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综合分析钢结构加固方法

文章作者:zhuobo 发布时间:2021-07-13 18:32:08 浏览次数:0

  伴随着“经济全球化”时代的到来,钢结构工程的应用也越来越广泛,在新时代下钢结构的出现,越来越多的民房、别墅、厂房选用钢结构建造。那么,钢结构建筑在投入使用时由于时间上的问题,或由于设计不规范、旧规范达不到新规范的要求,以及钢结构变形等原因,需要进行钢结构加固。

济南钢结构工程


 一、确定加固方案前,应搜集下列资料


  1、原有结构构件制作、安装验收记录。

  2、原有结构的竣工图(包括更改图)及验收记录。

  3、原有钢材材质报告复印件或现场材质检验报告。

  4、结构或构件破损情况检查报告。

  5、原有结构设计计算书。

  6、现有实际荷载和加固后新增加荷载的数据。


 二、钢结构损害的主要因素及加固技术措施


  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、温差作用下引起构件或连接变形、开裂和翘曲;

  3、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;

  4、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。


 三、预应力加固钢结构技术


  焊补强时,高温使焊接部位的组织和性能变差;而且不可避免地,焊缝会出现新的裂纹;焊接结构内部存在残余应力,与其它作用结合,可能导致裂纹。在焊接过程中,由于焊接过程不稳定而导致结构破坏扩展,造成结构破坏,从而引发重大事故。

钢结构工程

  使用螺栓联接时,在损伤部位附近开孔,破坏截面,形成新的应力集中区域;普通螺栓在动载荷作用下容易松动,高强度螺栓容易发生应力松弛现象,降低了结构修补效果。粘钢加固技术是在钢结构表面用一种特殊的建筑结构胶粘贴钢板,依靠结构胶将其粘结起来,共同工作,提高结构的承载能力。这几种方法的共同缺点是使结构重量大大增加,钢板不易制成各种复杂形状,运输安装也不方便,而且钢板容易生锈,影响粘结强度,维护费用高。


 预应力加固的优点:


  1、加固工作可在不卸载、不停产的条件下进行;

  2、与非预应力方式相比,可消除应力滞后现象,充分利用的高强特性,提高加固效率。

  3、施加预应力可直接减小变形,迅速消除超逾应力和内力峰值;

  4、结合可靠锚固,可降低粘结界面的剥离应力,避免整体剥落,提高加固的可靠性;

  5、降低加固费用和使用成本。


 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、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;

  3、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;

  4、复合材料具有良好的抗疲劳性能和耐腐蚀性能;

  5、施工过程中无明火,适用于各种特殊环境。


 四、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。


 五、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:

  1、预应力加固钢结构方案可分为两种。

钢结构加固

  2、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。

  在建设工程中,钢结构存在着各种缺陷和损伤。材料在载荷、环境等因素的作用下发生变化,引起宏观力学性能下降,从而导致钢结构工程事故。为了保证结构的安全工作,为了延长其使用寿命,要对损伤构件进行更换、加固,更换后不仅浪费巨大,而且会影响结构的正常使用。与此同时,结构损伤具有局部性和多发性的特点,不可能在损伤发生后立即退役。寻找经济有效的钢结构加固技术,不仅是土木工程领域迫切需要解决的技术问题,也是社会可持续发展的重要课题。


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