钢结构加固技术应用
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钢结构建筑加固修复方法
1.钢梁混凝土加固:这是一种常见的加固方法,通过在现有钢梁外侧加贴一层混凝土,增加其承载能力和抗震性能。
这种方法适用于钢梁已经有一定的损坏或腐蚀的情况下。
2.钢板补强:当钢结构构件有裂缝或其他缺陷时,可以使用钢板进行补强。
钢板可通过焊接或螺栓连接的方式与原有结构紧密连接,增强其承载能力。
3.钢筋混凝土加固:对于柱子或梁状构件,可以使用钢筋混凝土进行加固修复。
首先清理现有钢筋表面的污垢和锈蚀,然后使用钢筋和混凝土进行包覆和灌浆,以增加构件的承载能力和抗震性能。
4.钢支撑系统加固:在一些情况下,钢建筑结构需要增加额外的支撑系统来增强其稳定性。
这可能包括添加悬挂梁、加固柱子或设置水平和垂直支撑等。
5.焊接补强:对于受损的焊缝或连接件,可以进行修复和加固。
使用适当的焊接技术和材料,对受损部分进行修补,恢复其完整性和强度。
6.钢板拼接加固:对于存在腐蚀或损坏的钢板,可以使用拼接将新的钢板接合到原有结构上,以增强其承载能力和抗震性能。
7.动力加固:在一些情况下,使用机械或电子设备对建筑进行加固修复。
例如,使用液压千斤顶或弹簧等设备来增加建筑的支撑力或重量,以提高其稳定性。
综上所述,钢结构建筑加固修复方法有很多种,不同的方法适用于不同的情况。
在进行加固修复前,需要进行全面的结构评估和分析,以确定
最合适的加固方法。
此外,为了确保加固效果和质量,还应选择合适的材料和技术,并通过合格的专业人员进行施工。
最后,定期维护和检查钢结构建筑可以及早发现和修复潜在的问题,防止进一步损坏和危险的发生。
国内外抗震加固新技术的比较与应用随着科技的不断发展和人们对安全的需求提高,抗震加固技术成为了建筑领域备受关注的话题。
在国内外,各种新的抗震加固技术层出不穷,它们在改善建筑物的抗震能力、减少地震灾害造成的损失方面发挥着重要作用。
本文将就国内外抗震加固新技术进行比较,并探讨其在实际应用中的效果和前景。
1. 钢筋混凝土结构加固技术国内外都在积极研究和应用钢筋混凝土结构的加固技术。
通过在混凝土结构上增加钢筋、外包钢筋混凝土、加固节点等方法,来提高建筑物的抗震能力。
在国外,一些先进的钢筋混凝土加固技术已经相对成熟,如西方国家常用的FRP加固技术(玻璃纤维增强聚合物加固技术),相对轻便、施工方便并且经济效益明显。
国内也在积极推广FRP加固技术,通过应用纤维增强材料、碳纤维等,来提高混凝土结构的抗震性能。
钢结构是一种轻量化的结构体系,具有较好的韧性和延性。
钢结构加固技术在国外得到了较为广泛的应用,如对钢框架的加固技术、钢管混凝土柱的加固技术等。
钢结构加固技术在国内也得到了较多的研究和应用,通过加固梁柱节点、增加钢板、加固钢管等方法,来提高钢结构的抗震性能。
3. 隔震技术隔震技术是近年来国内外广泛研究的一种抗震加固技术。
通过在建筑底部设置隔震装置,使建筑可以与地面进行相对独立的振动,从而减小地震作用传递到建筑上的影响。
隔震技术在国外应用较为广泛,如日本的基础隔震技术和新西兰的橡胶隔震技术等。
国内也在积极推广隔震技术,并在一些地震频发的区域应用取得了良好的效果。
4. 预制装配式抗震结构技术预制装配式抗震结构技术是一种将建筑结构预先制作成标准构件,再进行现场拼装的技术。
这种技术可以提高建筑的施工效率,减少对现场环境的影响,并且可以有效减小建筑物的自重,提高抗震性能。
国外一些发达国家如美国、日本等都在积极研究和应用预制装配式抗震结构技术。
