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鋼結構加固工程

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鋼結構加固

鋼結構工程是以鋼材制作為主的結構,主要由型鋼和鋼板等制成的鋼梁、鋼柱、鋼桁架等構件組成,各構件或部件之間通常采用焊縫、螺栓或鉚釘連接,是主要的建筑結構類型之一。因其自重較輕,且施工簡便,廣泛應用于大型廠房、場館、超高層等領域。


鋼結構加固的特點
1、材料強度高,自身重量輕

鋼材強度較高,彈性模量也高。與混凝土和木材相比,其密度與屈服強度的比值相對較低,因而在同樣受力條件下鋼結構的構件截面小,自重輕,便于運輸和安裝,適于跨度大,高度高,承載重的結構。

2、鋼材韌性,塑性好,材質均勻,結構可靠性高

適于承受沖擊和動力荷載,具有良好的抗震性能。鋼材內部組織結構均勻,近于各向同性勻質體。鋼結構的實際工作性能比較符合計算理論。所以鋼結構可靠性高。

3、鋼結構制造安裝機械化程度高

鋼結構構件便于在工廠制造、工地拼裝。工廠機械化制造鋼結構構件成品精度高、生產效率高、工地拼裝速度快、工期短。鋼結構是工業化程度最高的一種結構。

4、鋼結構密封性能好

由于焊接結構可以做到完全密封,可以作成氣密性,水密性均很好的高壓容器,大型油池,壓力管道等。

5、鋼結構耐熱不耐火

當溫度在150℃以下時,鋼材性質變化很小。因而鋼結構適用于熱車間,但結構表面受150℃左右的熱輻射時,要采用隔熱板加以保護。溫度在300℃ -400℃時.鋼材強度和彈性模量均顯著下降,溫度在600℃左右時,鋼材的強度趨于零。在有特殊防火需求的建筑中,鋼結構必須采用耐火材料加以保護以提高耐火等級。

6、鋼結構耐腐蝕性差

特別是在潮濕和腐蝕性介質的環境中,容易銹蝕。一般鋼結構要除銹、鍍鋅或涂料,且要定期維護。對處于海水中的海洋平臺結構,需采用“鋅塊陽極保護”等特殊措施予以防腐蝕。

7、低碳、節能、綠色環保,可重復利用
鋼結構建筑拆除幾乎不會產生建筑垃圾,鋼材可以回收再利用。


鋼結構加固施工方法

1、當采用加大截面的方法進行加固時,應該保證結構的加固構件具有合理的力學傳遞途徑,以保證新增加固件與原有構件共同工作的相互連接方式;對于軸心受力和偏心受力構件,加固構件與原有構件的支座(或節點)應具有可靠的連接以保證原力學傳遞路徑的不變。


2、加固構件的布置應適應原有構件的幾何形狀或已發生的變形情況,以利于施工但也應盡量避免利用引起固有截面形心偏移的形式,如果難以避免時,應該在加固施工過程中考慮到形心軸偏移產生的后果和影響。


3、盡可能減少加固施工的工作量。不論原有結構采用的是螺栓連接還是焊接連接,只要是鋼材具有良好的可焊性,應該盡可能采取焊接方式進行補強。當加固采用的是焊接方式補強時,應該盡量減少焊接的工作量并且應該注意合理的焊接施焊順序,以確保降低焊接產生的變形和焊接產生的有害應力。當結構在附加荷載作用下進行焊接作業時,應該盡量采用較小的焊接尺寸,并且應首先加固對原有構件影響比較小、構件截面形式比較薄弱或者能夠立即起到加固作用的部位。


4、采取加大截面的加固構造措施不應該過多的削弱原有構件截面面積和原有結構的承載能力:當采用螺栓或高強度螺栓連接時,盡量選用較小直徑的螺栓以防止截面削弱過大。當采用螺栓(或鉚釘)連接加固加大截面時,將加固與被加固板件相互壓緊后,隨從加固件兩端向中間逐次做孔和安裝擰緊螺栓(或鉚釘),以便盡可能減少加固過程中截面的過大削弱。盡量采用高強度螺栓,并且要保證加固件能夠和原有構件共同工作。當采用焊接連接進行鋼結構加固時,焊縫的方向應該盡量的避免采用與原有構件應力方向垂直,以防止焊縫應力過大。如做不到以上措施,為了確保結構施工過程的安全,應該在施工之前制定詳細的施工技術方案,在施工過程中采取專門的技術措施和施焊工藝;輕鋼結構中的小角鋼和圓鋼桿件由于截面比較薄弱不可以在負荷狀態下進行焊接,必要時應采取適當的防護措施。同時圓鋼拉桿嚴禁在負荷狀態下用焊接方法進行加固,以防止施工措施不當影響加固質量和加固效果。


5、在負荷下進行結構加固時,采取的加固工藝應確保被加固件的截面不出現焊接加熱,當存在附加鉆、擴孔洞等會引起結構截面的削弱,加固產生的不利影響應該盡可能的小,為此必須制定詳細的加固施工方法,施工工藝過程和技術條件必須合理,并據此按照隱蔽工程施工驗收標準進行施工驗收。


6、在負荷狀態下進行結構構件加固時,當采用焊接加固件加大截面的方法加固鋼結構構件時,必須將可用結構加固件與被加固構件沿構件全長互相壓緊;與構件截面有對稱的成對焊縫時,應在施工過程中進行平行施焊;當有多條焊縫時,應按照交錯順序施焊;對于兩面都有加固件的截面,應該先施焊受拉側的加固件,然后施焊受壓側的加固件;對一端為嵌面的受壓桿件,應從嵌固端向另一端施焊。若其為受拉桿,則應該從另一端向嵌固端施焊。


7、當采用加大截面的方法加固有兩個以上構件的靜不定結構(框架、連續梁等)時,應該首先將全部加固與被加固構件壓緊并且進行點焊定位,然后從受力最大構件依次連續地進行加固連接。


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