今天给各位分享钢结构加固方案的知识,其中也会对钢结构加固方案怎么写进行解释,如果能碰巧解决你现在面临的问题,别忘了关注本站,现在开始吧!,本文目录一览:,1、,钢结构加固方法,2、,常见的房屋加固方法有哪些,3、,钢结构桥梁要怎样加固,4、,钢结构厂房加固方法有哪些,5、,钢结构加固的主要方法有哪些?
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钢结构加固方法
钢结构加固方法
导语:钢结构是主要由钢制材料组成的结构,是主要的建筑结构类型之一。结构主要由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成,各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接。因其自重较轻,且施工简便,广泛应用于大型厂房、场馆、超高层等领域。
钢结构加固的主要方法有:减轻荷载、改变结构计算图形、加大原结构构件截面和连接强度、阻止裂纹扩展等。当有成熟经验时,亦可采用其它加固方法。
1、改变结构计算图形
改变结构计算图形的加固方法是指采用改变荷载分布状况、传力途径、节点性质和边界条件,增设附加杆件和支撑、施加预应力、考虑空间协同工作等措施对结构进行加固的方法;
改变结构计算图形的一般加固方法:
(1)对结构可采用下列增加结构或构件的刚度的方法进行加固:
A、增加支撑形成空间结构并按空间结构验算;
B、加设支撑增加结构刚度,或者调整结构的自振频率等以提高结构承载力和改善结构动力特性;
C、增设支撑或辅助杆件使结构的长细比减少以提高其稳定性;
D、在排架结构中重点加强某一列柱的刚度,使之承受大部分水平力,以减轻其它柱列负荷;
E、在塔架等结构中设置拉杆或适度张紧的`拉索以加强结构的刚度。
(2)对受弯杆件可采用下列改变其截面内力的方法进行加固:
A、改变荷载的分布,例如将一个集中荷载转化为多个集中荷载;
B、改变端部支承情况,例如变铰接为刚结;
C、增加中间支座或将简支结构端部连接成为连续结构;
D、调整连续结构的支座位置;
E、将结构变为撑杆式结构;
F、施加预应力。
(3)对桁架可采取下列改变其杆件内力的方法进行加固:
A、增设撑杆变桁架为撑杆式结构;
B、加设预应力拉杆。
2、加大构件截面的加固
采用加大截面加固钢构件时,所选截面形式应有利于加固技术要求并考虑已有缺陷和损伤的状况。
3、连接的加固与加固件的连接
钢结构连接方法,即焊缝、铆钉、普通螺栓和高强度螺栓连接方法的选择,应根据结构需要加固的原因、目的、受力状况、构造及施工条件,并考虑结构原有的连接方法确定。
钢结构加固一般宜采用焊缝连接、摩擦型高强度螺栓连接,有依据时亦可采用焊缝和摩擦型高强度螺栓的混合连接。当采用焊缝连接时,应采用经评定认可的焊接工艺及连接材料。
4、裂纹的修复与加固
结构因荷载反复作用及材料选择、构造、制造、施工安装不当等产生具有扩展性或脆断倾向性裂纹损伤时,应设法修复。在修复前,必须分析产生裂纹的原因及其影响的严重性,有针对性地采取改善结构实际工作或进行加固的措施,对不宜采用修复加固的构件,应予拆除更换。
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常见的房屋加固方法有哪些
一般加固方法的特点和适用范围
4.1加大截面法