而在国内,这种技术也逐渐得到了重视,并在一些地区得到了推广应用。
二、抗震加固新技术在实际应用中的效果抗震加固新技术的应用可以有效提高建筑物的抗震能力,减小地震造成的破坏。
钢结构加固的应用方法和注意要点一、目的如何能够科学地评估这种损伤的规律和程度,及时采取有效的处理措施,可以延缓结构损伤的进程,达到延长结构使用寿命的目的。
二、常见的加固主要原因1. 由于设计或施工中造成钢结构缺陷使截面削弱过多等等。
2. 结构经长期使用,出现不同程度的锈蚀、磨损以及操作不正常等,造成结构缺陷,使结构构件面严重削弱。
3. 工艺生产条件变化,使结构上荷载增加,原有结构不能适应。
4. 使用的钢材质不符合要求。
5. 意外、自然灾害对结构局部损伤严重。
6. 由于地基基础下沉,引起结构的变形和损伤。
三、钢结构加固的一般原则钢结构或构件加同是一项复杂的工作,要考虑的因素很多。
加固方法应从施工方不影响生产、经济合理,效果好等方面来选择,一般原则如下:1. 加固应尽可能做到不停产或少停产,钢停产的损失往往是加固费用的几倍或几十倍。
能否在负荷下不停产加固,取决于结构的应力应变状态:一般构件的内应力小于钢材设计强度的百分之八十,且构件损坏变形等不是太严重时,可采用负荷不停产加固方法。
2. 结构加固方案要便于制作,施工,便于检查。
3. 结构制造组装应尽量在生产区外进行。
4. 连接加固应尽可能采用高强螺栓或焊接采用焊接加固时,实际荷载产生的原有杆件应力最好在钢材设计强度 6 0 %以下,极限不得超过 8 0 %否则应采取相应的措施才能施焊。
四、钢结构加固的方法钢结构加固的主要方法有:改变结构计算图形加固法、加大原结构构件截面和连接强度加固法。
4.1 改变结构计算图形加固法改变结构算图形加同法是指采用改变荷载分布状况、传力途径、节点性质和边界条件,增设附加构件和支撑、施加预应力、考虑空间协同工作等措施对结构进行加固的方法。
改变结构计算图形的加固过程,除应对加固结构承载能力和正常使用极限状态进行计算外,尚应注意对相关结构构件承载能力和使用功能的影响,考虑在结构、构件、节点以及支座中的自重内力重分对结构构( 包括基础) 进行必要的补充验算,并采用切实可行的合理构造措施。
钢结构加固方案钢结构加固是一项广泛应用于建筑物和桥梁的技术。
通过对现有钢结构进行加强和改善,可以提高其强度、刚度和稳定性,延长其使用寿命,并增强其抗震性能。
本文将介绍钢结构加固的方法和技术,以及其在建筑领域的应用。
一、加固方法1. 强化钢材:钢材是用于建造钢结构的关键材料。
在加固过程中,可以通过使用高强度钢材替换原有钢材或采用双层钢板的方式增加结构的承载能力。
此外,还可以使用预应力技术对钢材进行加固,对其进行张拉,进一步增强其强度和稳定性。
2. 增加剪力墙:在加固钢结构时,可以考虑增加剪力墙来增加整个结构的稳定性。
剪力墙是一种由混凝土或钢筋混凝土构成的垂直墙体结构,能够承受水平力并将其传递到地基。
通过合理设计和布置剪力墙,可以提高钢结构的整体刚度和抗震性能。
3. 加固连接:钢结构的连接部分通常是容易出现问题的地方。
强化连接可以有效地提高结构的整体强度和稳定性。
常见的连接加固方法包括采用更大和更强的螺栓、焊接连接或添加额外的加强板等。
4. 增加支撑:增加支撑是一种常见的加固方法,通过增加支撑点和支撑杆件来提高钢结构的稳定性。
支撑杆件可以用来吸收和传递水平力,减小结构的挠度和变形。
在加固过程中,应合理选取支撑位置和数量,根据工程实际情况进行布置。
二、加固技术1. 焊接技术:在钢结构加固中,焊接技术是一项常用的工艺。
