某輕鋼結構廠房的超載事故以及加固處理1工程事故概況北京某乳品廠改擴建工程中采用輕鋼結構廠房。廠房沿縱向中線分為兩大部分。一部分有夾層，下部為生產車間，上部為辦公用房，另一部分沒有夾層，全部為生產車間。立面圖如圖所示。圖3-14立面圖與計算簡圖廠房占地50M×132M,由15榀25M×2跨門式鋼架組成。每兩榀鋼架的間距從六米到十米不等，廠房的檐高為7.6米，屋頂的標高為9.1米。廠房的其中的一跨帶有夾層。該工程不設吊車。柱與梁的截面均采用焊接工字鋼。下層夾層柱出于裝修的方便考慮采用箱形截面。鋼采用Q235.工程屋面的設計活荷載為0.4KN／㎡,恒荷載為0.3KN／㎡，雪荷載為0.4KN／㎡，樓面荷載為3.5KN／㎡，活荷載為2.0KN／㎡。考慮北京地區的基本風壓為0.35KN／㎡，8度抗震設防。圖3-21所示為結構平面圖。根據以上的計算條件，采用ALGOR91進行計算，計算模型以平面結構10米柱距的單榀鋼架為準。荷載組合為：①1.2恒+0.85×1.4(活+風);②1.2恒+1.4活;③1.2恒+1.4風;④1.2恒+1.3地震.實際計算表明,結構受第一種荷載組合控制.根據上述的設計要求,取14軸鋼架為計算鋼架,該鋼架的最大的應力為212Mpa＜215Mpa發生在第三段梁上。最大撓度為70／25000=l／357,滿足最大撓度l／200的要求,所設計的截面是安全且十分經濟的.2.事故原因及分析該工程在1998年4月建成即將投入使用時在工程驗收中發現:由于實際使用的需要,建設單位擅自的改變原設計要求，將本應從地面通過的電纜橋架改換到從縱向鋼架的頂端通過。這段的電纜的重量約為400KN／m，相當于增加該段梁上集中荷載恒荷載1.2×9.8×0.4×L，其中，L相當于兩榀鋼架中線的間距。這樣做，嚴重的超出了設計要求。在驗算中發現，大多數梁的應力和變形在規范許可的范圍內，但是有兩榀鋼架的應力超出，即六軸鋼架和14軸鋼架。這時的驗算的結果如下表。邊柱中柱第一段梁第二段梁第三段梁最大應力（Mpa）最大柱頂位移（mm）最大撓度（mm）-156.2-41.9-160.5-130.0-230.4（-148.4）（-39.8）（-152.4）（-123.5）（-218.9）6.11（5.80）5.52（5.24）-----70.2（67.0）柱的應力為考慮整體穩定以后的計算的結果。括號內的數字為6軸鋼架的結果。從表中可以看出，梁的強度已經嚴重的不能滿足安全的要求，但是剛度尚可。所以必須對它進行強度加固。（2）建設單位以美觀為由，取消靠夾層一側的三個柱間支撐，引起夾層所有石膏板裝飾墻面開裂，連衛生間的瓷磚也出現大量的垂直的裂縫。由于考慮到結構發生這種情況完全式有荷載的增加造成的，而不是由于設計錯誤或是材料和施工的質量問題，并且發生問題的范圍小，為了最大限度的節約資金，節省工期，決定只對該工程進行加固處理。3.建議以及處理措施本工程式由于使用的荷載大于設計值，同時去掉了結構的某些手里構件，造成部分鋼架實際應力超過的鋼材的設計強度，同時也造成了較大的變形。對由于增大了使用荷載所引起的應力過大，可以考慮使用“加大原結構構件截面”的方法加以解決，但由于此時廠房內的設備已出于生產狀態，準備5月1日正式生產，也別是十米柱距鋼架下面為變電室，變電器和變電設備出于工作狀態，不許停電。這樣上部結構加固不允許動火，而且工作面只有0.8米，所以最后采用粘鋼加固技術。所謂粘鋼，就是使用建筑粘結劑，將增加的鋼材和原結構結合在一起，使之共同受力的一種加固方法。通常，對工字鋼進行增大截面加固，都是粘鋼和工字鋼的上下翼緣處，這樣可以將粘鋼的用處最大限度的發揮。通常采用下面兩種粘鋼方法，如圖所示。這兩種方式各有所缺，方式（a）加固施工方便，但要求翼緣上下不能有別的結構。方式（b）不會增加梁高。由于本工程加固時屋面板已鋪裝完畢，而且對加固工期要求十分緊，不可能把屋面板卸下，因而本工程采用的時方式（b）進行粘結加固。加固采用的時通常的建筑結構膠，根據技術資料，提供膠體的剪切強度為3.0KN／mm,據此設計的兩側的粘鋼距離為2米.對于本工程,由表一得,只需將靠近中柱的2m段的梁采用上圖(2)的方法上下各黏貼一定厚度的鋼板,并用上面的方法計算即可.本工程最后采用加固鋼板的厚度為10mm.加固后的計算結果如下表所示邊柱中柱第一段梁第二段梁第三段梁最大應力（Mpa）最大柱頂位移（mm）最大撓度（mm）-187.6-45.7-148.5-110.6-191.1（-178.2）（-43.4）（-141.1）（-105.1）（-181.5）5.37（5.1）5.10（4.85）-----65.7（62.4）注1.柱的應力為考慮整體穩定以后的計算的結果。注2.括號內的數字為6軸鋼架的結果。加固厚度最大應力191Mpa﹤215Mpa,撓度65.7／25000=l／380﹤l／200，可見，加固效果是很好的。粘鋼法加固過程：酸洗油漆＝》用砂紙打磨至出現金屬表面=》上膠=》粘鋼板恢復支撐系統：經過分析，內部墻體的開裂為取消支撐所致，后與各方面協商恢復前面的取消的3榀支撐但改為較為美觀的圓鋼管加球節點的形式，然后再將開裂裂縫修復，使用多年證明，不再開裂。4.事故結論本次加固耗費的鋼材為300Kg，工期僅一周多，卻省去了更換整個鋼架梁的花費與時間，效果時很顯著的。從這個實例可以看出，對于門式鋼架的加固，粘鋼法是一種很好的選擇。它具有省時，安全，對生產影響小的優點，而且，它的計算法方法也很簡單，時一種很值得推廣的鋼結構加固方法。加固后經過多年的使用，