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浙江鼎固建筑技術(shù)有限公司主要從事各類(lèi)建筑物的改造加固以及各種建筑物的糾偏和平移工程。
預(yù)應(yīng)力加固鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)
1傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)加固存在的問(wèn)題:
焊接加固時(shí),高溫作用使焊接部位的組織及性能劣化;而且焊縫必然存在缺陷,會(huì)產(chǎn)生新的裂紋;焊接結(jié)構(gòu)內(nèi)部存在殘余應(yīng)力,與其他作用結(jié)合可能導(dǎo)致開(kāi)裂。焊接使結(jié)構(gòu)形成連續(xù)的整體,裂縫一旦失穩(wěn)擴(kuò)展,就有可能一斷到底,引發(fā)重大事故。
采用螺栓連接需要在損傷部位附近的母材上開(kāi)孔,削弱了截面,形成新的應(yīng)力集中區(qū);普通螺栓在動(dòng)載作用下易松動(dòng),高強(qiáng)螺栓易發(fā)生應(yīng)力松弛現(xiàn)象,降低了結(jié)構(gòu)的修補(bǔ)效果。粘鋼加固技術(shù)是在鋼結(jié)構(gòu)表面用特1制的建筑結(jié)構(gòu)膠粘貼鋼板,依靠結(jié)構(gòu)膠使之粘結(jié)成整體共同工作,以提高結(jié)構(gòu)承載力。這些加固方法共同的缺點(diǎn)是使結(jié)構(gòu)重量增加很多,鋼板不易制作成各種復(fù)雜形狀,運(yùn)輸和安裝也不方便,且鋼板易銹蝕,影響粘結(jié)強(qiáng)度,維護(hù)費(fèi)用高。《鋼結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范》對(duì)負(fù)荷狀態(tài)下進(jìn)行加固做了如下明確規(guī)定:焊接鋼結(jié)構(gòu)加固時(shí),原有構(gòu)件或連接的實(shí)際名義應(yīng)力值應(yīng)小于0。
2粘貼加固鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn):
粘貼加固鋼結(jié)構(gòu)是利用粘結(jié)劑將粘貼到鋼結(jié)構(gòu)損傷部位的表面,使一部分荷載通過(guò)粘結(jié)層傳遞到上,降低了結(jié)構(gòu)損傷部位的應(yīng)力。粘貼加固技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢(shì):
(1)比強(qiáng)度和比剛度高,加固后基本不增加原結(jié)構(gòu)的自重和原構(gòu)件的尺寸;
(2)復(fù)合材料具有良好的抗1疲勞性能和耐腐蝕性能;
(3)柔性的復(fù)合材料對(duì)于任意封閉結(jié)構(gòu)和形狀復(fù)雜的被加固結(jié)構(gòu)表面具有特別的優(yōu)勢(shì)。密封性好,減少了滲漏甚至腐蝕的隱患;
(4)簡(jiǎn)便易行、成本低、,在狹小空間亦可施工,特別適合現(xiàn)場(chǎng)修復(fù);
(5)施工過(guò)程中無(wú)明火,適用于各種特殊環(huán)境。
3預(yù)應(yīng)力加固的優(yōu)點(diǎn):
(1)加固工作可在不卸載、不停產(chǎn)的條件下進(jìn)行;
(2)施加預(yù)應(yīng)力可直接減小變形,迅速消除超逾應(yīng)力和內(nèi)力峰值;
(3)與非預(yù)應(yīng)力方式相比,可消除應(yīng)力滯后現(xiàn)象,充分利用的高強(qiáng)特性,提高加固效率。
(4)結(jié)合可靠錨固,可降低粘結(jié)界面的剝離應(yīng)力,避免整體剝落,提高加固的可靠性;
(5)降低加固費(fèi)用和使用成本。
浙江鼎固建筑技術(shù)有限公司主要從事各類(lèi)建筑物的改造加固以及各種建筑物的糾偏和平移工程。
鋼結(jié)構(gòu)加固的方法及程序
根據(jù)加固的對(duì)象,鋼結(jié)構(gòu)的加固可分為鋼柱的加固、鋼梁的加固、鋼屋架或托架的加固、吊車(chē)系統(tǒng)的加固、連接和節(jié)點(diǎn)的加固、裂紋的修復(fù)和加固等。
根據(jù)損害范圍,鋼結(jié)構(gòu)的加固可分為兩大類(lèi):一是局部加固,一般只對(duì)某些承載能力不足的桿件或連接節(jié)點(diǎn)進(jìn)行加固。二是全1面加固,是對(duì)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行的加固。