通过焊接技术,可以将钢材和连接件牢固地连接在一起,提高结构的整体强度和刚度。
在焊接过程中,应注意控制焊接温度和变形量,确保焊接接头的质量和可靠性。
2. 螺栓连接技术:螺栓连接是一种常见的钢结构连接方式。
在加固过程中,可以使用更大和更强的螺栓来替换原有的连接件,提高结构的承载能力。
在螺栓连接过程中,应注意选择合适的螺栓规格和材质,并采取适当的预紧力,以确保连接的可靠性。
3. 预应力技术:预应力技术是一种通过施加预应力来提高钢结构强度和稳定性的方法。
通过在钢结构中施加张力,可以抵消结构受力产生的变形,提高其抗弯和抗剪能力。
钢结构加固新技术及其应用研究近年来,我国钢结构的应用越来越广泛。
本文全面归纳了包括粘贴钢板加固法、粘贴纤维增强复合材料加固法、组合加固法等在内的多种钢结构加固新技术,并简要阐述了其应用研究现状。
结合新版国家标准编制的需要,提出了各种新技术纳入规范时的关键技术问题和可能的解决思路,为该技术标准编制工作提供参考。
标签:钢结构加固新技术;应用研究近年来,随着钢铁产量的提高、钢材材性的不断改进、钢结构设计理论的发展进步和对于大跨、高层、超高层建筑需求的增加,钢结构的发展和应用突飞猛进。
随着新能源技术的发展,分布式光伏发电特别是原有钢结构大型屋面光伏发电项目的不断涌现,钢结构厂房的安全问题逐渐显露出来,在积累了很多经验教训的同时,必须对存在安全隐患的钢结构进行加固,从而避免钢结构事故的发生。
1、钢结构加固新技术及其应用研究1.1增大截面焊接加固法加固方法的一种最基本的方法就是增大截面法。
而其中通过焊接方式增大截面是钢结构加固中最传统也是最直接的选择。
尤其是在承载条件下,由于焊接加固施工的便捷性和可靠性,往往成为钢结构加固的首选方案。
CECS77∶96对焊接加固钢结构构件的设计方法进行了较为详细的说明。
基于此,国标《钢结构加固设计规范》编制组开展了承载条件下焊接加固钢结构构件承载性能的研究工作,对轴心受压构件、受弯构件、偏心受压构件经焊接加固后的力学性能进行了大量的试验研究和数值分析,细致考察了焊接加固过程中构件的应力重分布、变形发展历程以及加固后的残余变形、破坏模式和承载能力。
1.2粘贴钢板加固法粘贴钢板加固法又称粘钢加固技术,是在钢结构表面用特制的建筑结构胶粘贴钢板,依靠结构胶使之黏结形成整体共同工作,以提高结构承载力的一种加固方法,属于一类特殊的增大截面加固法。
该技术施工过程中不使用明火,不影响结构外形,所要求工作面小。
1.3粘贴纤维增强复合材料加固法纤维增强复合材料(FRP)具有优异的物理、力学性能,如比强度和比刚度高、抗疲劳性能和耐腐蚀性能好、现场可操作性强、施工周期短、不损伤原结构等,目前已广泛用于混凝土结构和砌体结构的加固之中,其中常用的FRP有三种,即碳纤维增强复合材料(CFRP)、玻璃纤维增强复合材料(GFRP)和芳纶纤维增强复合材料(AFRP)。
钢结构工程加固方案一、加固方案的选择在进行钢结构工程的加固过程中,首先要根据建筑物的具体情况和加固的目的选择合适的加固方案。
通常情况下,钢结构工程的加固方案可以分为以下几种:1.大修加固:对建筑物进行全面的维修和加固,包括更换老化的构件、加固受力部位、修补裂缝等。
2. 局部加固:只对受力部位或有缺陷的构件进行加固,如增加加强筋、加固焊接、喷涂混凝土等。
3.整体加固:通过增加横向和纵向的连通构件,提高整体的承载能力和稳定性。
二、材料的选择在进行钢结构工程的加固过程中,选择合适的材料也是非常关键的。
