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鋼結(jié)構(gòu)加固
鋼結(jié)構(gòu)加固改變結(jié)構(gòu)計(jì)算圖形的一般方法
(1) 增加支撐或輔助構(gòu)件加固法
①增加支撐,以增加結(jié)構(gòu)的空間剛度,從而使結(jié)構(gòu)可以按空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)算,挖掘 結(jié)構(gòu)的潛力,如(圖1)所示。
②加設(shè)支撐增加結(jié)構(gòu)剛度,或調(diào)整結(jié)構(gòu)的自振頻率等以提高結(jié)構(gòu)承載力和改善結(jié)構(gòu) 動(dòng)力特性,如圖(圖2)所示。
③增設(shè)支撐或輔助桿件使構(gòu)件的長(zhǎng)細(xì)比減少以提高其穩(wěn)定性,如圖(圖3)所示。
④在排架結(jié)構(gòu)中重點(diǎn)加強(qiáng)某一列柱的剛度,使之承受大部分水平力,以減輕其他柱列負(fù)荷,如(圖4) 所示。
(2)改變構(gòu)件的彎矩圖形加固法
①改變荷載的分布,例如將一個(gè)集中荷載轉(zhuǎn)化為多個(gè)集中荷載。
②改變端部支承情況,例如變鉸接為剛接,參見(圖 5)。
③增加中間支座或?qū)⒑?jiǎn)支結(jié)構(gòu)端部連接成為連續(xù)結(jié)構(gòu),參見(圖6) 。
④調(diào)整連續(xù)結(jié)構(gòu)的支座位置,改變連續(xù)結(jié)構(gòu)的跨度。
⑤將構(gòu)件改變?yōu)閾螚U式結(jié)構(gòu)
鋼結(jié)構(gòu)加固加大截面的加固構(gòu)造不應(yīng)過多削弱原有構(gòu)件的承載能力:
采用螺栓或高強(qiáng)度螺栓連接時(shí),在保證加固件能夠和原有構(gòu)件共同工作的前提下,應(yīng)選用較小直徑的螺栓或高強(qiáng)度螺栓,并盡量采用高強(qiáng)度螺栓;
采用焊接連接時(shí),應(yīng)盡量避免采用與原有構(gòu)件應(yīng)力方向垂直的焊縫。如做不到這些, 則應(yīng)采取專門的技術(shù)措施和施焊工藝,以確保結(jié)構(gòu)施工的安全;
輕鋼結(jié)構(gòu)中的小角鋼和圓鋼桿件不宜在負(fù)荷狀態(tài)下進(jìn)行焊接,必要時(shí)應(yīng)采取適當(dāng)措 施。圓鋼拉桿嚴(yán)禁在負(fù)荷狀態(tài)下用焊接方法加固。
(6)加大截面加固結(jié)構(gòu)構(gòu)件時(shí),應(yīng)保證加固件與被加固件能夠可靠地共同工作、斷面 的不變形和板件的穩(wěn)定性,并且要可能施工。加固件的切斷位置應(yīng)盡可能減小應(yīng)力集中并 保證未被加固處截面在設(shè)計(jì)荷載作用下處于彈性工作階段。
(7)在負(fù)荷下進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固時(shí),其加固工藝應(yīng)保證被加固件的截面因焊接加熱,加 鉆、擴(kuò)孔洞等所引起的削弱影響盡可能的小,為此必須制定詳細(xì)的加固施工工藝過程和要 求的技術(shù)條件,并據(jù)此按隱蔽工程進(jìn)行施工驗(yàn)收。
鋼結(jié)構(gòu)加固材料(1)原結(jié)構(gòu)、構(gòu)件材料的材料強(qiáng)度
當(dāng)結(jié)構(gòu)可靠性鑒定認(rèn)為原設(shè)計(jì)文件有效,且未發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件或連接的性能有明顯退化時(shí),可采用原設(shè)計(jì)值。當(dāng)結(jié)構(gòu)可靠性鑒定認(rèn)為應(yīng)重新進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)時(shí),應(yīng)采用檢測(cè)結(jié)果推定的屈服強(qiáng)度或條件屈服點(diǎn)進(jìn)行確定,當(dāng)按現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)的屈服強(qiáng)度推定值fy確定時(shí),其抗拉強(qiáng)度設(shè)計(jì)值f應(yīng)取fy與γR的比值,抗力分項(xiàng)系數(shù)γR應(yīng)取為1.2。
受有氣相腐蝕的鋼結(jié)構(gòu)原構(gòu)件,當(dāng)其截面面積損失大于25%或其板件剩余厚度小于5mm時(shí),其驗(yàn)算時(shí)的鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,尚應(yīng)根據(jù)腐蝕等級(jí)乘以0.8~1.0強(qiáng)度降低系數(shù)。
(2)加固用鋼材及焊接材料
加固件的鋼號(hào)應(yīng)與原構(gòu)件的鋼號(hào)相同或相當(dāng),韌性、塑性及焊接性能應(yīng)能與原構(gòu)件鋼材相匹配。結(jié)構(gòu)加固用鋼筋的品種宜選用HRB400級(jí)或HPB300級(jí)鋼筋,其質(zhì)量和性能應(yīng)符合相關(guān)國(guó)家標(biāo)。結(jié)構(gòu)加固用焊接材料的質(zhì)量和性能應(yīng)符合相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
(3)結(jié)構(gòu)膠粘劑
鋼結(jié)構(gòu)加固用的結(jié)構(gòu)膠粘劑,應(yīng)采用以鋼為基材的結(jié)構(gòu)膠,嚴(yán)禁采用以不飽和聚醋或醇酸樹脂為主成分的膠粘劑。當(dāng)使用環(huán)境為常溫時(shí),應(yīng)采用I類一一一級(jí)或一一級(jí)常溫結(jié)構(gòu)膠; 當(dāng)使用環(huán)境有高溫時(shí),應(yīng)采用II類或III類耐溫結(jié)構(gòu)膠。
普遍的鋼結(jié)構(gòu)加固方式:
帶負(fù)載加固。工程施工很便捷,也較經(jīng)濟(jì)發(fā)展。是用以構(gòu)件(或聯(lián)接)的地應(yīng)力低于不銹鋼板材設(shè)計(jì)方案抗壓強(qiáng)度的80%時(shí),或構(gòu)件無(wú)甚大毀壞(損壞、形變、漲縮等)的狀況下。這時(shí)為了更好地使新加固桿件參加承受力,有時(shí)候必須對(duì)被加固桿件采用臨時(shí)性卸荷的對(duì)策。此外,在加固時(shí)要留意不危害別的構(gòu)件的一切正常應(yīng)用。
路基加固明確提出從原結(jié)構(gòu)上拆下來(lái)應(yīng)加固或升級(jí)的構(gòu)件。當(dāng)結(jié)構(gòu)毀壞比較嚴(yán)重或原橫截面承載能力過小,務(wù)必在路面開展加固或升級(jí)時(shí)選用。須設(shè)定臨時(shí)性支撐點(diǎn),使被換構(gòu)件徹底卸荷;另外,務(wù)必確保被換結(jié)構(gòu)卸掉后全部結(jié)構(gòu)的安全性。提升或提升支撐體系,也是對(duì)結(jié)構(gòu)體系加固的合理方式。