以增大结构构件的截面面积来提高承载力的加固方法。这种方法加固效果好、经济、适用面广,但施工复杂、湿作业工作量大、工期长,且对房屋的净空和美观有一定影响,妨碍正常使用。加大截面法适用于板、梁、柱、墙、基础等一般受力构件,简单的构造示意如图1所示。图1(a)中的新旧板通过凿毛的结合面整体受力;当不考虑整体受力时,结合面也 可不凿毛,认为新旧板各自受力,此时新板应该同时配正、负弯矩钢筋。图1(b)、(c)也可以取一面或几面加宽。
(a)加固板
(b)加固梁 (c)加固柱
图1加大截面加固法
4.2增设支点法
通过增设支点,减小结构跨度和内力,提高结构承载力的加固方法。受力明确、简单可靠、效果好,但使用空间受到影响。适用于板、梁桁架,简单的构造示意如图2所示。
(a) 加固板
(b) 加固梁
图2增支点加固法
4.3外包钢法
在结构构件的四角(或两角)包以型钢的加固方法。当以乳胶水泥粘贴或以环氧树脂化学灌浆等方法粘结时,称为湿式外包钢加固法;当型钢与原柱间无任何连结,或虽填塞有水泥砂浆仍不能确保结合面剪力有效传递进,称为干式外包钢加固法。该加固方法受力可靠、施工简便、工期短,但耗钢量较大,维护费较高。适用于梁、柱屋(桥)架,简单的构造示意如图3所示。
(a)加固梁 (b)加固柱
图3外包钢加固法
4.4预应力法
采用外加预应力的钢拉杆、钢铰线或型钢撑杆是卸载、加固及改变结构受力三者合一的加固方法。材料简便快捷,施工时不影响使用,但要有一套施工预应力的工序和设备器具,要求环境温度不超过60度,否则应该采取有效防护措施。适用于梁、板、柱、屋(桥)架,简单的构造示意如图4所示。
(a)加固梁
图4预应力加固法
4.5 粘钢法
用结构胶把钢板粘贴在构件外面以提高结构承载力和满足正常使用要求的加固方法。施工工艺简单、速度快,对生产和生活影响小。要求环境温度不超过60度,相对湿度不超过70%及无化学腐蚀的使用条件,否则应采取有效防护措施,对混凝土强度等低于C15的构件不宜采用。适用于板、梁、柱、墙、屋(桁)架,简单构造示意如图5所示
4.6碳纤维片材法
利用树脂粘结材料将碳纤维片材粘贴于构件表面,从而提高结构承载力的加固方法。材料轻质高强、施工方便,适用面广。要求环境温度不超过60度,相对湿度不超过70%及无化学腐蚀的使用条件,否则应采取有效防护措施,对混凝土 强度等级低于C15的构件不宜采用。适用于板、梁、柱、墙、屋(桁)架,简单的构造如图6所示。
(a) 加固板
(b)加固梁 (c)加固柱
图6碳纤维片材加固法
4.7托梁拔柱法
在不拆除或少拆除上部结构的情况下拆除、更换、接长柱的一种加固方法。适用于要求厂房使用功能改变、增大空间的老厂改造的结构加固。具体措施包括有支撑托梁拔柱、无支撑托梁拔柱和双托梁反牛腿托梁拔柱等方案。
4.8其它方法
如增设剪力墙和支撑体系,以增加结构的整体刚度,调整结构内力,改善结构和构件的受力状况,提高其抗水平力的能力。利用钢结构材料与技术加固混凝土结构等。
5 结构加固的几种实用技术
5.1化学螺栓锚固技术
化学螺栓锚固技术属于后加固技术。采用化学螺栓锚固钢板,解决了常规锚固方法不能加固处理的难题和冬季施工进度慢的问题。近年来,在建筑翻新和建筑的改扩建等方面,化学螺栓锚固施工作为一种新型的、简便有效的后加固方法,得到了较为广泛的运用。
这种技术的特点是:1)施工温度范围较宽,可在-5°C — 40°C温度之间施工;2)无膨胀力锚固,对基材不产生挤压力,适用于各种基材;3)螺栓间距、边距小,适用于空间狭小处;4)安装操作便利,安装后能迅速固结,有较高的承载力;5)锚固厚度较大。其适用范围:(1)适用于普通混凝土强度等级大于或等于C15(未开裂混凝土),致密的天然石材;(2)用于多种构件;(3)适用于重载及各种震动负载;(4)在加固改造工程中与大面积粘钢组合使用,如图5(书中照片),加固作用良好,既增强了梁板的抗剪作用,又对建筑混凝土梁板内部空隙有填补作用,提高了构件的整体承载力。