通常情况下,可以选择以下材料进行加固:1.碳纤维:适用于对钢结构的局部加固,具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点。
2. 钢板:适用于对钢结构的焊接加固,能够有效提高受力构件的承载能力。
3. 混凝土:适用于对钢结构的整体加固,能够有效提高整体的稳定性和承载能力。
三、加固工程的实施在进行钢结构工程的加固过程中,还需要注意以下几个方面:1.施工的安全性:在进行加固工程的过程中,需要加强对施工人员的安全教育和防护,确保施工过程的安全性。
2. 施工的质量:在进行加固工程的过程中,需要采用合适的施工工艺和方法,确保施工的质量。
3. 施工的进度:在进行加固工程的过程中,需要严格控制施工的进度,确保施工能够按计划进行。
四、加固效果的评估在进行钢结构工程的加固过程中,需要对加固效果进行评估,主要包括以下几个方面:1. 加固效果的检测:对加固后的受力构件进行静载试验和振动测试,评估加固效果。
2. 加固效果的评价:根据构件的变形和受力性能,评价加固效果是否达到预期的目标。
3. 加固方案的调整:根据评估结果,对加固方案进行调整和优化,以提高加固效果。
五、加固技术的创新在进行钢结构工程的加固过程中,可以借鉴其他行业的创新技术,以提高加固效果和效率。
例如,可以采用无损检测技术对受力构件进行检测,以准确评估加固效果。
总之,钢结构工程的加固是一个复杂和综合的过程,需要综合考虑建筑物的具体情况和加固的目的,选择合适的加固方案和材料,严格控制施工的质量和进度,对加固效果进行评估和调整,借鉴其他行业的创新技术,以确保加固效果达到预期的目标。
钢结构的加固方法钢结构是一种常用的建筑结构形式,其具有重量轻、强度高、耐腐蚀和易于施工等优点。
然而,在建筑使用过程中,由于各种原因可能会导致钢结构发生损坏或失稳,需要进行加固。
本文将介绍一些常见的钢结构加固方法,以帮助人们更好地理解和应用。
1.表面加固方法表面加固方法主要是指对已经存在的表面节段或零部件进行加固,以增加受力性能。
常见的表面加固方法包括贴钢板、喷涂混凝土和钢化胶封等。
其中,贴钢板是最常见的加固方法之一,可以采用针对不同受力需求和工程条件的不同固定方式,如螺栓连接、焊接等。
2.焊接加固方法焊接加固方法是在现有构件上焊接新构件,以提高系统的整体强度和稳定性。
常用的焊接加固方法包括板缘焊接、片焊接、补焊等。
在选择焊接材料时,应优先考虑与原材料的匹配性、强度和耐腐蚀性能。
3.增加刚度增加刚度是提高钢结构整体稳定性的一种有效方法。
通过增加刚度,可以降低结构的挠度和位移,从而提高结构的抗震性能。
常见的增加刚度的方法包括:增加构件的截面积、采用更高的强度材料、加固节点等。
4.设计附加钢件设计附加钢件是一种常用且经济有效的加固方法,通过增加额外的钢构件,可以提高钢结构的强度和稳定性。
常见的附加钢件包括支撑杆、斜撑、加强板等。
在设计附加钢件时,需考虑与原结构的连接方式和整体受力情况,以确保加固后的结构能够正常工作。
5.预应力加固预应力加固是一种利用预应力力量来增加构件抗弯承载能力的方法。
常见的预应力加固技术包括张拉和压浆两种方式。
张拉预应力技术是通过用钢筋或钢缆对构件施加张力,使构件形成预压应力,以提高结构抗弯能力。
压浆预应力技术是通过在孔洞中压入高强度材料,使材料形成压应力,从而增加构件的承载能力。
总之,钢结构的加固方法有多种多样,每种方法都有其适用范围和操作要求。
在进行加固时,应充分考虑结构的受力特点和工程条件,选择合适的加固方法和材料,并确保加固后的结构能够满足设计要求和使用需求。
为保证施工质量,建议找有相关经验和技术实力的施工单位进行加固工程。
