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抽柱的一百万种方法——分享一个夭折的改造项目[原创]

本帖最后由 danlyn 于 2017-12-7 11:08 编辑

工厂一单层厂房,原厂房柱典型跨度为7.8m,柱距为5.5米, 拟添置设备,由于设备体型较大,业主找到我们,希望抽掉中间三根框架柱,形成大空间。原厂房梁柱局部平面布置如下图:

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本工程为柱跨较为均匀的框架结构,框架柱拔除后,原框架梁跨度大幅度增加,拔除部位梁内力变化明显。

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(拔柱前)


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(拔柱后)


现场实景:

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根据本工程的特点和业主要求,初步设计时,我们共考虑了三个托换方案:

方案一:
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此方案是托梁拔柱工程中最常用的方法,技术成熟,操作简单易行。主要通过无粘结预应力梁进行托换实现拔柱。但本方案湿作业大,操作周期长,对边柱影响较大,边柱偏心受压明显,需要加大截面加固;同时柱底弯矩增大,导致原独立基础需进行加固。由于业主要求停产时间尽可能短,厂房内设备尽可能不移除,施工影响尽量小。此方法则不可避免地导致生产线必须长时间停产,并且对室内影响较大,基本上现有设备大部分都必须移除。

方案二:

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由于室内作业时间和空间均受限,考虑在屋面设置钢结构梯形桁架。两端简支,对原混凝土柱理论上不会产生偏心压力(实际仍需要考虑偏心);钢结构轻质高强的特点,基本上不会给基础带来太大的附加荷载。实施时,考虑到实际的偏心影响,对原混凝土柱进行外包型钢加固;基础经复核后,不予加固处理。此方案既满足拔柱需要,又符合业主要求的室内作业时间短,影响面小。不失为一个最佳方案。

方案三:
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此方案和方案二原理一致,只是钢结构桁架换成了混凝土预应力简支梁,施工上更简便,尤其是简支梁与原有楼面梁的连接较容易处理。但增加荷载较多,增加的荷载大约相当于方案二的3~4倍。柱考虑加大截面加固,基础考虑静压桩加固,增加了室内作业的时间和影响。

对比三个方案,方案一技术成熟,有法可依,是托梁拔柱工程中最常用,最安全可靠的方案,但用于此项目会带来生产的长时间停顿和大量湿作业。方案二个人认为最适宜用于此项目,但钢结构制作施工需要专业的钢结构公司配合参与,桁架须按照钢结构屋面进行系杆及支撑的布置,防止失稳;钢构件的防锈,以及钢桁架与楼面梁的连接也需要慎重考虑。方案三操作简便,连接可靠,但最大的缺点就是自重较大,且室内仍避免不了大量的湿作业。

托换作业完成后,经过评估,可对中间柱采取静力切割,拆除三根框架柱,形成生产需要的大空间。但由于改造加固代价远超业主预期,此项目夭折。

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