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廣州花都區廠房增層加層改造加固公司【我們更專業】

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某化工廠管廊改造設計工程，柱和基礎連接形式為固接，梁、柱連接平面內為鉸接連接，平面外為自由(無縱向梁連接時)或鉸接(梁或桁架連接時)連接。

活動管架為剛性管架時，縱向水平荷載為管道摩擦力。由于管架剛度較大，不能適應管道變形的要求，管道因變形與管架出現相對位移，而產生的水平力即為管道水平摩擦力。

管道水平摩擦力大小還要考慮管道之間的互相牽制作用，當管架上敷設多根管道時，各管道之間由于不同時工作(產生的溫度內力不相同)，對管架的受力和位移會產生牽制作用。

牽制作用的大小與管道在管架上的布置方式有關，管架上管道根數越多牽制作用越大、常溫管道的質量所占比例越大牽制作用越大、管道中介質溫度高和溫度低的，質量大的和質量小的，其排列越對稱、越均衡牽制作用大、雙層管道的管道牽制作用比單層管道大、高溫管道偏設一側時牽制作用小、管道同時起動時牽制作用小。

橫向水平荷載為風荷載，當為單層多管情況時，管道風荷載計算公式為：

(l為管道跨度，Di為管道保溫后外徑)，當為多層管道時，由于上下層管道間風荷載的影響，每層管道風荷載須乘以影響系數

加以修正。

固定管架還須考慮管道補償器的彈性變形引起的水平推力，管道水平推力由管道專業提供。管架柱、基礎因在平面內、外兩個方面都有受力，所以一般按雙向偏壓受力考慮計算。

02 加固設計

由于管廊加層改造后，設計荷載大大增加，原有結構的承載能力遠遠不足，須對原管架進行加固設計。加固設計過程時，須考慮和原結構的共同受力和原結構因裂損帶來的承載力損失等問題。

某化工廠管廊加固設計時，考慮現場情況(由于管道正處于使用中，管道無法挪動)，對管架柱頂有管道不便設節點的管架，在柱上端側面加設混凝土牛腿做新增管架的支點。在原管架柱頂無管道處，柱頂設置節點(鉸接連接)，新增管架通過該節點傳遞新增荷載，這樣處理主要好處就是不會讓新增荷載對原結構產生偏心矩，對加固設計來說是最有利的一種連接方式。

原管架柱側面增加混凝土牛腿做新增管架支點的方法，應考慮新增荷載對結構產生的偏心矩，并且在柱頂原管架柱和新增管架柱間需再設置一道連接，這樣可以減少新增柱的計算長度，在原結構柱上端平面內加設一道水平系桿以增加平面內穩定并傳遞新增水平荷載。方案簡圖見下圖：

縱向跨度較大的管架(15米及以上)因為總荷載增加較大，基礎荷載大大增加，承載力遠不滿足要求。并且因原基礎底面積已經較大(4mx4m左右)，如果考慮增加基礎底面積加固，基礎高度增加太大。

因此，該工程采用基礎壓樁加固，壓樁樁長為18米左右，每節長約2~3米。原混凝土基礎按承臺考慮，不足處再進行加固處理，驗算承臺時，須考慮承臺的抗拔能力。縱向跨度較小管架基礎根據荷載增加大小對原基礎擴大截面處理。

考慮到荷載增加較大，加固部分和原有基礎協同作用能力的折減，該管架基礎加固時，考慮在新舊結合處加設暗梁加固，暗梁加設在獨立基礎四周，可以提高基礎承載能力。擴大截面處理時須對新舊結構的結合處進行專門處理，如增加接合短鋼筋、鑿毛結合面等保證結合牢靠、共同受力。

結語

某化工廠既有管架，增加兩層管道，荷載增加較大。通過現場檢測、計算分析，有以下幾點結論：

1)混凝土開裂、鋼筋銹蝕引起結構承載力嚴重下降，包括鋼筋與混凝土粘結力下降、鋼筋銹蝕使混凝土內部產生相當大的拉應力、鋼筋應力腐蝕導致結構延性下降，需對結構進行加固處理。

2)新增部分管架設計時須全面考慮各種管道荷載，包括管道和活動管架的水平摩擦力、管道補償器的彈性變形引起的水平力、不同管道之間的水平牽制力。

3)原有管架加層改造時，要采取合適的加固方案，對新舊結構連接節點需進行特別處理。

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