怎樣做鋼結(jié)構(gòu)的加固(建筑結(jié)構(gòu)加固的一般程序是什么)
經(jīng)鑒定需要加固的鋼結(jié)構(gòu),根據(jù)損害范圍一般分為局部加固和全面加固。全面加固是對(duì)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固,有不改變結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算圖形加固法和改變結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算圖形加固法兩類(lèi)。在荷載和環(huán)境等因素的作用下,材料發(fā)生變化,引起宏觀力學(xué)性能的劣化,導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)工程事故。為確保結(jié)構(gòu)安全工作,延長(zhǎng)使用壽命就必須對(duì)損傷構(gòu)件進(jìn)行更換或加固,更換這些構(gòu)件將造成極大的浪費(fèi),而且會(huì)影響結(jié)構(gòu)的正常使用。
怎樣做鋼結(jié)構(gòu)的加固
鋼結(jié)構(gòu)加固的主要方法有:減輕荷載、改變計(jì)算圖形、加大原結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面和連接強(qiáng)度、阻止裂紋擴(kuò)展等。當(dāng)有成熟經(jīng)驗(yàn)時(shí),也可采用其他的加固方法。經(jīng)鑒定需要加固的鋼結(jié)構(gòu),根據(jù)損害范圍一般分為局部加固和全面加固。局部加固是對(duì)某承載能力不足的桿件或連接節(jié)點(diǎn)處進(jìn)行加固,有增加桿件截面法、減小桿件自由長(zhǎng)度法和連接節(jié)點(diǎn)加固法。全面加固是對(duì)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固,有不改變結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算圖形加固法和改變結(jié)構(gòu)靜力計(jì)算圖形加固法兩類(lèi)。增加或加強(qiáng)支承體系,也是對(duì)結(jié)構(gòu)體系加固的有效方法。增加原有構(gòu)件截面的加固方法是最費(fèi)料最費(fèi)工的方法(但往往是可行的方法);改變計(jì)算簡(jiǎn)圖的方法最有效且多種多樣,其費(fèi)用也大大下降步驟確定加固方案前,應(yīng)搜集下列資料:(1)原有結(jié)構(gòu)的竣工圖(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)場(chǎng)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)件破損情況檢查報(bào)告。(6)現(xiàn)有實(shí)際荷載和加固后新增加荷載的數(shù)據(jù)。鋼結(jié)構(gòu)損害的主要因素及加固技術(shù)措施2.1鋼結(jié)構(gòu)損害的主要因素有:(1)由荷載變化,超期服役,規(guī)范和規(guī)程改變導(dǎo)致結(jié)構(gòu)承載力不足;(2)構(gòu)件由于各種意外產(chǎn)生變形、扭曲、傷殘、凹陷等,致使構(gòu)件截面削弱,桿件翹曲,連接開(kāi)裂等;(3)溫差作用下引起構(gòu)件或連接變形、開(kāi)裂和翹曲;(4)由于化學(xué)物質(zhì)的侵蝕而產(chǎn)生腐蝕以及電化學(xué)腐蝕致使鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面削弱;(5)其它包括設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工中的失誤及服役期中的違規(guī)使用和操作等。2.2鋼結(jié)構(gòu)的加固技術(shù)措施主要有三種:(1)截面補(bǔ)強(qiáng)法:在局部或沿構(gòu)件全長(zhǎng)以鋼材補(bǔ)強(qiáng),連成整體使之共同受力;(2)改變計(jì)算簡(jiǎn)圖:增設(shè)附加支承,調(diào)整荷載分布情況,降低內(nèi)力水平,對(duì)超靜定結(jié)構(gòu)支座進(jìn)行強(qiáng)迫位移,降低應(yīng)力峰值;(3)預(yù)應(yīng)力拉索法:利用高強(qiáng)拉索加固結(jié)構(gòu)薄弱環(huán)節(jié)或提高結(jié)構(gòu)整體承載力、剛度和穩(wěn)度。預(yù)應(yīng)力加固鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)3.1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。本文來(lái)源:考試大網(wǎng)3.2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、效率高,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。3.3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。纖維布安裝工藝4.1表面處理:(1)先用粗砂紙打磨構(gòu)件的粘結(jié)區(qū)域,清理構(gòu)件表層,用丙酮或酒精溶液擦洗表面,去除污染物,晾置干燥,用粘結(jié)劑浸潤(rùn)表面。