[同程新作]主動式體外張弦拉索在既有鋼結構加固中的應用

某生產車間主廠房位于江蘇省常州市，采用結構門式鋼架，鋼柱為矩形方鋼管柱，主梁為變截面H型鋼屋面梁，跨度24米，設備管線懸掛在結構鋼梁上。主廠房建筑封頂，設備試運行期間，管線內充滿有壓力氣體或液體，此時，主廠房四根鋼梁發生不同程度的下撓情況（最大撓度為220mm），屋面下陷，問題發生后，停止試運行，采用臨時鋼管支撐鋼梁中間，并采用千斤頂向上頂回部分變形（此時撓度為160mm），然后對下撓鋼梁進行變形糾正及加固。

@廠房三維模型

@廠房屋面鋼梁發生不同程度的下撓

經過方案選取對比，最終確認采用撐桿拉索（張弦梁）方案，每根梁垂直布置 3根撐桿，鋼梁兩側設置鋼拉索。四根鋼梁中的一根截面面較小，經驗算在鋼索施加力情況下，鋼梁為壓彎構件，會產生失穩，因次對此根梁進行粘鋼加固。

@張弦梁示意圖

@端部拉索節點

@中部撐桿與鎖夾節點

@鋼梁翼緣粘鋼節點示意圖

由于鋼梁懸掛工藝用管線，運行期間充滿有壓力的液體及氣體，工藝荷載估算較難，張弦梁加固設計時按已發生的變形推算荷載，然后按張弦梁的最終形態計算各桿件的內力及變形，驗算結構極限承載力及正常使用條件下的變形。

采用SAP2000進行了張弦梁的施工模擬計算，主要結果為：豎向撐桿軸向力為52kN，拉索為310kN，撓度90mm。根據計算結果拉索采用2根直徑22mm高釩索。

張拉完畢后，撓度均控制在90mm以內。

STEP1：臨時支撐

@ 屋頂吊桿及管線

@臨時支撐

@臨時支撐

@臨時支撐

STEP2：施工步道安裝

@施工步道安裝

STEP3：主鋼梁粘鋼加固

@粘鋼前鋼梁打磨

@粘鋼后夾具夾緊

STEP4：張弦梁施工

@鋼梁鉆孔

@撐桿安裝

@拉索安裝

@臨時支撐位置千斤頂頂起

@拉索張拉

@中間節點

@張拉完成后效果

@張拉完成后效果