钢结构加固

钢结构加固

钢结构工程是以钢材制作为主的结构,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,是主要的建筑结构类型之一。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。


钢结构加固的特点

1、材料强度高,自身重量轻

钢材强度较高,弹性模量也高。与混凝土和木材相比,其密度与屈服强度的比值相对较低,因而在同样受力条件下钢结构的构件截面小,自重轻,便于运输和安装,适于跨度大,高度高,承载重的结构。


2、钢材韧性,塑性好,材质均匀,结构可靠性高

适于承受冲击和动力荷载,具有良好的抗震性能。钢材内部组织结构均匀,近于各向同性匀质体。钢结构的实际工作性能比较符合计算理论。所以钢结构可靠性高。


3、钢结构制造安装机械化程度高

钢结构构件便于在工厂制造、工地拼装。工厂机械化制造钢结构构件成品精度高、生产效率高、工地拼装速度快、工期短。钢结构是工业化程度的一种结构。


4、钢结构密封性能好

由于焊接结构可以做到完全密封,可以作成气密性,水密性均很好的高压容器,大型油池,压力管道等。


5、钢结构耐热不耐火

当温度在150℃以下时,钢材性质变化很小。因而钢结构适用于热车间,但结构表面受150℃左右的热辐射时,要采用隔热板加以保护。温度在300℃ -400℃时.钢材强度和弹性模量均显著下降,温度在600℃左右时,钢材的强度趋于零。在有特殊防火需求的建筑中,钢结构必须采用耐火材料加以保护以提高耐火等级。


6、钢结构耐腐蚀性差

特别是在潮湿和腐蚀性介质的环境中,容易锈蚀。一般钢结构要除锈、镀锌或涂料,且要定期维护。对处于海水中的海洋平台结构,需采用“锌块阳极保护”等特殊措施予以防腐蚀。


7、低碳、节能、绿色环保,可重复利用

钢结构建筑拆除几乎不会产生建筑垃圾,钢材可以回收再利用。


钢结构加固施工方法:

1、当采用加大截面的方法进行加固时,应该保证结构的加固构件具有合理的力学传递途径,以保证新增加固件与原有构件共同工作的相互连接方式;对于轴心受力和偏心受力构件,加固构件与原有构件的支座(或节点)应具有可靠的连接以保证原力学传递路径的不变。


2、加固构件的布置应适应原有构件的几何形状或已发生的变形情况,以利于施工但也应尽量避免利用引起固有截面形心偏移的形式,如果难以避免时,应该在加固施工过程中考虑到形心轴偏移产生的后果和影响。


3、尽可能减少加固施工的工作量。不论原有结构采用的是螺栓连接还是焊接连接,只要是钢材具有良好的可焊性,应该尽可能采取焊接方式进行补强。当加固采用的是焊接方式补强时,应该尽量减少焊接的工作量并且应该注意合理的焊接施焊顺序,以确保降低焊接产生的变形和焊接产生的有害应力。当结构在附加荷载作用下进行焊接作业时,应该尽量采用较小的焊接尺寸,并且应首先加固对原有构件影响比较小、构件截面形式比较薄弱或者能够立即起到加固作用的部位。


4、采取加大截面的加固构造措施不应该过多的削弱原有构件截面面积和原有结构的承载能力:当采用螺栓或高强度螺栓连接时,尽量选用较小直径的螺栓以防止截面削弱过大。当采用螺栓(或铆钉)连接加固加大截面时,将加固与被加固板件相互压紧后,随从加固件两端向中间逐次做孔和安装拧紧螺栓(或铆钉),以便尽可能减少加固过程中截面的过大削弱。尽量采用高强度螺栓,并且要保证加固件能够和原有构件共同工作。当采用焊接连接进行钢结构加固时,焊缝的方向应该尽量的避免采用与原有构件应力方向垂直,以防止焊缝应力过大。如做不到以上措施,为了确保结构施工过程的安全,应该在施工之前制定详细的施工技术方案,在施工过程中采取专门的技术措施和施焊工艺;轻钢结构中的小角钢和圆钢杆件由于截面比较薄弱不可以在负荷状态下进行焊接,必要时应采取适当的防护措施。同时圆钢拉杆严禁在负荷状态下用焊接方法进行加固,以防止施工措施不当影响加固质量和加固效果。


5、在负荷下进行结构加固时,采取的加固工艺应确保被加固件的截面不出现焊接加热,当存在附加钻、扩孔洞等会引起结构截面的削弱,加固产生的不利影响应该尽可能的小,为此必须制定详细的加固施工方法,施工工艺过程和技术条件必须合理,并据此按照隐蔽工程施工验收标准进行施工验收。


6、在负荷状态下进行结构构件加固时,当采用焊接加固件加大截面的方法加固钢结构构件时,必须将可用结构加固件与被加固构件沿构件全长互相压紧;与构件截面有对称的成对焊缝时,应在施工过程中进行平行施焊;当有多条焊缝时,应按照交错顺序施焊;对于两面都有加固件的截面,应该先施焊受拉侧的加固件,然后施焊受压侧的加固件;对一端为嵌面的受压杆件,应从嵌固端向另一端施焊。若其为受拉杆,则应该从另一端向嵌固端施焊。


7、当采用加大截面的方法加固有两个以上构件的静不定结构(框架、连续梁等)时,应该首先将全部加固与被加固构件压紧并且进行点焊定位,然后从受力最大构件依次连续地进行加固连接。




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