鋼結構鋼梁鋼柱加固(鋼結構加固后的維護措施)
鋼結構鋼梁和鋼柱的加固是提高建筑結構安全性、延長使用壽命的重要措施。在完成加固后,為了確保建筑物的穩定性和耐久性,需要采取一系列維護措施。這些措施主要包括定期檢查、監測結構性能、進行必要的維修與保養。還應遵循相關的安全規范和標準,以確保施工和后續運營過程中的安全性。
一、鋼結構鋼梁加固
(一)鋼梁加固的方法
1. 補增梁截面加固法
- 焊接組合梁和型鋼梁可在翼緣和腹板上焊接水平板、垂直板和斜板來加固,也可用型鋼加焊在翼緣和腹板上。當梁腹板抗剪強度不足時,可在腹板兩邊加焊鋼板補強。當梁腹板穩定性不能保證時,往往不采用上述方法,而是設置附加加勁肋方法。用圓鋼和圓鋼管補增梁截面是考慮施工工藝方便。
2. 改變結構計算圖形加固法
- 將單跨梁變為連續體系
- 把支座部分的梁上下翼緣焊上鋼板,使各單跨梁變成連續體系,該鋼板所傳遞的力應恰好與支座彎矩相平衡,連續后可使跨中彎矩降低15% - 20%,但會導致柱子荷載的增加,所以需要驗算柱子。
- 采用斜撐加固
- 長斜撐加固:長斜撐支在柱基上,雖用鋼量多一點又較笨重,但能減少柱子內力。
- 短斜撐加固:短斜撐支在柱子上,將給柱子傳來較大水平力,雖用鋼量少一點,但只能在柱子承載能力儲備足夠時才能采用。
- 設置垂直支撐(支柱)
- 當梁的荷載增加時,為避免加固柱子和柱基,可在新基礎上設置垂直支撐(支柱),不過需要做新基礎,總體不比某些加固方案經濟多少。
- 采用吊桿加固(適用于層高較高房屋)
- 在層高較高的房屋內,可采用固定于上部柱的吊桿加固梁。由于吊桿不沿腹板軸線與梁相連,故梁又受扭;吊桿應是預應力的,吊桿按預應力和梁計算荷載引起的應力總和確定。
3. 下支撐構架加固梁方法
- 當允許梁卸荷加固時,可采用下支撐構架加固,各種下撐桿使梁變成有剛性上弦梁桁架。下撐桿一般是非預應力的各種型鋼(角鋼、槽鋼、圓鋼等),也可用預應力高強鋼絲束加固吊車梁,加固件全部應連接到梁橫向加勁肋或腹板上,若連在下翼緣會降低抗振性能。
4. 梁粘貼鋼板加固法
- 用膠粘劑將鋼板粘貼于梁的上下受力表面,彌補梁的配筋量不足的問題,從而達到提高截面承載力的目的。但這種方法在斜截面受剪粘鋼加固時,因為構造上較難處理,受力不夠理想,所以較少選用。一般正截面受彎加固可采用張貼鋼板法,而斜截面受剪加固可采用碳纖維布加固法。
(二)鋼梁加固的步驟
- 首先,對需要加固的部位進行清理,去除表面的污垢和雜質;其次,根據設計要求切割和加工鋼材,確保其尺寸和形狀與原結構相匹配;然后,將鋼材焊接或螺栓連接在需要加固的部位上;最后,對焊接部位進行防腐處理。
二、鋼結構鋼柱加固
(一)火災后鋼柱加固(以火災后為例)
1. 受損部位處理
- 對損傷鋼柱,對損傷部位進行割除后,按原截面制作新柱,并將其與下部保留的柱按等強度連接。
2. 消除變形與連接處理
- 去除其他柱的約束后,在施工中利用外力可以很方便地消除其柱頂變形,采用節點板與新的鋼梁連接。但施工中利用外力僅能消除其柱頂部份位移,部分鋼梁與鋼柱無法準確對位,造成鋼梁與鋼柱連接處的一定的錯位,會產生節點處的偏心力矩。
3. 整體結構加固
- 在鋼架的恢復中,采取增加屋面鋼梁間的縱向聯系梁、增加結構的整體穩定,并對柱頂進行加固,以保證結構的整體與節點的安全可靠。
(二)鋼柱加固的一般步驟(參考鋼梁加固步驟及鋼結構加固常規思路)
- 先對鋼柱需要加固的部位進行檢查和清理,確定加固方案。
- 根據方案準備加固材料,如鋼材等,確保材料的尺寸、規格等符合要求。
- 進行加固操作,如采用焊接、螺栓連接等方式將加固材料與原鋼柱連接。
- 對連接部位進行質量檢查,如焊縫檢測等,確保連接牢固可靠。
- 進行防腐、防銹等防護處理,延長鋼柱使用壽命。
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