浙江鼎固建筑技术有限公司主要从事各类建筑物的改造加固以及各种建筑物的纠偏和平移工程。
钢结构损害的主要因素及加固技术措施
1钢结构损害的主要因素有:
(1)由荷载变化,超期服役,规范和规程改变导致结构承载力不足;
(2)构件由于各种意外产生变形、扭曲、伤残、凹陷等,致使构件截面削弱,杆件翘曲,连接开裂等;
(3)温差作用下引起构件或连接变
钢结构加固施工
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钢结构损害的主要因素及加固技术措施
1钢结构损害的主要因素有:
(1)由荷载变化,超期服役,规范和规程改变导致结构承载力不足;
(2)构件由于各种意外产生变形、扭曲、伤残、凹陷等,致使构件截面削弱,杆件翘曲,连接开裂等;
(3)温差作用下引起构件或连接变形、开裂和翘曲;
(4)由于化学物质的侵蚀而产生腐蚀以及电化学腐蚀致使钢结构构件截面削弱;
(5)其它包括设计、生产、施工中的失误及服役期中的违规使用和操作等。
2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。
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预应力加固钢结构施工工艺及步骤
预应力加固钢结构方案可分为两种,
一是直接粘贴法,将两端锚固并施加预应力后,通过胶粘剂粘贴在钢结构的表面;一般适用于构件表面较平整的拉杆,对构件或其局部进行加固;
二是将束作为预应力拉索调整应力,一般适用于对整个结构进行整体加固。
1选材:用于结构加固用碳纤维主要选用PAN基碳纤维,极限强度可达3500MPa,弹性模量约为2.35×109MPa。树脂体系采用环氧类材料。
2设计:根据待修补结构的受力特点、传力路径和应力-应变场,确定布的用量、尺寸和铺设方向等。纤维方向应尽量与损伤构件中1大受力方向保持一致。如果损伤部位处于复杂应力状态,则纤维取向和铺层顺序应尽量与控制主应力方向一致。
3嵌入式预应力张拉技术:钢结构加固的特殊性,需要一种简便的预应力施加方式,传统的预应力施加方式往往是先张拉后锚固,需要相对复杂的张拉机具,以及相应的反力装置。在锚固的时候,预应力损失也比较大。嵌入式预应力张拉技术,其特点就是先锚固后张拉,以构件本身和先前的锚固作为张拉受力装置,无需复杂的张拉机具。嵌入式预应力张拉技术可分次施加预应力,可对粘结层产生挤压效应,提高粘贴的可靠性。钢结构材料虽然材质结实,但是使用时间久了也会产生一些问题,当检测过后发现钢结构建筑存在质量问题时,就要进行加固处理了。同时,因采用先锚固后张拉技术,预应力损失小,方法简便有效。
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钢结构加固补强法——焊接连接加固
1)焊缝连接的加固,可采用增加焊缝厚度、或增加长度的方法实现。
2)新增加固角焊缝的长度和焊脚尺寸或熔焊层的厚度,应由连接处结构加固前后设计受力改变的差值,并考虑原有连接实际可能的承载力计算确定。计算时应对焊缝的受力重新进行分析并考虑加固前后的焊缝共同工作、受力状态的改变以及第5)条和第6)条的规定。
3)负荷下用焊缝加固结构时,应尽量避免采用长度垂直于受力方向的横向焊缝,否则应采取专门的技术措施和施焊工艺,以确保结构施工时的安全。使用哪种方法,都应经过对施焊前后和过程中焊接连接强度的计算。
4)负荷下用增加非横向焊缝长度的方法加固焊缝连接时,原有焊缝中的应力不得超过该焊缝的强度设计值,加固处及其邻区段结构的1大初始名义应力σ0,max不得超过钢结构增大截面加固法工程一般规定中第4)条的规定。焊缝施焊时采用的焊条直径不大于4mm;焊接电流不超过220A;目前钢结构的加固方法主要可以归结为:1)加大构件截面法(如粘钢法)。每焊道的焊脚尺寸不大于4mm;焊道温度冷却至100℃以下后,方可施焊下一焊道;对于长度小于200mm的焊缝增加长度时,首焊道应从原焊缝端点以外至少20mm处开始补焊,加固前后焊缝可考虑共同受力,按第6)条规定进行强度计算。施焊时的焊条直径、电流强度、每焊道焊脚尺寸及焊道施焊的时间间隔等均应给予限制,以避免金属过热及减少焊接残余应力。
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一般来说钢结构加固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它方法对钢结构进行加固处理。
改变结构计算图形加固法:指采用改变荷载分布状况、传力途径、节点性质和边界条件,增设附加杆件和支撑、施加预应力、考虑空间协同工作等措施对结构进行加固。
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