钢结构加固设计标准理解与应用钢结构加固设计标准是指对已建成的钢结构进行加固设计时需要遵循的技术规范和方法。
随着建筑物的老化和使用年限的增加,钢结构出现疲劳、腐蚀等问题,需要进行加固设计以提高其安全性和承载能力。
本文将从钢结构加固设计标准的理解与应用角度,对相关标准进行深入解读,并探讨在实际工程中如何应用这些标准进行钢结构加固设计。
钢结构加固设计标准主要包括国家标准、行业标准和相关规范,如《钢结构设计规范》(GB50017-2017)、《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)、《钢结构施工质量验收规范》(GB50205-2001)等。
这些标准和规范对钢结构加固设计提出了具体的要求和技术规范,其中包括材料选用、结构计算、施工工艺、质量验收等方面的内容。
在进行钢结构加固设计时,我们需要全面理解和应用这些标准,以确保加固设计的安全可靠。
钢结构加固设计标准的理解是建立在对钢结构力学性能和结构受力特点的深入理解基础上的。
在进行加固设计时,需要对原有结构的受力情况、荷载特点、材料性能等进行全面的分析和评估。
通过对结构进行静力分析、动力响应分析、疲劳分析等,可以确定加固设计的方案和参数。
需要根据不同的加固目的和要求,选取合适的加固材料和加固方式,满足结构的安全性、可靠性和经济性。
在实际工程中,钢结构加固设计标准的应用是十分关键的。
需要在设计阶段充分了解和熟悉相关标准,对加固设计的技术要求和规范进行逐条分析和理解。
需要结合实际工程情况,根据结构存在的问题和加固要求,合理选择和应用相关标准,制定合理的加固设计方案。
在施工过程中,也需要严格执行相关标准和规范,在材料选用、结构改造、质量验收等方面严格执行相关规定,确保加固设计的安全性和可靠性。
除了理论上的理解和应用,钢结构加固设计标准的实际应用还需要结合工程实践,不断总结和积累经验,使标准的应用更加贴近实际工程,更具操作性和实用性。
通过不断的实践和改进,可以进一步完善钢结构加固设计标准,促进钢结构加固设计技术的提高和发展。
结构加固技术在房建建筑施工中的运用研究摘要:随着建筑业的快速发展,结构加固技术在房建施工中的重要性日益凸显。
结构加固的目的在于提高建筑结构的稳定性,延长建筑使用寿命,同时满足人们对建筑功能日益增长的需求。
本研究论文旨在探讨结构加固技术在房建建筑施工中的运用,通过分析该技术的原理、方法及应用效果,为建筑行业提供有益的参考。
关键词:结构,加固技术,房建施工一、结构加固技术的原理和方法结构加固技术的原理主要基于对建筑结构的评估,根据其现有问题,选择适合的加固方法,以达到增强结构强度、稳定性、耐久性的目的。
主要方法包括,增加截面尺寸,通过增大构件的截面面积,提高构件的承载力和稳定性。
通常采用加厚混凝土或增加钢筋的方式。
增设钢筋,通过增设新的钢筋,增强构件的抗拉、抗压、抗剪性能,提高结构的整体性。
改变受力体系,通过增加支撑构件、改变构件的排列方式等,重新分配结构的受力,以提高结构的稳定性。
增加连接节点,在结构的关键部位增设新的连接节点,增强结构的整体性和传力性能。
这些方法需要根据建筑结构的实际情况,综合考虑建筑物的使用功能、结构类型、材料特性等因素,选择适合的方法进行加固。
同时,结构加固还应考虑施工成本、施工周期、建筑美观等因素,确保加固后的建筑物既安全又美观。
二、结构加固技术的应用1.钢筋混凝土结构加固钢筋混凝土结构加固是一种常见的结构加固方法,适用于钢筋混凝土受弯、受拉、受剪构件的加固。
