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简单了解钢结构加固的方法

日期:2019-03-23点击数:159赞数:0

一、加固方法概述  
        钢结构加固的主要方法有:减轻荷载、改变计算图形、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,也可采用其他的加固方法。经鉴定需要加固的钢结构,根据损害范围一般分为局部加固和全面加固。局部加固是对某承载能力不足的杆件或连接节点处进行加固,有增加杆件截面法、减小杆件自由长度法和连接节点加固法。全面加固是对整体结构进行加固,有不改变结构静力计算图形加固法和改变结构静力计算图形加固法两类。增加或加强支承体系,也是对结构体系加固的有效方法。增加原有构件截面的加固方法是 费料 费工的方法(但往往是可行的方法);改变计算简图的方法 有效且多种多样,其费用也大大下降。加固结构的施工方法有:负荷加固、卸荷加固和从原结构上拆下应加固或更新的部件进行加固。加固施工方法应根据用户要求和结构实际受力状态,在确保质量和安全的前提下,由设计人员和施工单位协商确定。 
        (1)带负荷加固。施工 方便,也较经济。是用于构件(或连接)的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)的情况下。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,在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。对某些主要承受可动荷载的结构(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,必须在地面进行加固或更新时采用。此时必须设置临时支撑,使被换构件完全卸荷;同时,必须保证被换结构卸下后整个结构的安全。确定加固方案前,应搜集下列资料: 
        (1)原有结构的竣工图(包括更改图)及验收记录。  
        (2)原有钢材材质报告复印件或现场材质检验报告。 
        (3)原有结构构件制作、安装验收记录。 
        (4)原有结构设计计算书。 
        (5)结构或构件破损情况检查报告。 
        (6)现有实际荷载和加固后新增加荷载的数据。 
二、改变结构计算图形加固法  
        改变结构计算图形加固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加固过程,除应对被加固结构承载能力和正常使用极限状态进行计算外,尚应注意对相关结构构件承载能力和使用功能的影响,考虑在结构、构件、节点以及支座中的内力重分布,对结构(包括基础)进行必要的补充验算,并采用切实可行的合理构造措施。采用改变结构计算图形的加固方法,设计与施工应紧密配合,未经设计允许,不得擅自修改设计规定的施工方法和程序。采用调整内力的方法加固结构时,应在加固设计中规定调整内力(应力)或规定位移(应变)的数值和允许偏差及检测位置和检验方法。 
改变结构计算图形加固法通常采用的具体措施如下: 
1、增加结构或构件的刚度 
        (1)增加支撑以加强结构空间刚度,采用按空间结构进行验算,挖掘结构潜力。 
        (2)加设支撑以增加刚度,或调整结构的自振频率,以提高结构的抗震性能。 
        (3)增设支撑或辅助杆件,以减少构件的长细比,提高构件的稳定性。 
        (4) 加强某一构件的刚度,以承受更多的内力,从而减轻其他构件的内力。 
        (5)设置拉杆以加强结构的刚度,减少挠度 。 
2、改变构件的截面内力 
        (1)变更荷重的分布情况。如将一个集中荷重分为几个集中荷重。 
        (2)变更端部的连接。如将铰接变为刚接。 
        (3)增加中间支座或将简支结构端部连接使之成为连续结构。 
        (4)调整连续结构的支座位置。 
        (5)将构件变为撑杆式构架。 
        (6)施加预应力。 
三、加大构件截面加固法  
        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有缺陷 和损伤的状况。加固构件受力分析计算简图,应反映结构的实际条件,考虑损伤及加固引起的不利变形、加固期间及前后作用在结构上的荷载及其不利组合,对于超静定结构尚应考虑因截面加大、构件刚度改变使体系内力重分布的可能,必要时应分阶段进行受力分析和计算。采用该方法应注意的事项如下: 
        (1)注意加固时的净空限制,使新加固的构件不得与其他杆件相冲突。 
        (2)加固设计应适应原有构件的几何状态,以利施工。 
        (3)应尽量减少施工工作量。当原有结构钢材的可焊性较好时,根据具体情况尽量考虑用焊接加固,并应尽量减少焊接工作量,以减少焊接应力的影响,避免焊接变形。还应避免仰焊。 
        (4)加固应尽量使被加固构件截面的形心轴位置不变,以减少偏心所产生的弯矩。当偏心值超过规定时,在复核加固截面时,应考虑偏心的影响。 
        (5)加固后的截面在构造上要考虑防腐的要求,避免形成易于积灰的坑槽而引起锈蚀。

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