




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。
1、改变钢结构计算图形的加固法
所谓的改变钢结构计算图形的加固法就是通过改变荷载分布状况、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的方法,增加支撑形成空间结构,并按空间结构验算,这是我们改变结构计算图形的一般方法。另外我们还会通过一些手段使得结构的承载力和结构动力特性得以改善,比如加设支撑增加结构刚度,调整结构的自震频率。我们还可以减小结构的长细比,比如增设支架或者辅助杆件来提高钢结构的稳定性。简单、可靠是增设支点加固法的优点,存在的不足之处就是减小了建筑的有效使用空间。
2、增设支点加固法
通过额外增设支撑点来承担一部分负荷,减小结构计算的跨度,进而使得结构的内力分布也发生改变,从而大幅度的提高建筑承载能力就是我们所说的增设支点加固法。在梁、板上增设支点后,不仅能够通过减小建筑跨度,很大程度上的提高钢结构承载能力,而且还能够有效解决梁、板的挠曲变形的问题。从定义上不难看出,这种加固方法主要适用于一些大空间结构中,梁、板、桁架、网架等水平结构的加固。简单、可靠是增设支点加固法的优点,存在的不足之处就是减小了建筑的有效使用空间。在建筑工程中的钢结构加固的几大方法分别是:加大原结构构件截面、改变结构计算图形、减轻荷载、阻止裂纹扩展等。
3、粘结外包型钢加固法
在被加固构件的外边包上型钢或者钢板就是我们所说的外包钢加固法。但为保证结构的安全,应要求原结构的承载力应有不少于20%的富余。外包法可以分为湿式外包法和干式外包法两种方法。湿式外包法就是采用环氧树脂化灌浆等方法把型钢与被加同构件粘结成一整体。外包钢加固法采用的就是湿式外包法,用这种方法加固后的构件,受拉和受压钢截面面积会有大幅度的提升,进而提高了正截面承载力和截面刚度。
4、受弯杆件可采用改变其截面内力的方法进行加固
改变荷载的分布,例如将一个集中荷载转化为多个集中荷载,改变端部支承情况,例如变铰接为刚结,增加中间支座或将简支结构端部连接成为连续结构,调整连续结构的支座位置,将结构变为撑杆式结构,施加预应力。进行钢结构加固设计及确定方案之前,首先应了解以下资料:原有结构的竣工图,包括设计及现场变更,验收记录,原有钢材材质报告或现场材质检验报告,原有结构构件制作安装验收记录,结构设计计算书,实际荷载和加固后要求达到的使用要求。在施工过程中,比较常见的对受弯杆件的加固是通过改变其截面内力的方法实现的,合理地调整受弯杆件的截面内力可以改变荷载的分布,利用刚结的操作方法改变端部的支撑能力,采用整体连续的结构设计增加端部结构的稳定性,利用撑杆的独特受力情况,及时调节受弯杆件的预应力。
5、对桁架可采取改变其杆件内力的方法进行加固
我们知道撑杆式结构可以增加结构的承受能力,更好地将整体受体压力进行分散,达到桁架加固的目的。为了进一步改变桁架杆件的内力加设预应力拉杆,使预应力拉杆和撑杆式结构联合起来,共同完成桁架的加固任务。
6、加大构件截面的加固
构件截面由于长期暴露在空气中,容易受到气候和天气因素的影响,会大大降低其本身的使用性能,不利于更好地发挥作用。为了进一步改变桁架杆件的内力加设预应力拉杆,使预应力拉杆和撑杆式结构联合起来,共同完成桁架的加固任务。在施工过程中,我们首先要认真找到在构件截面中出现的问题,根据加固技术方案的要求,分析已经出现问题的严重性,制定及时的补救措施。在弥补已经存在问题和缺陷的同时,还需要使用***的仪器设施增加加固技术的使用性和适应性,在加大构件截面稳定性的前提下,使构件截面和其他结构联系起来,共同完成加固改进。
7、连接的加固与加固件的连接
