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    鋼結構加固的主要方法

    2021-03-30 13:49:52

    黑龍江鋼結構加固的主要方法有:

    減輕荷載、改變計算圖形、加大原結構構件截面和連接強度、阻止裂紋擴展等。

    當有成熟經驗時,也可采用其他的加固方法。經鑒定需要加固的鋼結構,根據損害范圍一般分為局部加固和全面加固。

    局部加固是對某承載能力不足的桿件或連接節點處進行加固,有增加桿件截面法、減小桿件自由長度法和連接節點加固法。

    全面加固是對整體結構進行加固,有不改變結構靜力計算圖形加固法和改變結構靜力計算圖形加固法兩類。

    增加或加強支承體系,也是對結構體系加固的有效方法。

    增加原有構件截面的加固方法是費料費工的方法(但往往是可行的方法);改變計算簡圖的方法有效且多種多樣,其費用也大大下降

    黑龍江鋼結構

    一、確定加固方案前,應搜集下列資料:

    (1)原有結構的竣工圖(包括更改圖)及驗收記錄。

    (2)原有鋼材材質報告復印件或現場材質檢驗報告。

    (3)原有結構構件制作、安裝驗收記錄。

    (4)原有結構設計計算書。

    (5)結構或構件破損情況檢查報告。

    (6)現有實際荷載和加固后新增加荷載的數據。

    二、鋼結構損害的主要因素及加固技術措施

    2.1鋼結構損害的主要因素有:

    (1)由荷載變化,超期服役,規范和規程改變導致結構承載力不足;

    (2)構件由于各種意外產生變形、扭曲、傷殘、凹陷等,致使構件截面削弱,桿件翹曲,連接開裂等;

    (3)溫差作用下引起構件或連接變形、開裂和翹曲;

    (4)由于化學物質的侵蝕而產生腐蝕以及電化學腐蝕致使鋼結構構件截面削弱;

    (5)其它包括設計、生產、施工中的失誤及服役期中的違規使用和操作等。本文來源鋼構聯盟

    2.2鋼結構的加固技術措施主要有三種:

    (1)截面補強法:在局部或沿構件全長以鋼材補強,連成整體使之共同受力;

    (2)改變計算簡圖:增設附加支承,調整荷載分布情況,降低內力水平,對超靜定結構支座進行強迫位移,降低應力峰值;

    (3)預應力拉索法:利用高強拉索加固結構薄弱環節或提高結構整體承載力、剛度和穩度。

    2.3傳統鋼結構加固方法的特點

    焊接鋼結構加固

    焊接加固時,局部的迅速加熱和冷卻過程,焊接區由于受到四周工件本體的拘束而不能自由膨脹和收縮,冷卻后在焊件中便產生焊接應力和變形,高溫作用使焊接部位的組織及性能劣化;而且焊縫必然存在缺陷,會產生新的裂紋;焊接結構內部存在殘余應力,與其他作用結合可能導致開裂。焊接使結構形成連續的整體,裂縫一旦失穩擴展,就有可能一斷到底,引發重大事故。

    粘鋼鋼結構加固

    采用結構膠將鋼板粘貼在需要加固的部位,依靠結構膠將其粘結在一起共同受力,提高結構的承載力。

    粘貼加固技術具有明顯的優勢:(1)比強度和比剛度高,加固后基本不增加原結構的自重和原構件的尺寸;(2)復合材料具有良好的抗疲勞性能和耐腐蝕性能;(3)柔性的復合材料對于任意封閉結構和形狀復雜的被加固結構表面具有特別的優勢。密封性好,減少了滲漏甚至腐蝕的隱患;(4)簡便易行、成本低、效率高,在狹小空間亦可施工,特別適合現場修復;(5)施工過程中無明火,適用于各種特殊環境。

    粘貼加固技術的缺點:在對受彎構件的粘鋼受剪承載力的試驗研究中,發現進一步加載時,粘貼鋼板出現玻璃現象,導致極限承載力增大減小。

    確保粘鋼加固鋼板不出現剝離,仍需研究給出合理的構造措施。

    螺栓連接鋼結構加固

    其需要在損傷部位附近開孔,削弱了截面,使之形成新的應力集中區,使原螺栓出現松動現象,降低了鋼結構結構修補的效果。普通螺栓在動載作用下易松動,高強螺栓易發生應力松弛現象,降低了結構的修補效果。

    以上幾種高層鋼結構加固方法除了以上幾個缺陷,還有一個共同的缺陷:鋼結構加固所選材料基本都為鋼材,在進行加固處理時會給結構帶來過多的結構自重,且鋼板不易裁剪成加固所需的形狀,安裝運輸等較為困難,在加固完工之后,需對鋼材進行防銹處理,以免鋼材生銹對結構膠產生不必要的影響,且維護工作量大,費用較高。

    3.預應力加固鋼結構技術優點

    加固工作可在不卸載、不停產的條件下進行;

    施加預應力可直接減小變形,迅速消除超逾應力和內力峰值;

    與非預應力方式相比,可消除應力滯后現象,充分利用的高強特性,提高加固效率。

    結合可靠錨固,可降低粘結界面的剝離應力,避免整體剝落,提高加固的可靠性;

    降低加固費用和使用成本。


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