参考文献[ 1】 茹继平, 杨娜, 杨庆山. 翼缘削弱塑钢框架粱柱节点的性能研究综述[ J]. 工程力学. 2004。 ( 1).[ 2]张思敏. 翼缘加强型狗骨式节点的性能分析及改进[ J】 . 钢结构, 2010, ( 25).[ 3]G B 50 0 11—20 10 。 建筑抗震设计规范[ S ].[ 4 ]‘钢结构设计手册> ( 第三版). 北京: 中国建筑工业出版社。 2004.[ 收稿日期]20 13—0 1一17[ 作者简介】 赵华智( 19 7 7 一), 男, 天津人, 硕士, 从事工业与民用建筑结构设计。万方数据 低温建筑技术20 13年第5期( 总第17 9 期)构件的截面尺寸的选取, 通过P K P M 分析获得结构的变形和内力, 验证了截面的合理性, 同时给出了具体的连接和节点构造措施, 最后对原框架柱进行了碳纤维加固验算, 为同类改造工程可提供参考。2平台改造设计2. 1三种方案对比( 1)在梁板上立柱支撑平台, 平台荷载传至梁板。 尽管荷载传递明确, 但由于楼面有配套装置, 与立柱的位置有些冲突, 所以本方案未能实现。( 2)采用钢筋混凝土平台。 为使荷载不传递到梁板上, 平台下加斜撑与原框架柱相连, 该方案钢筋混凝土平台需要浇筑悬臂梁和斜撑, 现浇构件与原框架柱连接较困难, 削弱原框架柱实现连接是不可取的。( 3)采用钢结构平台。 钢结构平台的悬臂梁和斜撑可焊接起来, 通过埋件将平台与原框架柱连接起来, 埋件与原框架柱之间通过植筋实现可靠连接。 由G 32 5, 30 110 0于钢梁一斜撑方案可实现现场连接, 施工速度快, 整体造价低, 最终决定采用钢结构方案。2. 2荷载、 材料与截面的选取依据结构荷载设计规范悼1, 检修钢结构平台均布活荷载取为2. 5k N /m 2, 由于平台在房屋内部, 其它如风、 雪等荷载可忽略不计。 平台结构及其支撑采用Q 235. B 级钢, 焊条采用E 4 3型, 锚件植筋采用改性乙烯基酯胶黏剂, 等级为A 级。 碳纤维片材规格型号采用Z X 一20 0 , 抗拉强度为258 0 M P a , 弹性模量为3. 4 6×10 5M P a 【4 】 。 钢材表面通过涂刷涂料做防腐和防火处理。 与框架柱连接的悬臂钢梁G L l( 图2)截面选取为H M 24 4 × 17 5× 7 × 11, G L 2截面为H M l9 4 × 150 × 6 ×9 , G L 3截面为H N l0 0x 50 × 5X 7 , 斜撑截面为H W l50× 150 × 7 × 10 , 具体布置如图2和图3所示。 平台悬臂梁长为19 50m m , 间距为7 500ra m , 斜撑高为9 25m m ,在与悬臂梁连接处对称设置加劲肋, 防止局部屈曲。禹『圳= J还』’ 一一陶引吾3lo lG 12.【=o吾lG 12孚o l.L 4’C T 2’'J南墙抽“■1e w Ⅱ ‘3 7 50‘ 一37 50 框橐柱37 503 7 50【37 50 稍 g 拄37 5017 5∞【31框架柱17 5∞7 5∞①⑥⑤⑥图2平台结构布置图图3平台立面布置圈2. 3内力分析由于构件与原框架柱可实现可靠连接, 因此与柱之间的连接可认为是固接。 我们取出一榀受力构件进行分析, 力学模型如图4 虚线所示。 集中荷载经计算P 为18 . 28 k N 。 由于结构体系为超静定结构, 采用结构力学理论计算比较繁琐。 本文结合结构力学理论采用在实际工程设计中应用最广泛的P K P M 软件∞1建模求解, 得到的变形和弯矩分布如图4 和图5所示。最大变形^。 , 为6m m 小于跨度的1/250 , 变形符合钢结构设计规范的要求。 悬臂梁和斜撑的控制截面弯矩油’ 如表1所示。 经验算截面应力均远小于钢材的抗拉强度设计值。图4 力学模型与变形表1控制截面弯矩2. 4 连接设计与构造措施图6 ( a )为悬臂框架钢梁G L l与G L 2连接方式,在连接位置首先对称焊好打孔的横向加劲肋( 222m m× 8 4 r a m × 8 m m ), 梁G L 2削去翼缘, 采用2根直径d 为13. 5m m 的螺栓连接。 图6 ( b )为钢梁G L 2和G L 3的万方数据 武英杰: 悬臂梁一斜撑钢结构平台改造加固设计连接方式, 通过横向加劲肋( 17 6ra mX7 2 m mX8 m m )直接焊接连接。 不但起到承担荷载的作用同时有助于平台构件的整体稳定。⑤围5弯矩分布图悬臂钢梁、 斜撑和原框架柱的连接通过锚件来实现, 见图7 。 町一1是悬臂梁与柱的连接锚件, 截面尺寸为30 0 ra m × 350 ra mx16 m m , 采用直径为14 的9 根锚筋, 钢筋植人原框架柱的长度为350 m m , 采用化学植筋法。 町一2为斜撑与柱的连接锚件, 截面尺寸为2 5 0 m m x 2 8 0 n n nx16 m m , 采用直径为i4 的4 根锚筋,钢筋植入长度和方法与锚件M J一1相同。一了荷载。 为确保框架柱安全使用, 对框架柱采用粘贴( a )G L I和G L∞G L 2和C 13图6 粟之阃的连接73加固柱设计由于平台的作用。 在原框架柱上不可避免的增加碳纤维片材的加固方法【7 】 , 采用粘合剂在柱的上、 下和乎台三个部位各10 0 0 r a m 范围内四周粘贴。 在锚筋的位置, 与锚筋交错粘贴, 即一排锚筋一排碳纤维片材。 一、 二层框架柱粘贴方式如图8 所示。 加固后截面的承载力明显提高, 两且占用的空间可忽略不计。不影响原框架功能的正常使用。4 结语结合炼油厂清洗车间改造加固这一实际工程, 本文给出了三种检测平台的结构方案, 通过对比分析最终选取了钢粱一斜撑方案。 给出荷载、 材料和平台结构构件的截面尺寸的选取, 通过理论和P K P M 分析获得结构的变形和内力, 验证了构件截面选取的合理性。 接下来开展了连接设计, 给出具体的构造措施。最后对原框架柱进行了碳纤维加固设计与验算, 可为同类加固改造工程提供参考。