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钢结构加固的主要方法

钢结构加固的主要方法 北京利恒丰商贸有限公司
2016-10-08
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钢结构加固的主要方法有:

    减轻荷载、改变计算图形、加大原结构构件截面和连接强度、阻止裂纹扩展等。当有成熟经验时,也可采用其他的加固方法。经鉴定需要加固的钢结构,根据损害范围一般分为局部加固和全面加固。

    局部加固是对某承载能力不足的杆件或连接节点处进行加固,有增加杆件截面法、减小杆件自由长度法和连接节点加固法。

    全面加固是对整体结构进行加固,有不改变结构静力计算图形加固法和改变结构静力计算图形加固法两类。

    增加或加强支承体系,也是对结构体系加固的有效方法。

    增加原有构件截面的加固方法是最费料最费工的方法(但往往是可行的方法);改变计算简图的方法最有效且多种多样,其费用也大大下降。

确定加固方案前,应搜集下列资料

1)原有结构的竣工图(包括更改图)及验收记录。

2)原有钢材材质报告复印件或现场材质检验报告。

3)原有结构构件制作、安装验收记录。

4)原有结构设计计算书。

5)结构或构件破损情况检查报告。

6)现有实际荷载和加固后新增加荷载的数据。


钢结加固技术措施

钢结构的加固技术措施主要有三种:

1)截面补强法:在局部或沿构件全长以钢材补强,连成整体使之共同受力;

2)改变计算简图:增设附加支承,调整荷载分布情况,降低内力水平,对超静定结构支座进行强迫位移,降低应力峰值;

3)预应力拉索法:利用高强拉索加固结构薄弱环节或提高结构整体承载力、刚度和稳度。


预应力加固钢结构技术

粘贴加固钢结构的特点:

    粘贴加固钢结构是利用粘结剂将粘贴到钢结构损伤部位的表面,使一部分荷载通过粘结层传递到上,降低了结构损伤部位的应力。粘贴加固技术具有明显的优势:

1)比强度和比刚度高,加固后基本不增加原结构的自重和原构件的尺寸;

2)复合材料具有良好的抗疲劳性能和耐腐蚀性能;

3)柔性的复合材料对于任意封闭结构和形状复杂的被加固结构表面具有特别的优势。密封性好,减少了渗漏甚至腐蚀的隐患;

4)简便易行、成本低、效率高,在狭小空间亦可施工,特别适合现场修复;

5)施工过程中无明火,适用于各种特殊环境。


纤维布安装工艺

表面处理:

1)先用粗砂纸打磨构件的粘结区域,清理构件表层,用丙酮或酒精溶液擦洗表面,去除污染物,晾置干燥,用粘结剂浸润表面;

2)在设计要求的位置打孔,应远离待加固部位以免造成二次损伤;

3)在纤维布表面抹胶,将纤维束间的空隙初步封闭,稍干硬后进行灌胶;

4)胶稍干后第二次施加预应力至设计的控制应力(利用挤压效应,提高粘贴质量),用胶将纤维束充分浸透,提高共同工作性能;

5)常温下48小时后(气温较低时应适当延长时间),胶充分硬结后,割除多余的螺杆,根据结构的实际要求进行表面防护处理。


预应力加固的设计与计算原则

预应力加固钢结构除遵守一般钢结构加固的准则与规定外,还具有以下的特点:

1)进行静力计算时必须首先确定一些与调整应力有关的参数,例如辅助平衡力大小、预应力力度、预应力卸载弯矩值、支座标高的位移值等;

2)要确定调整应力时的合理荷载值或应力水平,换言之,要分析判断加固结构时是否需要全部卸载,或卸载至某一水平。

总结

    建筑工程中的钢结构不可避免地存在各种缺陷和损伤,在荷载和环境等因素的作用下,材料发生变化,引起宏观力学性能的劣化,导致钢结构工程事故。为确保结构安全工作,延长使用寿命就必须对损伤构件进行更换或加固,更换这些构件将造成极大的浪费,而且会影响结构的正常使用。同时,结构损伤具有局部性和多发性特点,这些结构不可能在出现损伤时就立即退役。因此,寻求经济高效的钢结构加固技术既是土木工程领域亟待解决的技术问题,又是一个关系到社会可持续发展的问题。


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