为了节约成本,许多轻钢厂房都是由私人设计的,有些设计师资质不高,没有适当考虑必要的结构如缺少刚性拉杆、缺少柱间支撑、缺少抗风柱、缺少屋顶支撑和支柱等,或者计算误差使实际建成的厂房达不到规范要求。此外,施工单位擅自变更图纸设计,加宽柱距,改变结构,擅自改变传力路径如原梁安装在檩条上,导致部分构件强度和变形不符合规范要求。

对于上述工厂,一类是不符合规范要求,需要加强。另一类是由于后期改造的要求,需要加固的,比如屋顶增加吊车和新的荷载增加保温层,安装光伏发电系统.。
钢结构有三种常见的加固方法:
1.降低负荷
在满足预定使用功能的前提下,可通过简化附加结构或用轻质材料替代原有材料来减少结构载荷。
2.改变结构计算图
通过改变荷载分布、传力路径、节点性质和边界条件,增加附加构件和支撑,施加预应力,考虑空间协同作用,改变结构的计算图形,调整原结构内力,使结构内力按设计要求重新分布,减少构件内力,使构件应力满足要求,达到加固目的。比如铰链改成刚性连接,简支梁加支座改成连续梁,梁加撑杆改成桁架结构。
3.增加构件截面,加强连接强度
在不影响使用空间的前提下,可以通过增加截面来提高构件的承载力,如增加截面高度、加厚翼缘板和腹板、将工字形截面改为箱形截面等。
由于加固施工一般为高空作业,施工作业面小,施工难度大,应尽量选择加固工作量相对较小,施工方便的设计方案。在选择具体的加固方案时,应遵循以下原则:
1.详细调查原则
方案设计前,需要通过查询资料了解原钢结构厂房的建筑材料和结构体系,并对建筑主体进行全面细致的检查、试验和分析,找出原结构材料和结构的破坏点,分析厂房的受力状况和持力水平,为加固方案的设计奠定基础。
2.方便施工的原则
加固方案的设计必须紧密结合结构目前的受力情况,不能完全按照甲方的要求进行设计..在选材上,保证所用材料能与原钢筋充分连接,加固后能有效传递应力;此外,还要结合施工人员的技术水平和厂房的施工环境,选择便于施工的设计方法。很大程度上减少对其他建筑的影响,保证厂房的生产效率。
3.经济成本原则
由于大量原有构件被拆除,不仅增加了工程量,提高了施工难度,而且增加了新旧材料的连接难度,破坏了可用材料的承载力,为加固后的厂房留下了隐患。因此,在设计加固方案时,应考虑加固施工的经济成本。减少对原有厂房的改动面积和程度。经过科学细致的结构检验,在有效利用和保证基础上,大量保留和利用原有钢结构构件。
4.不影响使用功能
由于拟加固的厂房一般处于正常使用状态,设计方案应保证不影响或尽量少影响原厂房的正常使用功能。
5.减少焊接
由于待加固的厂房结构在加固前已处于受力状态,加固施工可能因焊接造成原构件局部应力集中或焊接变形,高空焊接质量难以保证。对于冷弯薄壁型钢,容易烧穿,焊接很难把握。此外,焊接火花也会造成隐患。因此,补强设计应尽可能减少焊接量,尽可能消除焊接变形和焊接残余应力,以免对原结构产生不利影响。