隨著我國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，各行業(yè)廠房設(shè)計(jì)向著大跨度,大柱距和大噸位方向發(fā)展。由于鋼結(jié)構(gòu)建筑具有自重輕，承載力強(qiáng)的特點(diǎn)，在鋼結(jié)構(gòu)廠房和其它地區(qū)鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)中得到了廣泛的運(yùn)用。

一、 屋蓋加固設(shè)計(jì)

1. 方案對(duì)比

方案一：將廠房原有的彩鋼板拆卸，換成大型混凝土屋面板，屋面板與屋架焊接，面板之間的縫隙用混凝土來(lái)處理。大型混凝土面板的尺寸為1.5 m×6 m，另外需要做混凝土面板的防水和隔熱層，屋面的荷載在2.8 kN/m2左右，屋蓋的承重結(jié)構(gòu)截面尺寸偏大。

方案二：原廠房屋面設(shè)施不拆除，增加支撐結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。從整體性來(lái)說(shuō)，方案二比于方案一更具優(yōu)勢(shì)。原因是大型屋面板在水平荷載力的傳遞上能起到很好的作用，而屋面的荷載變化明顯時(shí)（增大），排架柱以及屋架等受力體就面臨荷載壓力，這時(shí)需要對(duì)受力體進(jìn)行加固處理才能滿足受力體因荷載加大而承受的壓力要求，這樣做勢(shì)必會(huì)造成成本的增加以及加固時(shí)間的延長(zhǎng)。若采用方案二，即原廠屋面設(shè)施不拆除，增加支撐結(jié)構(gòu)系統(tǒng)不僅加固時(shí)間可以縮短，成本也可以得到有效的控制，同時(shí)整個(gè)廠房結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性可以得到同步提升，空間剛度也能得到相應(yīng)提高。此種加固方法可相應(yīng)減小屋面荷載，降低對(duì)應(yīng)受力體的壓力影響，加固程序簡(jiǎn)便。因此，綜合各方面的因素，決定采用方案二來(lái)對(duì)屋蓋進(jìn)行加固。

2. 加固操作

（1）屋面檁條受力體系的穩(wěn)定屋面檁條想要形成一個(gè)穩(wěn)定的受力體系，檁條間的撐桿、拉條設(shè)置就必不可少。缺少這些設(shè)置，屋面檁條間受力體系的穩(wěn)定性必然會(huì)受到影響。在加固施工過(guò)程中，由于存在施工節(jié)點(diǎn)荷載加上檁條自身的撓度等各種因素，檁條上翼緣受壓，給安裝帶來(lái)很多不便，更有甚者可能引起檁條上翼緣側(cè)向失穩(wěn)，因此，拉條布置在靠近上翼緣處比較合適，以防止檁條發(fā)生扭轉(zhuǎn)而失穩(wěn)。

（2）設(shè)立屋面水平支撐和系桿如果生產(chǎn)車間不設(shè)置屋面水平支撐和系桿，就會(huì)使得各鋼架無(wú)法組成穩(wěn)定空間體系、房屋縱向剛度不足，同時(shí)包括水平風(fēng)荷載無(wú)法有效傳遞的問(wèn)題。因此應(yīng)該設(shè)立屋面水平支撐和系桿，水平支撐采用交叉單角鋼，以減小屋架平面外側(cè)移，而系桿采用圓鋼管，沿廠房縱向通長(zhǎng)設(shè)置。

二、 柱間支撐加固設(shè)計(jì)

1. 柱間支撐加固方案在鋼結(jié)構(gòu)廠房之中的各個(gè)縱向柱子來(lái)增加支撐加固，使其可以充分地滿足鋼結(jié)構(gòu)廠房的縱向穩(wěn)定與空間剛度的分類需求，最終完全保障柱子之間可以支撐來(lái)自縱向的水平荷載壓力達(dá)到基礎(chǔ)的部分。我們?yōu)榱丝梢允箯S房的縱向穩(wěn)定性得到保障并在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行提高，從而就可以使得廠房屋蓋的橫向水平支撐和柱間支撐形成一個(gè)體系，同時(shí)還要保障在同一個(gè)柱子上的每一個(gè)柱子的上下兩段要相應(yīng)地來(lái)設(shè)置三道柱間的支撐，在此期間，我們務(wù)必要將便于翼緣與斜桿施工、受力雙片支撐在兩個(gè)柱肢之上的平衡作用考慮進(jìn)去，所以上、下兩段柱間的支撐利用的是雙片來(lái)進(jìn)行支撐。

