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中图分类号：TH18 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2008）1220095－01
一、工程背景和加固目的
本课题来源于某公司生产车间的加固项目。生产车间平面示意图如图1所示。
在对生产车间的检测过程中发现，因厂房未经正规设计院设计，沿厂房纵向柱列未设置柱间支撑，进而导致以下情况发生：
1．框架柱无法形成刚强的纵向构架，削弱了房屋的纵向稳定和空间刚度；
2．框架柱在框架平面外无可靠的支承，柱平面外计算长度增大；
3．山墙的风荷载，吊车纵向刹车荷载，温度应力和地震作用无法传至基础上。
所以，必须对生产车间采取加固措施，沿厂房每一纵向柱列增设柱间支撑，以保证厂房的纵向稳定和空间刚度，使纵向水平荷载通过柱间支撑传至基础。根据柱间支撑的布置原则与本厂房的实际情况，拟在每一纵向柱列的中部和从端部起第二榻框架分别增设柱间支撑，使柱间支撑与屋盖横向水平支撑在同一柱距内。
二、加固方案的选择
本工程中，生产车间采用单阶柱。为使柱间支撑和屋盖横向水平支撑形成空间体系，提高厂房纵向刚度，应使屋盖横向水平支撑与柱间支撑在同一柱间，即每一柱列设置三道上段柱和下段柱柱间支撑；因生产车间采用格构柱，考虑到双片支撑易使两个柱肢受力均匀，且支撑斜杆与翼缘节点板焊接时更易操作，上段柱和下段柱柱间支撑均采用双片支撑；对于上柱，因柱距L与柱间支撑的高度hl之比大于2.5，故上段柱柱间支撑采用八字形支撑；对于下柱，因十字形交叉支撑传力直接，构造简单，用料较省且刚度大，故下段柱柱间支撑均采用十字形交叉支撑。
三、加固设计计算
（一）柱间支撑的计算
1．荷载计算
作用于柱间支撑的厂房纵向水平荷载有：
（1）纵向风荷载，本工程中，生产车间两端山墙基本风压0.3kN/m2，地面粗糙度类别B。按《建筑结构荷载规范》（50009-2001）规定，结合本工程情况，选取适合u2和风振系数 ，进行荷载计算。
（2）吊车纵向刹车荷载。同一柱列吊车梁上两台起重量最大的吊车吨位均为10t，最大轮压为62.39kN，每台吊车一侧有一个刹车轮，荷载分项系数为1.4，吊车纵向刹车荷载T为：T=0.1X1.4X2X62.39=17.47kN
（3）作用于每道柱间支撑节点上的纵向水平荷载如图2所示：作用于厂房纵向的其他水平荷载，如固定于柱上的纵向管道设备的推力等，应按实际情况进行计算。因生产车间拟在每一柱列增设3道双片支撑，故作用于每道支撑上的水平荷载取1/6。
（4）上段柱的柱间支撑承受作用于屋架下弦标高处的集中风荷载 及其他水平风荷载H。下段柱的柱间支撑，除承受作用于吊车梁上翼缘顶面标高处的吊车纵向水平荷载T及集中风荷载 或 （双阶柱）外，还要承受由上段柱柱间支撑传来的水平荷载。在计算支撑内力时，一般都假设节点为铰接，并忽略偏心影响，当在同一温度区段内的同一柱列设有两道以上柱间支撑时，则该柱列的全部纵向水平荷载由该柱列所有支撑共同承担。
2．柱间支撑的截面形式和计算
在本工程中，因生产车间采用格构柱，考虑到双片支撑易使两个柱肢受力均匀，使支撑斜杆与翼缘节点板焊接时更易操作，上段柱和下段柱柱间支撑均采用双片支撑，其截面形式采用等边或不等边角钢。因采用双片支撑，两单片支撑间以连系杆连接，故对于双片支撑的单肢杆件在支撑平面外的计算长度，取横向附加系杆之间的距离，由此双片支撑的单肢杆件在支撑平面外的折算长细比较小，可不必验算。上段柱和下段柱的柱间支撑均按受拉杆件设计。
（二）柱间支撑的构造和连接
在本工程中，下段柱柱间支撑斜杆倾角为53.1°，故下段柱柱间支撑采用十字形交叉支撑符合构造要求。柱间支撑钢材为Q235钢，柱间支撑最大内
力小于160kN，节点板厚度取8mm。柱间支撑与柱子节点板采用焊接连接，焊接厚度取6mm，焊接长度计算确定，但焊逢总长度不小于80mm。
柱间支撑与节点板的连接计算
1．上段柱柱间支撑的连接焊接
L45X6长肢连接，肢背焊缝采用6mm厚，N1=5.23kN
其焊缝长度
2．下段柱柱间支撑的连接焊接
L70X45X7长肢连接，肢背焊缝采用6mm厚，N1=23.49kN
其焊缝长度
四、计算结果分析
1．在多种共况组合下进行结构的计算分析，其计算难度和工作量都较大，在合理假定计算模型、确定计算参数的基础上，运用SAP2000程序进行计算，所得结果是可靠的，可作为结构设计的依据。
2．在纵向和横向风荷载组合作用下，生产车间柱顶最大水平位移为32.1mm，小于《规范》规定的风荷载作用下的变位限值H/500，满足规范要求。
3．通过计算内力组合值比较表明，有地震参与的工况组合的内力值并不起控制作用，在进行构件截面计算或验算时，按非地震的不利组合进行是合理的。
参考文献：
[1]国家标准，建筑结构可靠度设计统一标准（GB50008-2001），北京：中国建筑工业出版社，2001.
[2]国家标准，建筑地基基础设计规范（GB50007-2002），北京：中国建筑工业出版社，2001.
