废钢厂房网架支座托换加固1网架结构现状及加固方案该厂房网架屋盖从2000年起陆续发现支座处下弦杆高强螺栓被剪断的情况，至2010年12月共发生22根杆件端部的高强螺栓被剪断，一根杆件弯曲，边柱A轴线、C轴线处支座底板均与水平面呈明显规律性向外侧倾斜。期间由原施工单位进行了三次***性修理。为xiao除了该重大隐患，我们多次***马院、省工业设计院、东南网架、大地网架、浙江众安加固公司等单位的技术***进行现场勘察、研讨，分析原因。认为原设计球铰支座对下部支承变形要求较高，螺栓球节点整体抗剪和抗转动刚度较差;而废钢厂房的大面积堆载造成厂房柱顶有一定的位移量，钢结构球铰支座，行车重级工作制工况下振动较大，原设计螺栓球节点底板螺栓孔不是椭圆形孔，没有伸缩余量，致使柱顶水平约束应力无法释放。基于以上分析，形成了如下加固方案:1)将支座形式由原来的弧形底板球铰支座替换成平底板支座，并将节点底板螺栓孔开成椭圆形孔，以减少支座底板的过度转动。2)将原有柱顶支座的螺栓球节点全部替换成焊接球节点，支座处杆件由原高强螺栓连接改为焊接，万向转动球铰支座，以增加支座节点的整体抗剪强度。3)在托换网架支座时，释放柱顶水平约束，使柱顶位移呈自由状态，在安装新支座过程中不对柱顶施加外力，待支座加固好后再进行水平约束，保证柱子的偏移不会对支座产生较大转动力。4)进行详细结构工况分析，更换支座及杆件时采用临时支撑胎架进行临时支撑，保证结构安全。并选择合理的拆、装顺序，对支座节点逐个进行托换加固。2支座托换过程结构工况分析1)结构工况分析软件:采用浙江大学空间结构分析软件MST2008。2)结构线性模型获得:根据原施工图网格数据，进行重新建模，保证线性模型与实际设计结构完全一致。3)网架结构节点和杆件规格获得:根据原设计图纸的设计荷载值进行加载，同时根据厂房柱的几何尺寸进行刚度计算，保证支座情况和原始设计一致，然后由MST软件自动进行满应力结构分析和各个构件的截面配置。***终得出各个构件规格与原始模型进行比较，基本吻合，因此用新建的计算模型结构模拟实际结构是完全可行的。4)模拟实际模型和加固工况分析4支座托换施工顺序4.1支座相关构件拆除顺序支撑胎架按照规定设置完成后，每个支座构件拆除的顺序为:网架杆件一螺栓球节点支座一过渡板。支座处杆件的拆除顺序为:先拆垂直跨度方向的下弦杆件，然后再拆平行跨度方向的下弦杆，***后拆腹杆。在拆除杆件过程中应当严密监视支撑胎架、胎架上下支撑点、网架结构的变形等情况，如发生支撑松动、网架挠度严重、位移明显增大的情况，应当立刻停止对网架杆件的拆除，待原因查清并且解决问题后方可再进行拆除作业。在拆除杆件过程中如遇大风、大雪、高温、寒冷等恶劣天气时，球铰支座，不应进行拆卸作业，且尚未加固的支座、杆件应当保持原始状态。4.2新加固焊接球支座、杆件安装新加固焊接球支座的安装。先将过渡板和焊接球支座组装在一起，再采用25吨汽车吊将预先组装好的支座吊运至柱顶放样位置，且保持相对自由滑动状态。新杆件安装时，先安装螺栓球处的节点，然后再对支座焊接球处的节点进行焊接，以消除焊接收缩对杆件产牛附加应力。接着进行过渡板与预埋件的焊接，并将过渡板与支座板间的锚栓拧紧，双螺母与锚栓电焊以防止松动;***后将抗滑移板与支座底板顶紧并与预埋件焊接。为了减少由于厂房混凝土柱对支座可能产生的较大转动力，在焊接支座过程中不能对混凝土柱顶施加水平外力，以保证厂房柱已有偏移不会对支座产生可能的较大转动力。4.3支撑胎架卸载每安装加固完成一个支座后，对原先支撑在网架下弦的临时支撑胎架进行卸载和拆除。支撑卸载时，要求每个支撑胎架上面的千斤顶进行同步分级卸载。每卸载一级的高度控制在50mm，每卸载一级应停止10分钟进行巡视监测，必须确保网架结构没有异常情况发生后才能进行下一级卸载。支撑卸载完毕后保持支撑30分钟，确保网架结构没有异常情况发牛后才能将支撑拆除。2工法特点球型支座由上、下支座板、不锈钢板、中间球冠衬板、平面聚四氟乙烯滑板，球面聚四氟乙烯滑板等组成(图2)。球型支座通过球冠衬板与球面聚四氟乙烯板之间的滑动完成支点的转动过程，因而有转动灵活，适用转角等优点，可以释放钢结构卸载时应力、***、温度变形应力。球型铰支座与其他铰支座相比有如下特点：2.1球型支座通过球面传力，不出现力的缩颈现象，作用在预埋件上的反力比较均匀2.2球型支座通过球面聚四氟乙烯板的滑动来实现支座的转动过程，转动力矩小，而且转动力矩只与支座球面半径及四氟板摩擦系数有关，KQGZ抗震球铰支座，与支座转角大小无关，因此特别适用于大跨度钢结构的使用要求。2.3球型支座各向转动性能一致，适用于跨度大、钢结构空间双曲等不规则结构致使各方向均有转角变位的结构支承。2.4球型支座不用橡胶承压，不存在橡胶老化对支座转动性能的影响，特别适用于低温地区。球型支座在传递结构荷载过程中不受橡胶允许承压的制约，与盆式支座相比，其单位面积承载能力大，支座体积小，可减小支座底面积。操作要点(1)支座在安装前方可开箱，并检查支座各部件及装箱清单。支座安装前不得随意拆缷支座。(2)先在预埋件顶板上画一“十”字格，然后在成品支座顶板及底板也分别画一“十”字格，作为支座安装的基线。(3)支座安装前必须将上盖与下底座的连接件安装好。待支座安装就位完成后拆除临时连接件，使支座能自由转动。图3：钢结构安装时固定好支座连接板(4)当支座吊装到位后，用仪器量测支座安装的位置，微调使之到设计坐标位置，保证支座中心线与上、下结构安装线相重合。上、下部结构与支座连接的连接板应平整，并应刨平，除锈等级应达到Sa2.5等级。连接板与预埋板应平行，四角和中心相对误差小于0.1﹪，且应小于1.5mm。标高误差小于3mm。安装误差须严格控制，否则产生难以预料的巨大安装应力。(5)为消除温度应力对上部钢结构的影响，支座安装后先不与预埋板进行完全焊接，待所有结构安装完成后再进行***终焊接。(6)钢结构整体安装完成，卸载前将上下连接板拆除。图4：支座上下连接板拆除)