基于门式刚架钢结构厂房整体加固研究

龙资

摘要：目前，我国钢产量规模处于逐年上升的状态。在相关材料供应充足的情况下，钢结构厂房的规划数量也开始迅速增加。基于门式刚架的钢结构厂房成本投入相对较低，同时强度表现良好、韧性优秀，能够在实际应用阶段展现出相关优势。但是，由于环境条件以及诸多因素影响，部分厂房可能会出现稳固性问题。因此针对加固方式进行深入研究，以供参考。

关键词：门式刚架;钢结构厂房;整体加固

引言：门式刚架钢结构属于近期应用较为广泛的方案之一，其造价较低同时重量表现良好，能够在短施工周期内完成建设，因此在工业厂房等规划方案中得到了重视与应用。但是，由于施工刚架结构普遍较细，因此可能会出现稳固性问题，在地震或极端气象条件下容易倒塌。针对此类情况，需要采取可靠的整体加固措施，确保厂房能够得到正常应用，提高基础安全性。

1 门式刚架钢结构厂房概念简析

目前，门式刚架钢结构属于厂房规划的重要应用方案之一。经过一段时间的改良与优化，此类结构在设计与规划方面能够展现良好的应用优势。同时，其配套加工技术方案、墙体与屋面围护处理质量也逐漸成熟，大量专利成果与研究措施不断涌现，使此类结构在隔热保温、防火防漏等方面取得了优异的成绩。在被厂房规划所应用前，门式刚架钢结构已经在住宅、商业建筑、库房等项目中得到科学部署。较为典型的结构方案主要采用轻型H型钢材料，通过焊接等方式制作，能够在截面区域进行应用，发挥称重效果。同时，还可以应用C、Z型冷弯薄壁型钢进行规划，用作墙梁等结构材料[1]。除此之外，压型钢板以及轻质夹芯板也属于承重、围护的关键方案，其能够利用多种螺栓或螺丝件进行连接，并通过密封方式使其在现场得到充分组装，发挥灵活性与可靠性优势。

与传统方案相对比，门式刚架钢结构厂房具有多种基础优势。例如，其构造相对较为简单，需要应用的材料种类少，能够轻松达到设计标准，同时可以进行定型化处理。应用构件的基础加工流程具有工业化特征，可以通过预制等方案大幅缩短处理时间，有利于提高应用经济效益。同时，此类结构的基础造价较低，经济性良好。在钢产量不断攀升、价格下降的背景下，门式刚架钢结构可以显著降低厂房建设投入，进而实现提高经济效益的目标。在实际应用过程中，钢结构主要应用二十吨以下的轻型吊车进行处理。此类吊车所产生的横向载荷相对较低，因此无需制动结构即可进行应用。部署阶段，需要采取加强受压翼缘等方式，使吊车梁的稳定性得到充分提升，进一步提高钢结构建设效果。可以认为，门式刚架钢结构可以在厂房规划过程中得到充分应用，有利于发挥其基础优势，使厂房的建设经济性与效率显著提升。

2 厂房门式刚架钢结构设计加固原则

在针对厂房门式刚架钢结构进行加固设计的过程中，应当遵循相关原则，确保加固效果能够达到理想标准，避免出现严重偏差问题，影响厂房后续使用安全性。通常情况下，加固原则应当针对应用部件与部件连接区域进行重点关注。一部分部件即使损害概率较低或尚未出现稳定性问题，也需要进行针对性加固，避免其在后续应用过程中出现脱落或形变现象，危害厂房整体结构稳定性。同时，加固设计方案必须重视执行的便捷程度。过于复杂的加固设计或处理方法容易导致成本上升或执行失误，最终影响实际加固效果[2]。同时，执行性较差的加固设计也会影响厂房的正常应用，不利于提高经济效益。因此，在设计加固过程中，需要考虑相关方案的可执行性，确保其能够在加固处理过程中得到科学应用。除此之外，加固设计在执行情况下还需要考虑人员安全性，以及方案细节是否合理。若没有遵循此原则，有可能引发加固事故问题，同时也容易导致实践操作阶段遇到无法解决的缺陷，最终引发返工。在条件允许的情况下，加固工程团队应当遵循分段原则，将加固环节分解为数个基础阶段。通过此类方式，有效降低短时间内的工作量，并提高加固设计执行可靠性，从根源层面强化门式刚架钢结构加固效果。