5.2 CGM高强无收缩灌浆技术
CGM高强无收缩灌浆料,是以高强度材料作为骨料,以水泥作为结合剂,辅以高流态、微膨胀、防离析等物质配制而成。在施工现场加入一定量的水,搅拌均匀后即可使用。采用CGM高强无收缩灌浆料技术,主要用于混凝土加固以及原有结构上的孔洞的修补,加固效果良好。这种灌浆料特点:1)早强、高强:一天强度最高可达50MPa以上;2)自流态、免振捣;无收缩、微膨胀;抗油渗、耐久性好;3)对基层要求低,不须进行平整;工艺简单、操作方便,无需现场配置,易保证质量;拆模时间早,工期缩短;同时可减小抗压构件截面尺寸;4)无毒无味,不污环境,施工无噪声,现场文明。其适用范围:1)适用于混凝土结构加固改造、植埋钢筋及地脚螺栓锚固、钢结构或预制柱垫 板注浆及混凝上梁柱接头连接、混凝土孔洞修补、基础锚杆灌浆、预应力构件孔道灌浆、设备基础二次灌浆等方面。2)适用于施工中不易进行振捣作业的部位;3)适用于室外恶劣气候条件、有腐蚀性、承受振动
湿度大、较低温度等环境场合;4)CGM灌浆料的施工温度为-10-40°C,使用温度在-100-600°C。
5.3裂缝自动压力灌浆技术
混凝土材料是一种脆性非均质的工程材料,抗拉强度低,抗裂性差,容易产生裂缝。产生裂缝的原因主要由外荷载直接应力和次应力引起;这些裂缝的存在,不但降低结构耐久性和防水性,而且给结构整体性和外观造成不良影响,甚至促成结构的破坏。为防患于未然,需要根据裂缝的部位、所处环境、配筋情况和结构形式,进行具体分析、判断和处理。裂缝自动压力藻浆技术特别适合于混土微细裂缝修补加固的新技术。
裂缝自动压力灌浆技术特点:1)灌浆器构造轻巧,施工方便,勿需用电,可在水平、垂直等任何方向和高空有障碍、野外无电源等恶劣环境下使用,适应性强,机具无声,便捷安全;2)可在一条裂缝的各处注人口同时自动注入,由于灌浆器内部软管和套筒均为透明塑料,注人情况一目了然,在现场可完全确认注浆效果,灌浆质量可靠;3)灌浆施工速度快,效率高,可节省工期;4)灌浆骠及其配套材料性能良好,使用方便,毒性小,无刺激性气味,使用安全。其可广泛用于混凝土裂缝加固、饰面空鼓填充、止水堵漏等情况。适用的裂缝宽度范围为0.05-3mm,根据结构物的类别可分为几种:1)混凝土外墙、内墙、屋架、梁柱、楼板、屋面板等裂缝的修补加固;2)水泥砂浆墙地面、瓷砖、石材等空鼓部位的充填;3)混凝土构筑物:如筒仓、预制构件、设备基础、水池、水坝、桥梁、隧道、混凝土路面、管道等裂缝修补、止水堵漏。
钢结构桥梁要怎样加固
桥梁工程在运营的过程中,常常会出现不同程度的病害,每一种病害都有特定的原因及解决方案。数年来,针对桥梁病害的加固技术多种多样,但并不是所有的加固技术都是完美的,适用于全部桥梁的。今天总结了六种桥梁加固技术的优缺点,以作参考。
一、体外预应力加固
加固措施
通过体外预应力索施加反向荷载的方法对桥梁进行加固,此外考虑箱梁两侧腹板出现大量的斜剪裂缝,为了约束斜裂缝进一步发展,加强对腹板混凝土的约束,增强腹板抗剪承载能力和刚度,采用腹板内侧粘贴钢板。
预应力施工工艺
1.锚固端部横梁与跨中转向横肋墩顶导向槽的施工2.钢绞线下料与穿束3.钢绞线张拉4.预紧5.高应力张拉6.压浆。
缺点:
1.预应力的施工工艺,在钢绞线下料与穿束中粘接段段的长度和位置,新老混凝土之间的粘结,后加预应力对原预应力的影响,很难确定;
2.施加预应力索加固现在存在的问题:如合理的加固预应力筋的位置和数量后加固的预应力钢筋对已经存在的预应力钢筋的影响;
3.体外预应力钢筋松弛、断筋等失效的现象也较为常见。