焊缝、铆钉、普通螺栓和高强度螺栓连接方法是常使用的钢结构连接方法,在连接加固的过程中需要根据不同种类的连接方法,设计具有针对性的加固方案。外包钢加固法采用的就是湿式外包法,用这种方法加固后的构件,受拉和受压钢截面面积会有大幅度的提升,进而提高了正截面承载力和截面刚度。综合考虑减轻荷载、改变结构计算图形、加大原结构构件截面和连接强度、阻比裂纹扩展等技术要求,认真分析需要连接加固部位的作用和实际受力能力,进行加固件的连接,提高各结构承受外力的能力,和其抵抗外界环境和其他因素干扰的能力。
对钢结构受弯构件的修复通常是将碳纤维片材直接粘贴在受拉翼缘底部,受弯构件受力时碳纤维与受拉翼缘共同承受拉力,提高梁的承载力。我们还可以减小结构的长细比,比如增设支架或者辅助杆件来提高钢结构的稳定性。而对于损伤钢梁,粘贴碳纤维加固修复不仅能***其损失的刚度、承载能力和改善其疲劳性能,还能对钢结构形成保护,起到加固和防腐的双重效果。在粘贴碳纤维时,将碳纤维粘贴到损伤部位的表面,使一部分荷载通过胶层传递到碳纤维上,可以降低钢结构损伤部位的名义应力,使裂纹扩展速率降低或制止裂纹的扩展,从而延长结构的使用寿命。研究表明,存在损伤缺陷的钢梁用高弹性模量的碳纤维板加固后,刚度基本能***到未损伤情况下钢梁刚度的90%以上,极限承载力的提高随着加固量和损伤大小而不同。
碳纤维强度虽然高,但弹性模量与钢材相近,当整体结构达到屈服荷载时,碳纤维材料的强度远远没有达到碳纤维可利用的强度,其高强度优势在加固钢结构中未能充分发挥作用,为了解决此类问题预应力碳纤维加固技术应运而生,其中以卡本预应力碳纤维板加固系统为例向大家介绍一下此加固方法:卡本预应力碳纤维板加固系统,能简单方便的对碳纤维板施加预应力,大大提高了碳纤维板的强度利用率,增加结构的强度和刚度的同时能减少结构的挠度变形,并能减少和封闭裂缝。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)。
所以说碳纤维片材加固钢结构作为一种新型加固技术,在其避免传统加固方法缺陷的基础上,能有效提高原结构的刚度和承载力,特别是可以显著提高疲劳损伤钢结构的疲劳寿命,延缓疲劳裂纹的扩展,因此来说碳纤维是能够用于钢结构加固补强的,不仅如此而且还是一种加固效果明显的加固补强方法。传统的钢结构加固方法是将钢板焊接、螺栓连接或在损伤部位粘贴钢板等方法。
1)钢构件加固连接方法的选择,应根据结构加固的原因、受力状态及施工条件,并考虑结构原有的连接方法确定。一般可与原有结构的连接方法一致。即当原有结构是铆钉连接时,可采用摩擦型高强螺栓连接加固;原有结构为焊接时,应选用焊接连接而不宜采用螺栓等其他连接方式。
2)在同一受力部位连接的加固中,不宜采用刚度相差较大的,如焊缝与铆钉或普通螺栓共同受力的混合连接方法。外包钢加固是把型钢或钢板包在被加固构件的外边,外包钢加固钢筋混凝土梁一般应采用湿式外包法,即采用环氧树脂化灌浆等方法把型钢与被加固构件粘结成一整体,加固后的构件,由于受拉和受压钢截面面积大幅度提高,因此正截面承载力和截面刚度大幅度提高。钢结构常用连接方法中,其连接的刚度即破1坏时抵抗变形能力的大小依次为焊接、摩擦型高强度螺栓、铆接、普通螺栓。一般应采用刚度较大的连接加固比其刚度小的连接,但在受力较简单明确的接头中,可经研究采用焊缝和高强度螺栓共同受力的混合连接。
3)加固连接所用材料应与原有连接材料的性质相匹配,其技术指标和强度设计值应符合《钢结构设计规范》(国标 50017—2003)中第3.3.8条、第3.4.1条、第3.4.2条的规定。(2)不改变结构计算简图的加固方法:在不改变结构计算简图的前提下,对原结构的构件截面和连接进行补强的方法。加固连接材料如金属焊条等,应与原结构及其连接材料相容、协调、一致,并使彼此能很好结合,强度、韧性、塑性良好。
