鋼結(jié)構(gòu)加固方式

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鋼結(jié)構(gòu)加固通常是為了提高其承載能力、延長使用壽命或適應(yīng)特定的工程需求。常見的加固方法包括：，，1. 預(yù)應(yīng)力加固：通過施加預(yù)應(yīng)力來增加結(jié)構(gòu)構(gòu)件的剛度和強度，減少因材料疲勞導(dǎo)致的性能退化。，2. 增設(shè)支撐系統(tǒng)：在原有結(jié)構(gòu)上增設(shè)支撐點，以分散荷載并防止結(jié)構(gòu)變形。，3. 使用高強度材料：采用高強鋼材或其他高性能材料來替換原有低強度材料，以提高整體結(jié)構(gòu)的承載力。，4. 焊接與螺栓連接加固：通過改善連接處的構(gòu)造和設(shè)計，如采用焊接技術(shù)或改進螺栓連接方式，來增強結(jié)構(gòu)的整體性和穩(wěn)定性。，5. 表面處理：對鋼結(jié)構(gòu)進行防腐、防銹處理或涂層保護，以延長其使用壽命并抵抗環(huán)境侵蝕。，6. 改變結(jié)構(gòu)體系：通過更換結(jié)構(gòu)形式或調(diào)整結(jié)構(gòu)布局，例如從簡支梁改為懸臂梁，或者采用其他更有效的結(jié)構(gòu)方案，以適應(yīng)新的功能要求或環(huán)境條件。

鋼結(jié)構(gòu)加固方式

一、主要加固方法

減輕荷載：通過減少結(jié)構(gòu)所承受的荷載來實現(xiàn)加固目的。例如，移除不必要的設(shè)備、材料等附加重量，或者調(diào)整使用功能以降低荷載需求。這是一種較為直接且對結(jié)構(gòu)改動相對較小的加固方式，可有效減輕鋼結(jié)構(gòu)的負荷，提高結(jié)構(gòu)安全性。
改變計算圖形：
- 改變荷載分布狀況，例如將集中荷載轉(zhuǎn)化為分布荷載，通過調(diào)整結(jié)構(gòu)布局或增加傳力構(gòu)件來改變力的傳遞路徑。
- 改變節(jié)點性質(zhì)和邊界條件，如將鉸節(jié)點改為剛節(jié)點，或者改變支座的約束形式。
- 增設(shè)附加桿件和支撐，增加結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。例如在框架結(jié)構(gòu)中增設(shè)斜撐，可有效提高結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力能力。
- 施加預(yù)應(yīng)力，通過對鋼結(jié)構(gòu)施加預(yù)應(yīng)力，可調(diào)整結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布，提高結(jié)構(gòu)承載能力。在加固過程中，除應(yīng)對被加固結(jié)構(gòu)承載能力和正常使用極限狀態(tài)進行計算外，還需注意對相關(guān)結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力和使用功能的影響，考慮內(nèi)力重分布，并對結(jié)構(gòu)（包括基礎(chǔ)）進行必要的補充驗算，同時采用合理構(gòu)造措施。
加大原結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面和連接強度：
- 加大構(gòu)件截面加固法：
  - 所選截面形式要有利于加固技術(shù)要求并考慮結(jié)構(gòu)的缺陷和損傷狀況，必要時分階段進行受力分析和計算。
  - 注意加固時的凈空限制，避免新加固的構(gòu)件與其他桿件沖突。
  - 加固設(shè)計應(yīng)適應(yīng)原有構(gòu)件的幾何狀態(tài)，減少施工工作量。如果原有結(jié)構(gòu)鋼材可焊性較好，可考慮用焊接加固，但要減少焊接工作量，避免仰焊，減少焊接應(yīng)力和變形的影響。
  - 盡量使被加固構(gòu)件截面的形心軸位置不變，減少偏心彎矩。加固后的截面在構(gòu)造上要考慮防腐要求，防止形成易積灰的坑槽而引起銹蝕。
- 連接的加固與加固件的連接：根據(jù)結(jié)構(gòu)需要加固的原因、目的、受力狀況、構(gòu)造及施工條件，并考慮結(jié)構(gòu)原有的連接方法（如焊縫、鉚釘、普通螺栓和高強度螺栓連接方法），來確定連接加固方式。例如，若原結(jié)構(gòu)采用焊接連接，加固時可在合適的位置增加焊縫長度或厚度；對于螺栓連接，可增加螺栓數(shù)量或更換為高強度螺栓，提高連接強度。
阻止裂紋擴展：當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)表面出現(xiàn)裂縫時，需要及時修復(fù)和加固。在修復(fù)前，必須看清產(chǎn)生裂紋的原因，再采用相應(yīng)的修復(fù)加固構(gòu)件進行加固。對于因荷載反復(fù)作用及材料選擇、構(gòu)造、制造、施工安裝不當(dāng)?shù)犬a(chǎn)生具有擴張性或脆斷傾向性裂紋損傷時，要分析原因及其影響的嚴重性，有針對性地采取改善結(jié)構(gòu)實際工作或進行加固的措施，對不宜采用修復(fù)加固的構(gòu)件，應(yīng)予拆除更換。

二、基于損害范圍的加固方式

局部加固：
- 增加桿件截面法：針對某承載能力不足的桿件，通過增加桿件的截面尺寸，如在桿件周圍包裹鋼板、增加桿件的壁厚等方式來提高桿件的承載能力，從而實現(xiàn)局部加固的目的。
- 減小桿件自由長度法：改變桿件的支撐條件，減小桿件的計算長度，從而提高桿件的穩(wěn)定性和承載能力。例如在受壓桿件中間增加支撐點，可有效減小其自由長度。
- 連接節(jié)點加固法：對連接節(jié)點處進行加固，可采用增加焊縫長度、螺栓數(shù)量或提高連接材料強度等方法，確保節(jié)點能夠有效地傳遞荷載，增強節(jié)點的承載能力和可靠性。
全面加固：
- 不改變結(jié)構(gòu)靜力計算圖形加固法：在不改變結(jié)構(gòu)整體受力體系的前提下，對結(jié)構(gòu)構(gòu)件進行加固，如對所有桿件或大部分桿件采用加大截面、增強連接等方法進行加固，提高結(jié)構(gòu)整體的強度、剛度和穩(wěn)定性。
- 改變結(jié)構(gòu)靜力計算圖形加固法：對整體結(jié)構(gòu)的受力體系進行改變，例如增加新的支撐體系、改變結(jié)構(gòu)的傳力路徑等，從而全面提高結(jié)構(gòu)的承載能力。這種方法相對復(fù)雜，但效果顯著，能有效改善結(jié)構(gòu)的受力性能。
- 增加或加強支承體系：通過增加新的支撐構(gòu)件，如柱、梁、支撐等，或者對現(xiàn)有的支承體系進行加強，可有效提高結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性和承載能力，是一種對結(jié)構(gòu)體系加固的有效方法。