二、体外预应力加固另外的加强措施
弯曲加强
采用体外预应力加固法可提高结构构件的受弯承载力,预应力筋布置应符合优化布置原则,即加固筋外形与外荷载产生的弯矩图形相似。
因此,加固梁式结构时,体外预应力筋多采用折线形连续筋,以充分发挥加固筋的抗拉强度。
体外筋的灵活布置,可以有效地补强加固不同受力情况的简支梁和连续梁,若连续梁中仅有个别跨需要加固,则可采取在这些跨上单独布置预应力筋进行局部加固;若连续梁普遍较差,则可用各跨布置给予整体加固;若连续梁普遍较弱,但个别跨更弱,则可采取通长布置与局部布置相结合的办法进行加固。
剪切加强
梁的剪切强度可通过外部加设扁钢、钢板和钢箍等方法来提高。扁钢通常箍在构件上用后张法拉紧并已开发了一种后张不锈钢钢箍的方法,后张法能使新材料平分恒载及活载,这样就能更有效地利用新增材料。
提高剪切强度的另外一种方法为采用后张的附加预应力钢筋,预应力钢筋可以加在垂直和倾斜方向上,而且既可安装在梁腹板内,又可安装在箱内。
施加预应力时应当小心谨慎,避免结构某些部分出现超限应力。若构件中存在裂缝,一个好的实施方法是在施加预应力之前,先在裂纹上注射环氧树脂。
三、粘贴碳纤维法与钢板粘贴加强法
粘贴碳纤维法与钢板粘贴加强法基本原理是一致的,均是将其增强材料粘贴在混凝土结构的受拉边缘或薄弱部位,使之与结构形成整体,代替需增设的补强钢筋,提高梁的承载能力达到补强的目的。
粘贴碳纤维法
碳纤维加固桥梁构件的部位:用粘结材料将碳纤维材料有序地缠绕粘贴于构件表面,实现对构件变形的约束并因此提高构件的极限强度和承载能力。在桥梁加固运用中,可粘贴在混凝土梁的顶面或底板上,以提高混凝土梁的截面强度和刚度。也可粘贴在梁的腹板上,以提高其抗剪强度。
施工工艺:
1.处理结构混凝土表面,涂敷基底树脂并整平。
2.涂刮整平胶并对其表面作砂光处理。
3.滚刷粘结剂粘结碳纤维。
4.对已贴的碳纤维作压面处理。
5.表面整饰(如抹砂浆等)。
缺点:
1.碳纤维的抗剪强度低,延展性又不好,所以,其受力的不均匀性必须充分注意。
2.碳纤维用于桥梁加固,其老化问题不容忽视。
粘贴钢板法缺点:
1.对结构抗弯和抗剪加固效果明显,但对结构静刚度影响不大(静刚度包括等直杆件扭转刚度、受弯梁的弯曲强度、薄板受弯曲载荷作用、薄壳变形计算)。
2.在借用桥面铺装层参与受力时,新老混凝土的可靠连接始终存在问题,如粘结剂的老化问题。
3.钢板面积大,刚度大,适型性差,很难与原结构紧密粘接。此外,钢板自重很大,加上锈迹等原因,底、侧粘贴很易脱落(钢板易受腐蚀或脱落)。
4.对于大跨度梁来说,钢板的重量可能太重。
四、体系转换法
体系转换法是通过改变桥梁结构体系以减少梁内应力,提高承载能力的一种加固方法。
这是一种变被动加固为主动加固的方法,该方法需要对原结构的现状进行仔细的调查,对其承载潜能进行正确评价,用周密、细致、可靠的计算分析确定体系转换的方法和施工工艺流程,以达到加固修复病桥的目的。
一般可通过简支梁下增一设支架或桥墩,或把简支梁与简支梁加以连接,使结构由简支变为连续等。
施工工艺
1.揭开桥面铺装层,将梁顶保护层凿除,使主筋外露,沿梁顶增设纵向受力主筋,数量根据计算决定。
2.浇注端头混凝土;
3.拆除或改变原有支座;
4.重新做好桥面铺装;
该加固方法主要对于大、中简支梁桥的加固,将多跨简支梁的梁端连接起来,变为多跨连续梁,可以有效改善结构的受力状况,提高桥梁的承载能力,但不适合连续钢构桥的后期加固。
五、桥面系减载
对大跨度连续钢构而言,恒载在总重量中占有相当大的比重,减小桥跨内桥面的恒载重量,诸如变硷桥面铺装为沥青硷桥面铺装、变硷栏杆系为钢质栏杆系、减薄人行道铺装厚度等能有效地减小跨中的下挠量。