3 加固门式刚架钢结构厂房策略研究

3.1注重设计荷载以及组合处理

在针对门式刚架钢结构厂房进行加固处理的过程中，需要首先明确设计荷载的实际数值取法以及其所具有的组合性原理。常规情况下，设计荷载数据取值主要分为五个方面。第一为门式刚架结构存在的永久性载荷、第二为厂房屋面结构存在的均匀分布活性荷载、第三为厂房屋面板位置施工检修的集中荷载，其需要按照实际情况条件进行处理、第四为厂房屋面区域存在的附加性荷载，应当根据规范细节进行处理、第五为地震灾害情况下的荷载，需要结合抗震标准信息进行规划。荷载与荷载之间的组合原则应当遵循屋面分布活性状态，以及雪、积灰荷载进行处理，按照最大值设置。在地震灾害条件下，风力荷载需要与地震作用荷载相脱钩，避免同时纳入考虑范围。在施工或检修阶段，荷载需要与屋面材料以及自重荷载相分离，确保组合可靠性符合实际需求。

3.2科学规定结构形变限值

在加固处理过程中，结构形变的限定数值应当得到充分重视。其可以根据受弯构建的实际挠度以及跨度比限值进行确定，结合国家对应标准进行分析。同时，门式刚架在风力标准荷载作用下，柱顶位移也需要进行对应限制。因此在加固过程中，技术团队需要重点考虑位移发生的首要因素，并结合风力荷载标准作用下产生的柱顶唯一，确认是否满足实际荷载组合需求。

3.3注重伸缩缝温度区段

在门式刚架钢结构厂房加固过程中，技术团队需要重视温度区段长度相关内容。伸缩缝之间存在的距离相对而言存在增加趋势，为避免温度波动对于构件产生不必要的稳定性影响，如应力过大、形变等，应当保证取值小于对应标准，并按照实际情况需求进行适当调整[3]。因此，在加固过程中需要根据厂房周边条件，对伸缩缝距离进行灵活规划。此外，伸缩缝加固处理可采用搭接方式或螺栓连接方式，使其能够在构造层面设置伸缩或双柱两种方案，尽可能提高整体稳固性。

3.4合理应用结构分析方案

在加固过程中，应当针对门式刚架钢结构进行全面分析。通过应用弹性分析方式，确定变截面刚架的内力状态，确保后续加固处理能够符合标准需求。必要情况下，可采用塑性分析方式进行处理，如构件类型全部为等截面情况。门式刚架还可利用平面结构分析或直接刚度法进行处理，地震作用则应当利用底部剪力方式进行分析，确保整体结构能够得到充分明确。

3.5注重节点连接处理

在加固过程中，节点连接属于不可忽视的一部分。常规情况下，门式刚架结构主要利用端板方式进行连接，包括外伸与平齐两种。为实现加固目标，应当在平齐端板连接位置采用刚度良好的构件，同时在梁柱节点位置应用端板竖放或平放方式进行处理，确保其稳固性能够符合实际需求。此外，端板厚度应当控制在一定范围内，可应用厚度计算方式进行分析，保证螺栓受力具有均匀性。

3.6采用可靠支撑体系

在针对支撑体系进行加固的过程中，需要采用具有可靠性的支撑结构，确保整体稳定性能够符合需求，包括对角支撑、特殊支撑等。对角支撑可以在厂房屋面、侧墙等部位进行应用，特殊支撑可以在侧墙或屋顶无法应用对角支撑的情况下，改用管撑或门式支撑方式进行处理。

结论：

综上所述，门式刚架钢结构厂房应当采取科学整体加固方式，确保相关策略得到正确应用，提高厂房基础可靠性，为后续进一步开展生产工作夯实理想条件。

参考文献

[1]龚丽敏.门式刚架轻钢结构厂房加固设计分析[J].建筑技术开发，2018，45（8）：2.

[2]谢阳，戴阳，王永泉.门式刚架钢结构厂房新型加固技术的应用[J].江苏建筑，2019（4）：4.

[3]雷平，张乐翼，赵智慧.钢结构厂房加固方法刍议[J].工程抗震与加固改造，2020，42（5）：1.