注：“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”
一、工程背景和加固目的
本课题来源于某公司生产车间的加固项目。生产车间平面示意图如图1所示。
在对生产车间的检测过程中发现，因厂房未经正规设计院设计，沿厂房纵向柱列未设置柱间支撑，进而导致以下情况发生：
1．框架柱无法形成刚强的纵向构架，削弱了房屋的纵向稳定和空间刚度；
2．框架柱在框架平面外无可靠的支承，柱平面外计算长度增大；
3．山墙的风荷载，吊车纵向刹车荷载，温度应力和地震作用无法传至基础上。
所以，必须对生产车间采取加固措施，沿厂房每一纵向柱列增设柱间支撑，以保证厂房的纵向稳定和空间刚度，使纵向水平荷载通过柱间支撑传至基础。根据柱间支撑的布置原则与本厂房的实际情况，拟在每一纵向柱列的中部和从端部起第二榻框架分别增设柱间支撑，使柱间支撑与屋盖横向水平支撑在同一柱距内。
二、加固方案的选择
本工程中，生产车间采用单阶柱。为使柱间支撑和屋盖横向水平支撑形成空间体系，提高厂房纵向刚度，应使屋盖横向水平支撑与柱间支撑在同一柱间，即每一柱列设置三道上段柱和下段柱柱间支撑；因生产车间采用格构柱，考虑到双片支撑易使两个柱肢受力均匀，且支撑斜杆与翼缘节点板焊接时更易操作，上段柱和下段柱柱间支撑均采用双片支撑；对于上柱，因柱距L与柱间支撑的高度hl之比大于2.5，故上段柱柱间支撑采用八字形支撑；对于下柱，因十字形交叉支撑传力直接，构造简单，用料较省且刚度大，故下段柱柱间支撑均采用十字形交叉支撑。
三、加固设计计算
（一）柱间支撑的计算
1．荷载计算
作用于柱间支撑的厂房纵向水平荷载有：
（1）纵向风荷载，本工程中，生产车间两端山墙基本风压0.3kN/m2，地面粗糙度类别B。按《建筑结构荷载规范》（50009-2001）规定，结合本工程情况，选取适合u2和风振系数 ，进行荷载计算。
（2）吊车纵向刹车荷载。同一柱列吊车梁上两台起重量最大的吊车吨位均为10t，最大轮压为62.39kN，每台吊车一侧有一个刹车轮，荷载分项系数为1.4，吊车纵向刹车荷载T为：T=0.1X1.4X2X62.39=17.47kN
（3）作用于每道柱间支撑节点上的纵向水平荷载如图2所示：作用于厂房纵向的其他水平荷载，如固定于柱上的纵向管道设备的推力等，应按实际情况进行计算。因生产车间拟在每一柱列增设3道双片支撑，故作用于每道支撑上的水平荷载取1/6。
（4）上段柱的柱间支撑承受作用于屋架下弦标高处的集中风荷载 及其他水平风荷载H。下段柱的柱间支撑，除承受作用于吊车梁上翼缘顶面标高处的吊车纵向水平荷载T及集中风荷载 或 （双阶柱）外，还要承受由上段柱柱间支撑传来的水平荷载。在计算支撑内力时，一般都假设节点为铰接，并忽略偏心影响，当在同一温度区段内的同一柱列设有两道以上柱间支撑时，则该柱列的全部纵向水平荷载由该柱列所有支撑共同承担。
2．柱间支撑的截面形式和计算
在本工程中，因生产车间采用格构柱，考虑到双片支撑易使两个柱肢受力均匀，使支撑斜杆与翼缘节点板焊接时更易操作，上段柱和下段柱柱间支撑均采用双片支撑，其截面形式采用等边或不等边角钢。因采用双片支撑，两单片支撑间以连系杆连接，故对于双片支撑的单肢杆件在支撑平面外的计算长度，取横向附加系杆之间的距离，由此双片支撑的单肢杆件在支撑平面外的折算长细比较小，可不必验算。上段柱和下段柱的柱间支撑均按受拉杆件设计。
（二）柱间支撑的构造和连接
在本工程中，下段柱柱间支撑斜杆倾角为53.1°，故下段柱柱间支撑采用十字形交叉支撑符合构造要求。柱间支撑钢材为Q235钢，柱间支撑最大内
力小于160kN，节点板厚度取8mm。柱间支撑与柱子节点板采用焊接连接，焊接厚度取6mm，焊接长度计算确定，但焊逢总长度不小于80mm。
柱间支撑与节点板的连接计算
1．上段柱柱间支撑的连接焊接
L45X6长肢连接，肢背焊缝采用6mm厚，N1=5.23kN
其焊缝长度
2．下段柱柱间支撑的连接焊接
L70X45X7长肢连接，肢背焊缝采用6mm厚，N1=23.49kN
其焊缝长度
四、计算结果分析
1．在多种共况组合下进行结构的计算分析，其计算难度和工作量都较大，在合理假定计算模型、确定计算参数的基础上，运用SAP2000程序进行计算，所得结果是可靠的，可作为结构设计的依据。
2．在纵向和横向风荷载组合作用下，生产车间柱顶最大水平位移为32.1mm，小于《规范》规定的风荷载作用下的变位限值H/500，满足规范要求。
3．通过计算内力组合值比较表明，有地震参与的工况组合的内力值并不起控制作用，在进行构件截面计算或验算时，按非地震的不利组合进行是合理的。
参考文献：
[1]国家标准，建筑结构可靠度设计统一标准（GB50008-2001），北京：中国建筑工业出版社，2001.
[2]国家标准，建筑地基基础设计规范（GB50007-2002），北京：中国建筑工业出版社，2001.
注：“本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。”