六、扩大或增加原结构构件截面,以提高原结构的强度和刚度
该方法虽然能提高结构承载力,但也会因而加大结构自重。自重加大产生的内力增量会消抵部分或全部结构承载能力的提高。且新增结构面积或体外施加的预应力与原结构体的界面能否良好结合也是一大问题。
此外,扩大或增加原结构构件截面,以提高原结构的强度和刚度;改变原结构的受力体系,使其减小受力;以新的结构代替旧的应力不够的结构,这三种方法均不能用于大跨径连续钢构桥。
增大截面、粘贴钢板(碳纤维)、体外预应力等加固方法都属于二次超静定受力结构。加固前原结构已经承受荷载(即靠前次受力),特别是当承载能力不足时,加固前原结构的截面应力、应变水平一般都很高。新加固部分加固后并不立即承受荷载,而是在新荷载(即二次加载)下才开始受力。
从而导致整个加固结构在其后的第二次受力过程中新加部分的应力、应变始终滞后于原结构的累计应力、应变,这决定了此时混凝土结构加固计算分析不能够完全按普通结构概念进行。加固结构的承载力与新旧两部分的应力差值或应变差值直接相关,与原结构的极限变形值有关,与两部分材料的应力、应变关系有关。
钢结构厂房加固方法有哪些
根据泰大创新的加固经验,根据加固的对象,厂房钢结构的加固可分为钢柱的加固、钢梁的加固、钢屋架或托架的加固、吊车系统的加固、连接和节点的加固、裂纹的修复和加固等。
根据损害范围,钢结构的加固可分为两大类:一是局部加固,一般只对某些承载能力不足的杆件或连接节点进行加固。二是全面加固,是对整体结构进行的加固。
A、从设计的角度来讲,钢结构的加固主要可分为两大类:
(1)改变结构计算简图的加固方法:采用改变荷载分布状况、传力途径、节点性质、边界条件、增设附加杆件或支撑、施加预应力、考虑空间协同作用等措施对结构进行加固的方法。
(2)不改变结构计算简图的加固方法:在不改变结构计算简图的前提下,对原结构的构件截面和连接进行补强的方法。此时对构件的加固又称为加大截面法。
B、从施工的角度来讲,钢结构的加固也分为两大类:
(1)卸载或部分卸荷加固:结构损伤较严重或构件的应力很高,或者补强施工不得不临时削弱承受很大内力的构件及连接时,需要暂时减轻其负荷。对某些主要承受移动荷载的结构(如吊车梁等)可限制移动荷载,这就相当于部分卸荷了。当结构损坏严重或原结构构件的承载能力过小,不宜就地补强时,还需考虑将构件拆下补强或更换。此时,应采取措施使结构构件完全卸荷。
(2)在负荷状态下加固:这是加固工作量小、简便的方法。但为保证结构的安全,应要求原结构的承载力应有不少于20%的富余,并且构件应没有严重的损伤。
根据泰大创新的加固经验,
钢结构加固的主要方法有哪些?
根据固蓝建筑施工经验,钢结构工程加固的主要方法有:
1、带负荷加固。施工最方便,也较经济。用于构件(或连接)应力小于钢材设计强度的80%时,或构件无甚大损坏(破损、变形、翘曲等)情况下。此时为了使新加固杆件参与受力,有时需要对被加固杆件采取临时卸荷的措施。另外,加固时应注意不影响其他构件的正常使用。
2、卸荷加固。适用于结构损坏较大或构件和连接的应力状态很高,需要暂时减轻其负荷时。对某些主要接受可动荷载的结构(如吊车梁等)可限制其可动荷载,即相当于大部分卸荷。
3、从原结构上拆下应加固或更新的部件。当结构破坏严重或原截面承载力过小,必需在地面进行加固或更新时采用。此时必需设置临时支撑,使被换构件完全卸荷;同时,必需保证被换结构卸下后整个结构的平安。
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