具体方法包括增加箍筋或增加纵筋、增加截面尺寸、增设钢筋网片等。
增加箍筋或增加纵筋:通过增加箍筋或纵筋,增强构件的抗剪、抗弯能力。
增加截面尺寸:通过增大截面面积,提高构件的承载力。
需要注意的是,新旧钢筋的布置应确保结构的整体性。
增设钢筋网片:通过在构件表面增设钢筋网片,增强构件的抗裂能力和刚度。
这种方法适用于裂缝宽度不大但需要提高构件承载力的加固情况。
在钢筋混凝土结构加固过程中,需要严格按照设计要求进行施工,确保新旧钢筋的合理布置和混凝土的施工质量,以保证加固效果。
引言:钢结构加固是指对现有的钢结构建筑进行强化和改造,以提高其抗震、抗风等性能。
随着建筑行业的不断发展和更新换代,许多旧有的钢结构建筑出现老化、损伤和疲劳等问题,为了确保建筑的安全和可靠性,钢结构加固方案成为了一项重要的工作。
本文将从五个大点入手,详细阐述钢结构加固方案的相关内容。
概述:1.钢结构加固的定义和意义钢结构加固是对已存在的钢结构建筑进行强化和改造,以提高其抗震、抗风等性能。
钢结构加固的目的是确保建筑的安全性和可靠性,延长其使用寿命。
2.钢结构加固的需求和应用范围钢结构加固的需求主要来自于老化、损伤和疲劳等问题。
钢结构加固适用于各种钢结构建筑,包括工厂、仓库、大跨度体育馆等。
正文内容:一、结构评估和分析1.建筑结构的评估和损伤分析进行全面的结构评估,包括力学性能测试、材料性能测试等,以了解结构的实际状态。
对现有的结构进行损伤分析,确定需要加固的部位和方式。
2.结构计算和模拟分析运用现代结构计算软件和有限元分析方法,对结构的承载能力进行计算和模拟分析。
结合结构性能和建筑用途,确定加固方案的具体要求。
3.优化设计和方案选择根据结构计算和模拟分析的结果,结合实际施工条件,进行优化设计和方案选择。
比较不同方案的优缺点,选择最合适的加固方案。
二、加固方法和材料选择1.强化结构的支撑和连接加固柱、梁、墙等结构的支撑和连接,增加其稳定性和承载能力。
使用加固钢板、连接件、钢筋混凝土等材料,提高结构的抗弯、抗剪等性能。
2.薄膜材料的增强技术使用碳纤维布、玻璃纤维布等薄膜材料,对结构进行加固和增强。
薄膜材料具有高强度、轻质、耐久等特点,能够有效提升结构的抗拉、抗剪等性能。
3.预应力技术的应用使用预应力技术,对结构进行拉力预应力或压力预应力,提高其抗震、抗风等性能。
预应力技术能够使结构受力均匀,减小变形和裂缝的产生。
4.增设剪力墙和支撑系统在结构中增设剪力墙、支撑系统等,提高其整体的抗震和抗风能力。
剪力墙和支撑系统能够吸收和分散地震或风载荷,减轻结构的变形和损伤。
钢结构加固技术的应用
【摘要】随着科技的发展新型材料的运用越来越广泛,其中钢材是其中普遍采用的一种。
在现实中存在各种因素的影响,使得钢结构的强度、刚度或稳定性能不满足使用要求,应针对具体情况对钢结构进行加固。
为使钢结构的加固做到技术可靠、经济适用、施工简便和确保质量,本文结合实际工程介绍了钢结构加固技术的应用。
【关键词】钢结构加固;补强柱;工程
0 引言
工业与民用建筑和一般构筑物的钢结构因设计、施工、使用管理不当,材料质量不符合要求,使用功能改变,遭受灾害损坏以及耐久性不足等原因而需要对钢结构进行加固的设计、施工和验收。
对有特殊要求和特殊情况下的钢结构加固,应符合相应的专门技术标准的规定。
我们根据多年的施工和设计经验,使得钢结构的加固技术在这一领域得到广泛的应用,为了提高原有钢结构的承载力、耐久性和满足使用要求,并使钢结构的加固做到技术可靠、经济适用、施工简便和确保质量,有必要对这一课题进行应用与研究。
1 常见钢结构需要加固补强的原因总结
