鋼結構加固技術包含哪些(鋼結構加固案例分析)
鋼結構加固技術是針對現有鋼結構建筑進行改造或增強其承載能力、延長使用壽命的一種工程措施。常見的加固方法包括:,,1. 結構補強:使用高強度的鋼材或纖維材料來提高結構的抗彎、抗剪和抗扭能力。,2. 增設支撐:在原有結構的基礎上增加新的支撐系統,以分散荷載并提高結構的穩定性。,3. 改變設計:通過改變鋼結構的設計參數,如截面尺寸、支撐布置等,來優化結構的性能。,4. 焊接連接:使用焊接技術來連接新舊構件,以提高整體的連接強度和可靠性。,5. 螺栓連接:采用高強度螺栓來連接新舊構件,以提供更好的傳遞力的能力。,,案例分析:,假設某高層住宅樓因地震導致部分樓層出現裂縫,需要進行加固處理。工程師會評估結構損傷程度,確定加固方案。采用結構補強的方法,對受損區域進行加固處理,包括更換受損的梁和柱,以及在關鍵部位增加支撐。還會對連接部位進行焊接加固,確保結構的整體性和穩定性。經過加固后,該建筑的安全性得到了顯著提升,滿足了正常使用的要求。
鋼結構加固技術
一、從原理方面來看的加固技術
- 增大截面加固法:通過增大鋼結構構件的截面面積來提高其承載能力、減小變形和增加穩定性。例如在鋼梁加固時增大梁的截面面積并增設縱向鋼筋,能有效提高鋼梁承載能力,但施工周期可能較長,對原結構影響較大。
- 粘貼鋼板加固法:利用粘結劑將鋼板粘貼在鋼結構構件表面,與原構件共同受力,從而提高結構的承載能力等性能。
- 增設支點加固法:通過增設支點改變結構的受力體系,減小結構計算跨度等,進而提高結構的承載能力和穩定性。
- 纖維增強復合材料加固法:采用碳纖維等復合材料對鋼結構進行加固,這種材料具有強度高、重量輕等優點,在提高結構承載能力、減小變形等方面效果較好。隨著新材料技術發展,如碳纖維復合材料、金屬基復合材料等在鋼結構加固領域的應用前景廣闊,未來對其性能表現、應用工藝等方面的研究是方向之一。
二、按加固對象及范圍分類的加固技術
- 局部加固技術
- 增加桿件截面法:對承載能力不足的桿件,通過增加其截面尺寸來提高承載能力。在采用加大截面加固鋼構件時,所選截面形式要有利于加固技術要求并考慮有缺陷和損傷的狀況,還需注意加固時的凈空限制、適應原有構件幾何狀態等多方面因素。
- 減小桿件自由長度法:減小桿件自由長度可提高桿件的穩定性,如增設支撐以減小柱自由長度,在截面尺寸不變的情況下提高柱的穩定性,這種方法常用于鋼柱的加固。
- 連接節點加固法:針對連接節點處進行加固,因為節點對結構整體性能影響很大。鋼結構連接方法(焊縫、鉚釘、普通螺栓和高強度螺栓連接)的選擇,要根據結構加固原因、受力狀況、構造及施工條件等確定。
- 全面加固技術
- 不改變結構靜力計算圖形加固法:在整體結構加固時采用,不改變結構原來的靜力計算圖形來進行加固操作。
- 改變結構靜力計算圖形加固法:采用改變荷載分布狀況、傳力途徑、節點性質和邊界條件,增設附加桿件和支撐、施加預應力、考慮空間協同工作等措施對結構進行加固。例如改變計算簡圖可以減小柱外荷載或內力,是一種有效的加固方式。
三、其他加固技術
- 減輕荷載法:通過減少鋼結構所承受的荷載來達到加固目的,如減少不必要的設備放置等。鋼結構加固的主要方法包括減輕荷載、改變計算圖形、加大原結構構件截面和連接強度、阻止裂紋擴展等。
- 阻止裂紋擴展法:當結構因荷載反復作用及材料、構造、制造、施工安裝不當等產生具有擴張性或脆斷傾向性裂紋損傷時,要分析裂紋產生原因及其嚴重性,有針對性地采取改善結構工作或加固措施,對不宜修復加固的構件應拆除更換。
- 連接的加固與加固件的連接:根據結構加固的需求,合理選擇焊縫、鉚釘、普通螺栓和高強度螺栓連接方法等進行加固,并且加固件與原結構的連接要考慮多方面因素,如結構受力狀況、構造和施工條件等。
- 鋼柱的特殊加固法
- 柱子卸荷法:例如必須在卸荷狀態下加固或更換新柱時,可采取“托梁換柱”方法。如果僅需加固上部柱,可以利用吊車梁橋架支托起屋蓋屋架使柱子卸荷;當下部柱需要加固或截去時,可設永久性托梁分擔荷載,但要考慮托梁撓度對其他構件連接節點的影響。
- 鋼柱外包鋼筋混凝土加固法:在鋼柱四周外包鋼筋混凝土可明顯提高其承載能力。
- 柱腳加固法:當柱腳底板厚度不足時,可增設柱腳加勁肋以減小底板計算彎矩,還可在柱腳型鋼間澆筑混凝土使柱腳底板成為剛性塊體。
鋼結構加固法的優缺點對比
鋼結構加固后的維護要點
鋼結構加固新技術發展趨勢
鋼結構加固案例分析報告
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