2. 柱間支撐的計(jì)算

（1）荷載計(jì)算1）風(fēng)荷載：其源自廠房山墻與天窗架端壁的風(fēng)荷載 R，我們?cè)谟?jì)算的時(shí)候，還要依據(jù)山墻的結(jié)構(gòu)形式，涵蓋了所布置的抗風(fēng)柱與抗風(fēng)桁架，分別地計(jì)算作用在吊車梁頂面處的風(fēng)荷載 R1，以及作用于屋架下弦端支座處的風(fēng)荷載 R2。2）下面則是單軌吊車的縱向剎車荷載公式：x 10 1 S式中，S 指的就是在吊車梁上由其中起重量更大的兩臺(tái)單軌型吊車剎車輪的更大輪壓的和。

（3）在進(jìn)行支撐內(nèi)力的計(jì)算的時(shí)候，通常我們就是假設(shè)節(jié)點(diǎn)就是鉸接，且一般都是將偏心的影響忽略不計(jì)的，在相同的溫度區(qū)域之內(nèi)，同樣的柱列在由最少兩個(gè)柱間支撐的時(shí)候，那么該柱列所有水平縱向荷載都由該柱列的全部支撐共同來(lái)承擔(dān)。

（2）柱間支撐的截面形式在上文之中，我們也說(shuō)過(guò)，務(wù)必要將便于翼緣與斜桿施工、受力雙片支撐在兩個(gè)柱肢之上的平衡作用考慮進(jìn)去，所以，上、下兩段柱子之間的支撐選取的是雙片支撐，截面形式則采用的是不等邊或等邊的角鋼。

3. 計(jì)算假定

在進(jìn)行荷載組合的時(shí)候，我們就得對(duì)荷載、風(fēng)荷載、積灰荷載、活荷載、單軌吊車剎車作用、水平地震作用、雪荷載來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的組合。來(lái)有效地檢驗(yàn)其結(jié)構(gòu)在各類施工情況相互組合的情況之下所發(fā)生的變形與位移，將各個(gè)構(gòu)件之中排架柱與最不利于內(nèi)力組合位移的更大數(shù)確定出來(lái)。進(jìn)而通過(guò)比較，在有無(wú)地震參與的條件之下，確定其中主要構(gòu)件的內(nèi)力。進(jìn)而來(lái)分析出來(lái)地震對(duì)于廠房受力控制作用的影響程度。

三、 加固設(shè)計(jì)方案比選

（1）利用增加支撐構(gòu)件來(lái)使得計(jì)算簡(jiǎn)圖發(fā)生變化的方式，最終就會(huì)使其始終占據(jù)著該排架柱和鄰柱之間的所有空間，日后就會(huì)差產(chǎn)生諸多的不便；托梁換柱或者是托梁截柱的辦法，工作量大、施工工序也是相當(dāng)?shù)膹?fù)雜，且此排架柱也僅僅是局部的屈曲，假如我們更換整根柱或者是直接截?cái)嗑蛣?shì)必會(huì)造成一些沒(méi)有必要的浪費(fèi)。

（2）在柱身的周圍采用的方法就是鋼筋混凝土加固，該方案可以在更大程度之上來(lái)將柱身的承載力加大，但是其中還會(huì)關(guān)系到其他被加固柱四周的使用空間，且在加固之后的剛度會(huì)發(fā)生顯著的變化，最終造成節(jié)點(diǎn)板等連接之處受力不勻稱的后果。

（3）對(duì)于排架柱來(lái)說(shuō)，其受到撞擊的部位四周的加焊鋼板，就是用來(lái)對(duì)柱截面來(lái)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)的，這樣一來(lái)就會(huì)使得鋼柱的承載力增大。這種方案操作簡(jiǎn)單、施工周期短，基本不影響固后與鄰柱的空間。因此，方案三可以被采用。四、 結(jié)語(yǔ)通過(guò)放置屋面支撐及系桿來(lái)進(jìn)行屋蓋的加固，在檢測(cè)之后就可以發(fā)現(xiàn)我們可以有效地通過(guò)科學(xué)、合理地加大屋面支撐，最終保障廠房整體的穩(wěn)定性。然而單層廠房的縱向主要依靠的就是柱間支撐，因此只要我們可以相應(yīng)地增加柱間的支撐力，就可以使得縱向的水平荷載通過(guò)柱間的支撐傳遞到基礎(chǔ)，最終使得鋼結(jié)構(gòu)廠房的縱向穩(wěn)定與空間剛度的符合要求。