A、從設(shè)計(jì)的角度來(lái)講,鋼結(jié)構(gòu)的加固主要可分為兩大類(lèi):
(1)改變結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖的加固方法:采用改變荷載分布狀況、傳力途徑、節(jié)點(diǎn)性質(zhì)、 邊界條件、增設(shè)附加桿件或支撐、施加預(yù)應(yīng)力、考慮空間協(xié)同作用等措施對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固的方法 。
(2)不改變結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖的加固方法:在不改變結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖的前提下,對(duì)原結(jié)構(gòu)的構(gòu)件截面和連接進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)的方法。此時(shí)對(duì)構(gòu)件的加固又稱(chēng)為加大截面法。
B、從施工的角度來(lái)講,鋼結(jié)構(gòu)的加固也分為兩大類(lèi):
(1)卸載或部分卸荷加固:結(jié)構(gòu)損傷較嚴(yán)重或構(gòu)件的應(yīng)力很高,或者補(bǔ)強(qiáng)施工不得不臨時(shí)削弱承受很大內(nèi)力的構(gòu)件及連接時(shí),需要暫時(shí)減輕其負(fù)荷。而對(duì)于損傷鋼梁,粘貼碳纖維加固修復(fù)不僅能恢復(fù)其損失的剛度、承載能力和改善其疲勞性能,還能對(duì)鋼結(jié)構(gòu)形成保護(hù),起到加固和防腐的雙重效果。對(duì)某些主要承受移動(dòng)荷載的結(jié)構(gòu)(如吊車(chē)梁等)可限制移動(dòng)荷載,這就相當(dāng)于部分卸荷了。當(dāng)結(jié)構(gòu)損壞嚴(yán)重或原結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力過(guò)小,不宜就地補(bǔ)強(qiáng)時(shí),還需考慮將構(gòu)件拆下補(bǔ)強(qiáng)或更換。此時(shí),應(yīng)采取措施使結(jié)構(gòu)構(gòu)件完全卸荷。
(2)在負(fù)荷狀態(tài)下加固:這是加固工作量1小、簡(jiǎn)便的方法。但為保證結(jié)構(gòu)的安全,應(yīng)要求原結(jié)構(gòu)的承載力應(yīng)有不少于20%的富余。并且構(gòu)件應(yīng)沒(méi)有嚴(yán)重的損傷。
加固工作確定加固方案前,一般應(yīng)搜集下列資料:
①原有結(jié)構(gòu)竣工圖(包括更改圖)及驗(yàn)收記錄;
②原有鋼材材質(zhì)報(bào)告復(fù)印件或現(xiàn)做材質(zhì)檢驗(yàn)報(bào)告;
③原有結(jié)構(gòu)構(gòu)件制作、安裝驗(yàn)收記錄;
④原有結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū);
⑤結(jié)構(gòu)或構(gòu)件損壞情況檢查報(bào)告;
⑥現(xiàn)有實(shí)際荷載和加固后新增加的荷載數(shù)據(jù)。
采用加大截面加固鋼構(gòu)件時(shí),所選截面形式應(yīng)有利于加固技術(shù)要求并考慮已有缺陷和損傷的狀況。鋼結(jié)構(gòu)工程的加固需要根據(jù)實(shí)際除出發(fā),很多時(shí)候不同的部位對(duì)于加固的質(zhì)量要求不同,所以鋼結(jié)構(gòu)工程應(yīng)選擇合適的加固方法進(jìn)行不同部位的加固。
預(yù)應(yīng)力加固的優(yōu)點(diǎn):
1)加固工作可在不卸載、不停產(chǎn)的條件下進(jìn)行;
2)施加預(yù)應(yīng)力可直接減小變形,迅速減少超逾應(yīng)力和內(nèi)力峰值;
3)與非預(yù)應(yīng)力方式相比,可減少應(yīng)力滯后現(xiàn)象,充分利用的高強(qiáng)特性,提高加固效率;
4)結(jié)合可靠錨固,可降低粘結(jié)界面的剝離應(yīng)力,避免整體剝落,提高加固的可靠性;
5)降低加固費(fèi)用和使用成本。