钢结构加固方法有哪几种
钢结构加固的主要策略与方法
一、主要加固手段概览:
钢结构加固的方法包括但不限于减轻荷载、调整计算图形、增大原结构构件截面和连接强度、防止裂纹扩展等。当有成熟经验时,也可采用其他加固策略。
基于损害的范围,加固工作通常区分为局部加固和全面加固。
二、局部与全面加固详解
局部加固针对的是某些承载能力不足的杆件或连接节点,可采用增大杆件截面法、缩短杆件自由长度法以及强化连接节点等方法。
全面加固则是对整个结构进行强化,包括不改变结构静力计算图形的加固法以及改变结构静力计算图形的加固法两大类。
三、增强支承体系的重要性
增强或增加支承体系是强化结构体系的有效方法之一。
四、确定加固方案前的资料搜集
在确定具体的加固方案前,应收集以下资料:
原有结构的竣工图(包括变更图)及验收记录。
原有钢材材质报告的复印件或现场材质检验报告。
原有结构构件的制作、安装及验收记录。
原有结构的设计计算书。
结构或构件破损情况的检查报告。
现有实际荷载及加固后新增荷载的数据。
五、钢结构损害因素及技术应对措施
5.1 损害因素:
钢结构损坏的主要原因包括荷载变化、超期服役、规范和规程的更改导致结构承载力不足;构件因各种意外产生的变形、扭曲、、凹陷等导致截面削弱;温差引起的构件或连接变形、开裂和翘曲;化学物质腐蚀以及电化学腐蚀造成的截面削弱等;还包括设计、生产、施工中的失误及使用中的违规操作等。
5.2 加固技术措施:
钢结构的加固技术措施主要有截面补强法,通过在局部或沿构件全长补强钢材并连成整体共同受力;改变计算简图,如增设附加支承,调整荷载分布,降低内力水平;以及预应力拉索法,利用高强拉索加固结构薄弱环节或提高整体承载力、刚度和稳定度。
六、传统钢结构加固方法的特点及注意事项
焊接加固:
焊接加固过程中,因局部迅速加热和冷却,可能产生焊接应力和变形,同时焊接区及性能会劣化。焊缝存在缺陷,可能产生新的裂纹。焊接结构内部存在残余应力,与其他作用结合可能导致开裂,引发重大。
粘钢加固:
粘钢加固采用结构胶将钢板粘贴在需要加固的部位,依靠结构胶提高结构的承载力。此方法具有明显优势,如高比强度和比刚度,基本不增加原结构自重和原构件尺寸。复合材料具有良好的抗疲劳和耐腐蚀性能,密封性好,施工简便,成本低,效率高。
但需注意:
对于粘钢加固技术,仍需研究合理的构造措施来确保钢板不出现剥离。同时在对受弯构件的粘钢受剪承载力的试验研究中发现,进一步加载时,粘贴钢板可能出现玻璃现象,导致最终极限承载力增大减小。
七、预应力加固技术优势
预应力加固技术利用高强拉索加固结构薄弱环节,能有效提高结构的整体承载力、刚度和稳定度。此技术相较于传统方法具有明显优势,是现代钢结构加固的重要发展方向。