某单层钢结构厂房安全鉴定及加固处理

摘要：以某现有单层门式轻钢结构厂房安全性鉴定为工程背景，运用MIDAS有限元软件对构件承载力及变形进行模拟分析，在计算基础上结合现场实际情况，分析结构存在的问题及原因，提出钢结构加固建议，供类似工程参考。

关键词：门式轻钢厂房、MIDAS、承载力

煮面炉

随着我国工业化进程不断加速及钢铁冶炼锻造技术的成熟，钢结构在工业厂房中的应用越来越广。钢结构质轻、强度高、装配性强、抗震性能突出，使其成为结构工程师在工业厂房中的首选，尤其是大跨空间结构。门式轻钢结构施工周期短，内部空间布置灵活，在工业厂房中应用较广，尤其是内部设置吊车情况〔1-3〕。

1 工程概况

安徽淮南某厂物资供应站自建成投产起未进行过改造、加固，结构形式为双坡两跨单层门式刚架结构（局部一跨）轻型房屋，平面呈“L”型布置，钢构件材质设计为 Q235B，漆膜厚度规范要求不小于 125μm。本工程所在地区抗震设防烈度为 7度，设计地震加速度值为 0.1g，

设计地震分组第一组，檩条采用C型钢。平面尺寸为82m×60m，柱顶标高5.1m，屋脊标高7.2m。

2 现场检查

2.1 平面布置

该建筑为单层双跨轻型实腹式门式刚架，钢柱采用H型钢，钢梁采用H型变截面型钢，柱间C/3~4、C/11~12、A/3~4、B/11~12设置有柱间支撑，支撑采用单角钢V形刚接，交叉点杆件为断开，采用节点板焊接。厂房平面见图1、刚架布置见图2。

图1 厂房平面布置图

图2 刚架布置图

2.2 主体结构构件截面尺寸检查

现场采用卷尺、超声波测厚仪等对厂房的结构构件尺寸进行测量，测量结果见表1:

气力提升机表1 H型钢柱、钢梁截面尺寸检查结果

引出线

截面形式	测量尺寸（mm） H×B×tw×tf	是否符合设计
GZ 1/A轴	鼓芯 551×301×12.1×12.2	/
GZ 3/A轴	553×301×11.9×12.0	/
GZ C/A轴	548×303×12.3×12.2	/
GZ 7/B轴	间接照明551×303×12.3×12.1	/
GZ 11/A轴	549×302×12.1×12.1	/
GZ 15/A轴	550×301×12.0×12.2	/
GL1/A~B轴	柔性触觉传感器（705~501）×301×12.3×12.1	/
GL 3/A~B轴	（703~501）×300×12.2×12.3	/
GL 5/B~C轴	（705~502）×303×12.2×12.0	/
GL 11/B~C轴	（704~500）×302×12.2×12.3	/

2.3 围护系统检查

屋面檩条采用C型卷边冷弯薄壁型钢，规格为C200×70×20×2.5，檩条间距为2143mm，侧面围护墙檩条间距1500mm，部分构件锈蚀严重，截面损失率70%~90%之间，屋面采用轻型组合面板，围护墙面采用1.6m砖墙上搭接岩棉保温彩板形式。C轴侧围护墙多处歪闪破损，屋面板板面锈蚀明显。

2.4 构件连接检查

钢柱柱脚采用平板式外露柱脚，现场检查发现，柱脚存在不同程度的锈蚀，其中C轴3/C处锈蚀较严重，柱脚翼缘截面锈蚀率80%，腹板70%。（4~7）/C轴处柱脚翼缘截面损失60~70%。梁柱节点连接状态良好，刚架未设置保证斜梁受压翼缘及刚架柱内翼缘平面外稳定性的隅撑。主刚架之间的交叉支撑采用张紧的钢索。柱脚锚固螺栓截面锈蚀严重，截面损失率85%以上。

图3 钢柱柱脚现状图4 梁柱节点现状

2.5 地基基础检查

厂房基础采用独立基础，现场柱脚处普遍出现较长裂缝，贴近刚架柱处的围护墙裂缝较长，裂缝宽度介于30~50mm之间，部分贯穿。现场采用全站仪对钢柱进行垂直度检测，垂偏检测发现，刚架柱侧移现象明显，部分柱顶位移超规范限值，地基基础差异沉降明显。

3 材料强度检测

使用角磨机对待测构件测试点进行打磨，除去构件表面的涂层、浮锈及其余表面杂物，随后采用里氏硬度计对钢柱、钢梁及檩条进行强度检测，经检测所有构件材料强度均满足Q235设计强度要求，材料强度计算取值Q235。

4 计算分析

本文选用MIDAS Gen有限元计算软件对厂房进行模拟分析，钢柱及钢梁采用梁单元，檩条采用梁单元，跨中区域释放梁端弯矩，布层风压时不考虑刚性楼板假定，柱间支撑采用桁架单元。材料强度按照Q235取值，构件尺寸按照现场实际检测结果取值。

4.1 荷载工况

屋面恒载0.3KN/m2，屋面活载0.5KN/m2，基本风压按荷载规范规定的重现期为50年的风压，取0.35KN/m2。恒载分项系数1.3，活载分项系数1.5，风荷载组合系数0.6〔4〕，地震作用分析中活荷载组合系数0.5。设防烈度7度，地震加速度0.1g，设计地震分组第一组，设防类别为丙类，场地类别Ⅱ类，地面粗糙度为C类。

本文发布于:2024-09-22 23:29:11，感谢您对本站的认可！

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