钢结构存在严重缺陷和损伤或改变使用条件,经检查验算结构的强度、刚度或稳定性不满足使用要求时,应对钢结构进行加固。
常见的钢结构需加固补强的主要原因有:
(1)由于设计或施工中造成钢结构缺陷,如焊缝长度不足,杆
件切口过长,使截面削弱过多等等。
(2)结构经长期使用,出现不同程度的锈蚀、磨损以及操作不正常等,造成结构缺陷,使结构构件截面严重削弱。
(3)工艺生产条件变化,使结构上荷载增加,原有结构不能适应。
(4)使用的钢材质量不符合要求。
(5)意外、自然灾害对结构损伤严重。
(6)由于地基基础下沉,引起结构的变形和损伤。
2 钢结构的加固原则
结构或构件加固是一项复杂的工作,要考虑的因素很多。
加固方法应从施工方便、不影响生产、经济合理、效果好等方面来选择,一般原则如下:
(1)加固应尽可能做到不停产或少停产,因停产的损失往往是加固费用的几倍或几十倍。
能否在负荷下不停产加固,取决于结构的应力应变状态。
一般构件的内应力小于钢材设计强度的80%,且构件损坏变形等不是太严重时,可采用负荷不停产加固方法。
(2)结构加固方案要便于制作、施工,便于检查。
(3)结构制造组装应尽量在生产区外进行。
(4)连接加固应尽可能采用高强螺栓或焊接。
采用高强螺栓加固时,应验算钻孔截面削弱后的承载能力;采用焊接加固时,实际荷载产生的原有杆件应力最好在钢材设计强度60%以下,极限不得超过80%,否则应采取相应的措施才能施焊。
3 钢构件的具体加固技术
钢柱的加固:钢柱通常为轴压构件或压弯构件,结合其受力特点,应采用以下加固方法。
3.1 柱子卸荷法
必须在卸荷状态下加固或更换新柱时,采取“托梁换柱”方法。
当仅需加固上部柱时,可以利用吊车梁桥架支托起屋盖屋架,使柱子卸荷。
当下部柱需要加固或工艺需要截去下柱时,可在吊车梁下面设一永久性托梁,将上部柱荷载(包括吊车梁荷载)分担于邻柱(必须验算邻柱并加固之,也要验算基础)上。
采用此法应考虑到用托梁代替下柱后,托梁将产生一定的挠度,迫使原屋架下沉,从而可能损伤与此屋架相连构件的连接节点。
为此可预先在托梁上加临时荷载!,使托梁具有预先挠度。
采用此法的顺序是先加固邻柱、焊接托梁与邻柱、加临时荷载、焊接托梁与中柱、卸下临时荷载、加固或截去下部柱。
3.2 钢柱加固法
(1)补强柱的截面。
一般补强柱截面用钢板或型钢,采用焊接或高强螺栓与原柱连接成一个整体。
例如林州重机集团公司的浇铸钢结构车间,长度为210m,宽度为54m,高度22m(15m);荷载布置情况:基本风压0.45kn/m2,基本雪压0.40kn/m2,屋面檩条活荷载0.50kn/m2,屋面恒载0.20kn/m2,抗震烈度为7°,双连跨钢结构厂房,其中ab跨:1~9轴线布置一台50吨吊车,7~36轴线布置两台20吨吊车;bc跨:布置一台
50吨吊车,两台20吨吊车,由于甲方的工艺发生变化,使得原有设计结构的钢柱不满足要求,原有钢柱截面尺寸为:h780×300×8×14(q345-b),但是经过反复计算后,需要加大钢柱的截面尺寸变为:h950×300×8×14(q345-b),由于钢架均以全部加工制作完成,合计688吨,若需要更换钢柱则需要增加492吨,但经过研究后采取补强柱的截面方法,在安全使用的前提下,对钢柱进行加固处理则仅增加100吨,使得损失降到了最低,同时,该工程的工期得到了保证。
因构件的计算长度保持不变,故加固方法的实际原理为:
钢柱h780×300×8×14的截面特性+[20a的截面特性:
截面型号:工槽下开口t形c-200*73*7*11
钢材组合截面
截面材料类型:q345
