋面)0．5kN／m，太阳能光伏板自重为位移为115

7、．0mm，接近于规范规定的L／180，即1．5kN／m，檩条自重为0．05kN／m，吊顶及吊挂荷119mm；檩条挠度值约为1／129，不满足规范中载为0．4kN／m。1／200的限值要求。该门式刚架的应力比分布及位根据该房屋所在地的相关资料，该厂房基本风移见图3、图4。压为0．35kN／m，雪荷载为0．5kN／m，地面粗糙系2．3结论及处理意见数为B类；地震设防烈度取6度，0．05g，设计地震根据分析结果，荷载增加后使得该厂房的门式分组为第一组，场地类别为Ⅲ类。刚架结构体系承载力及变形量控制不能满足《钢结2．2计算分析构设计规范(GB

8、50017-2003)》的相关要求。鉴采用MIDAS／Civilv6．71进行模型建立，经有限于此，为了满足使用需要及房屋安全性要求，应对其元计算分析，其杆件最大应力比为1．05，其余杆件采取加固补强措施。32浙江建筑2