某体育场看台膜结构的加固方案

某体育场看台膜结构的加固方案

某体育场看台膜结构为骨架式索膜结构，看台总长度为101m，宽度为23.6m。在原有设计中，柱子和析架上下弦的钢结构牌号为Q345钢，而在实际施工中，由于施工管理的问题，构件采用了Q235钢。由于Q235钢和Q345钢的强度设计值相差比较大,施工完成后的看台在恶劣荷载工况下可能会发生结构破坏，有必要按实际施工状态进行结构校核,提出可行的结构加固方案。由于看台膜结构已经施工完成，包括索膜结构和下部钢结构，这给结构加固设计方案带来一定的难度。通过对施工现场的调研和初始设计的研究，提出了以下几种加固方案。

1.碳纤维加固：在看台膜结构支撑钢柱的外缘粘贴碳纤维布。由于柱为压弯构件，而碳纤维能承受较大的拉应力，承受压应力较小，对柱的承载力提高不大。

2.钢管混凝士：在Ф630*18的立柱中灌注混凝土，形成钢管混凝土。此加固方案对看台膜结构柱子的抗压承载力有很大提高，对抗弯承载力只有一定提高，但存在两个问题：1）由于钢结构已施工完成，在钢柱中灌注混凝土很难保证混凝土的密实度，必须在灌注结束后，进行超声波检测；2）灌注混凝土势必在柱顶封板上开口，灌注结束要重新对开口进行封死，其中的焊缝对封板的承载力有影响。

3.钢结构柱外缘包钢构件：在看台膜结构柱子的外壁焊接钢构件，增大柱截面，提高抗压弯承载力。在外壁焊接槽钢和角钢，有棱角突起，影响使用功能，视觉效果也不好。故选择在外壁焊接钢板，钢板与立柱外壁通过塞焊连接成一个整体。

4.钢结构柱外重新焊接Q345新构件，以替换原有的Q235构件，看台膜结构新构件的尺寸比原有构件大，而且在节点上和其他构件焊接。该方案中原有构件基本可以视为不承力构件，新构件即为设计方案中的Q345构件。新构件按轴线剖成两半，到看台膜结构施工现场包裹在原有构件的外缘，然后进行焊接。该方案的优点在于不用进行塞焊，工艺较简单。

5.在看台膜结构中增加新构件，如支撑和张拉索。