(2)在設(shè)計(jì)要求的位置打孔,應(yīng)遠(yuǎn)離待加固部位以免造成二次損傷;(3)在纖維布表面抹膠,將纖維束間的空隙初步封閉,稍干硬后進(jìn)行灌膠;(4)膠稍干后第二次施加預(yù)應(yīng)力至設(shè)計(jì)的控制應(yīng)力(利用擠壓效應(yīng),提高粘貼質(zhì)量),用膠將纖維束充分浸透,提高共同工作性能。(5)常溫下48小時(shí)后(氣溫較低時(shí)應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)時(shí)間),膠充分硬結(jié)后,割除多余的螺桿,根據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際要求進(jìn)行表面防護(hù)處理。4.2預(yù)應(yīng)力加固的設(shè)計(jì)與計(jì)算原則預(yù)應(yīng)力加固鋼結(jié)構(gòu)除遵守一般鋼結(jié)構(gòu)加固的準(zhǔn)則與規(guī)定外,還具有以下的特點(diǎn):(1)進(jìn)行靜力計(jì)算時(shí)必須首先確定一些與調(diào)整應(yīng)力有關(guān)的參數(shù),例如輔助平衡力大小、預(yù)應(yīng)力力度、預(yù)應(yīng)力卸載彎矩值、支座標(biāo)高的位移值等;(2)要確定調(diào)整應(yīng)力時(shí)的合理荷載值或應(yīng)力水平,換言之,要分析判斷加固結(jié)構(gòu)時(shí)是否需要全部卸載,或卸載至某一水平。4.3在加固結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算中應(yīng)遵守下列原則:(1)加固件與被加固件皆在材料彈性范圍內(nèi)受力,兩者在荷載下同時(shí)達(dá)到材料的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;(2)充分發(fā)揮材料強(qiáng)度潛力,加固件的預(yù)應(yīng)力度可使被加固件的應(yīng)力卸載至其反向應(yīng)力的極值;(3)預(yù)應(yīng)力加固設(shè)計(jì)中同樣應(yīng)當(dāng)考慮預(yù)應(yīng)力加載系數(shù)、預(yù)應(yīng)力損失系數(shù)、工作條件系數(shù)、荷載系數(shù)等。預(yù)應(yīng)力加固鋼結(jié)構(gòu)施工工藝及步驟預(yù)應(yīng)力加固鋼結(jié)構(gòu)方案可分為兩種,一是直接粘貼法,將兩端錨固并施加預(yù)應(yīng)力后,通過(guò)膠粘劑粘貼在鋼結(jié)構(gòu)的表面;一般適用于構(gòu)件表面較平整的拉桿,對(duì)構(gòu)件或其局部進(jìn)行加固;二是將束作為預(yù)應(yīng)力拉索調(diào)整應(yīng)力,一般適用于對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行整體加固。5.1選材:用于結(jié)構(gòu)加固用碳纖維主要選用PAN基碳纖維,極限強(qiáng)度可達(dá)3500MPa,彈性模量約為2.35×109MPa。樹(shù)脂體系采用環(huán)氧類(lèi)材料。5.2設(shè)計(jì):根據(jù)待修補(bǔ)結(jié)構(gòu)的受力特點(diǎn)、傳力路徑和應(yīng)力-應(yīng)變場(chǎng),確定布的用量、尺寸和鋪設(shè)方向等。纖維方向應(yīng)盡量與損傷構(gòu)件中最大受力方向保持一致。如果損傷部位處于復(fù)雜應(yīng)力狀態(tài),則纖維取向和鋪層順序應(yīng)盡量與控制主應(yīng)力方向一致。5.3嵌入式預(yù)應(yīng)力張拉技術(shù):鋼結(jié)構(gòu)加固的特殊性,需要一種簡(jiǎn)便的預(yù)應(yīng)力施加,傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力施加往往是先張拉后錨固,需要相對(duì)復(fù)雜的張拉機(jī)具,以及相應(yīng)的反力裝置。在錨固的時(shí)候,預(yù)應(yīng)力損失也比較大。嵌入式預(yù)應(yīng)力張拉技術(shù),其特點(diǎn)就是先錨固后張拉,以構(gòu)件本身和先前的錨固作為張拉受力裝置,無(wú)需復(fù)雜的張拉機(jī)具。嵌入式預(yù)應(yīng)力張拉技術(shù)可分次施加預(yù)應(yīng)力,可對(duì)粘結(jié)層產(chǎn)生擠壓效應(yīng),提高粘貼的可靠性。同時(shí),因采用先錨固后張拉技術(shù),預(yù)應(yīng)力損失小,方法簡(jiǎn)便有效。總結(jié)建筑工程中的鋼結(jié)構(gòu)不可避免地存在各種缺陷和損傷。在荷載和環(huán)境等因素的作用下,材料發(fā)生變化,引起宏觀力學(xué)性能的劣化,導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)工程事故。為確保結(jié)構(gòu)安全工作,延長(zhǎng)使用壽命就必須對(duì)損傷構(gòu)件進(jìn)行更換或加固,更換這些構(gòu)件將造成極大的浪費(fèi),而且會(huì)影響結(jié)構(gòu)的正常使用。同時(shí),結(jié)構(gòu)損傷具有局部性和多發(fā)性特點(diǎn),這些結(jié)構(gòu)不可能在出現(xiàn)損傷時(shí)就立即退役。因此,尋求經(jīng)濟(jì)高效的鋼結(jié)構(gòu)加固技術(shù)既是土木工程領(lǐng)域亟待解決的技術(shù)問(wèn)題,又是一個(gè)關(guān)系到社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的問(wèn)題。<
鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)規(guī)范有哪些
鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范有: 1、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50017-2003) ; 2、《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJ18-87)》; 3、《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(JGJ99-98)》 ; 4、《門(mén)式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(CECS102:2002) ; 5、《網(wǎng)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程(JGJ7-91)》; 6、《鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度螺栓連接的設(shè)計(jì)、施工及驗(yàn)收規(guī)程(JGJ82-91)》 ; 7、《壓型金屬板設(shè)計(jì)施工規(guī)程(YBJ216-88)》; 8、《鋼-混凝土組合樓蓋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程(YB9238-92)》; 9、《鋼結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范(CECS77:96)》; 10、《鋼管混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工規(guī)程(CECS28:90)》; 11、《鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程(YB9082-97)》; 12、《鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)評(píng)定及加固技術(shù)規(guī)程(YB9257-96)》 ; 13、《型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(JGJ138-2001)》 ; 14、《點(diǎn)支式玻璃幕墻工程技術(shù)規(guī)程(CECS127:2001)》; 15、《輕型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程(DBJ08-68-97 )》 ; 16、《網(wǎng)架結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(DBJ08-52-96)》; 17、 《建筑鋼結(jié)構(gòu)防火技術(shù)規(guī)程(DG/TJ08-008-2000) 。
鋼結(jié)構(gòu)橋梁要怎樣加固
目前鋼結(jié)構(gòu)加固的方法可分為三種。第一種是加大構(gòu)件截面法,第二種是改善結(jié)構(gòu)受力體系,第三種是預(yù)應(yīng)力技術(shù)加固法。常用的加大截面的加固主要有:加大截面高度、加厚翼緣板、變工形截面為箱形截面等。而增大鋼結(jié)構(gòu)截面的主要加固方法為粘鋼或貼碳纖維布。這兩種方法對(duì)結(jié)構(gòu)本身?yè)p傷比較小,而且這幾年國(guó)內(nèi)發(fā)展得比較快,應(yīng)用也逐漸增多,但在鋼結(jié)構(gòu)建筑物加固應(yīng)用相對(duì)不多,特別是在正常使用情況下的使用壽命仍然存在問(wèn)題。而且粘鋼或碳纖維的施工難度比較大,必須要將原結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行處理、磨平、光滑后才能粘貼。結(jié)構(gòu)承受動(dòng)力荷載或高溫時(shí)可能產(chǎn)生脫膠。增設(shè)梁柱等改善結(jié)構(gòu)受力體系的加固方法可以有效并較為明顯地降低結(jié)構(gòu)的荷載效應(yīng),從而使結(jié)構(gòu)的承載能力滿足要求,且這種方法的投入不高,經(jīng)濟(jì)效益非常好。膽筑結(jié)構(gòu)無(wú)任何特別要求時(shí),此種方法可行性很強(qiáng),但不適用于要求大空間等結(jié)構(gòu)中。體外預(yù)應(yīng)力技術(shù)加固方法是指將預(yù)應(yīng)力筋布置在待加固結(jié)構(gòu)構(gòu)件的截面之外,通過(guò)改變結(jié)構(gòu)的傳力途徑減少構(gòu)件的荷載效應(yīng),同時(shí)在結(jié)構(gòu)的原有基礎(chǔ)上提高結(jié)構(gòu)的承載能力,改善結(jié)構(gòu)的變形性能,降低桿件中的應(yīng)力,能使受損工程結(jié)構(gòu)恢復(fù)其原有的技術(shù)功能,從而滿足新的承載條件和使用功能的要求。結(jié)構(gòu)由預(yù)應(yīng)力筋、管道、防腐材料、轉(zhuǎn)向塊、錨固系統(tǒng)等部件組成。雖然體外預(yù)應(yīng)力加固鋼梁的方法具有可操作性、經(jīng)濟(jì)性、安全性等優(yōu)點(diǎn),但現(xiàn)階段這方面的研究經(jīng)驗(yàn)及工程實(shí)踐較少,其明顯的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益還有待進(jìn)一步研究。
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