截面每米质量:135.79kg/m
截面几何参数如下:
截面外包高度 h=853mm
截面外包宽度 b=300mm
截面力学参数如下:
形心距截面左边 cx=15cm
形心距截面下边 cy=45.83cm
截面面积 a=172.99cm2
x向剪切面积 ax=83.38cm2
x轴截面惯性矩 ix=192117cm4
y轴截面惯性矩 iy=8083.6cm4
截面抗扭惯性矩 iz=76.3058cm4
xy轴截面惯性矩 ixy=0cm4
x轴截面抵抗矩 wx=4191.57cm3
y轴截面抵抗矩 wy=538.9cm3
x轴回转半径 ix=33.32cm
y轴回转半径 iy=6.83cm
然而,进过计算后钢柱h950×300×8×14的截面特性:截面型号:h-950*300*8*14
截面材料类型:q345
截面每米质量:123.84kg/m
截面几何参数如下:
截面高度 h=950mm
截面宽度 b=300mm
腹板厚度 tw=8mm
翼缘厚度 tf=14mm
截面力学参数如下:
形心距截面左边 cx=15cm
形心距截面下边 cy=47.5cm
截面面积 a=157.76cm2
y向剪切面积 ay=76cm2
x轴截面惯性矩 ix=236246cm4
y轴截面惯性矩 iy=6303.93cm4
截面抗扭惯性矩 iz=70.538cm4
x轴截面抵抗矩 wx=4973.59cm3
y轴截面抵抗矩 wy=420.26cm3
x轴回转半径 ix=38.69cm
y轴回转半径 iy=6.32cm
x轴截面面积矩 sx=2815.68cm3
y轴截面面积矩 sy=322.37cm3
通过上述两种截面互相比较后,即组合截面iy =8083.6cm4≥经过计算后截面iy =6303.93cm4满足整个结构的需要,故采取了补强柱的截面方法(一般补强柱截面用钢板或型钢,采用焊接或高强螺栓与原柱连接成一个整体)。
(简图如下):
图1
(2)增设支撑。
增设支撑以减小柱自由长度,提高承载能力。
在截面尺寸不变的情况下提高了柱的稳定性。
(3)在钢柱四周外包钢筋混凝土进行加固,可明显提高承载能力。
3.3 柱脚加固法
(1)柱脚底板厚度不足加固方法
增设柱脚加劲肋,以达到减小底板计算弯矩的目的。
在柱脚型钢间浇筑混凝土,使柱脚底板成为刚性块体。
为增加粘结力,柱脚表面油漆和锈蚀要清除干净。
(2)柱脚锚固不足加固方法
增设附加锚栓。
当混凝土基础较宽大时采用。
在混凝土基础上钻出孔洞,插入附加锚栓,浇注环氧砂浆或硫磺砂浆(孔洞直径为锚栓直径加20mm,深度大于30d)。
将整个柱脚包以钢筋混凝土。
新配钢筋要伸入基础内,与基础内原钢筋焊。
4 结论
钢结构加固技术一般针对性比较强,需要根据具体问题进行具体分析。
例如林州重机集团公司的浇铸钢结构车间,长度为210m,宽度为54m,高度22m(15m);双连跨钢结构厂房,总用钢量为688
吨造价447万元。
由于林州重机集团的工艺发生变化,使得原有设计结构的钢柱不满足要求且加工制作完成,若更换钢柱则需要增加用钢量492吨,造价320万元。
经过天宏公司设计人员验算,采取补强柱的截面方法,对钢柱进行加固处理仅需要增加用钢量100吨,造价70万元。
本工程为业主节约成本250万元,使得损失降到了最低,同时,保证了工程工期。
通过此项技术在该工程中的成功应用,使设计人员积累了宝贵经验,增强了天宏钢构公司设计能力,推进了技术创新,加快了技术改进步伐。
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[责任编辑:杨扬]。