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浙江鼎固建筑技術有限公司主要從事各類建筑物的改造加固以及各種建筑物的糾偏和平移工程。
雖然我國各個城市中較多的建筑物類型依舊為磚混結構,不過也有很多廠房會使用鋼結構搭建。比如,工廠用于生產產品的廠房,儲存貨物的倉庫等,對于這些使用功能的建筑物,現在除了會使用常規(guī)的磚混材料對其建造外,也會使用新型的鋼結構。不管使用哪一種材料建造,一旦這些建筑物的使用時間增長了,若是在使用的過程中,沒有做好充分的養(yǎng)護工作的話,就容易表現出多種嚴重的質量問題。近年來,鋼結構的廣泛發(fā)展和應用已經成為一個國家經濟實力壯大的標志,也是其科技水平提高,材料工藝與建筑技術進入高科技階段的體現。當發(fā)現鋼結構建筑物有質量損傷或者其他的問題時,也需要及時設計完善的鋼結構加固施工方案,采取針對性的方法對鋼結構進行加固。
預應力加固鋼結構施工工藝及步驟
預應力加固鋼結構方案可分為兩種,
一是直接粘貼法,將兩端錨固并施加預應力后,通過膠粘劑粘貼在鋼結構的表面;一般適用于構件表面較平整的拉桿,對構件或其局部進行加固;
二是將束作為預應力拉索調整應力,一般適用于對整個結構進行整體加固。
1選材:用于結構加固用碳纖維主要選用PAN基碳纖維,極限強度可達3500MPa,彈性模量約為2.35×109MPa。樹脂體系采用環(huán)氧類材料。
2設計:根據待修補結構的受力特點、傳力路徑和應力-應變場,確定布的用量、尺寸和鋪設方向等。纖維方向應盡量與損傷構件中1大受力方向保持一致。如果損傷部位處于復雜應力狀態(tài),則纖維取向和鋪層順序應盡量與控制主應力方向一致。
3嵌入式預應力張拉技術:鋼結構加固的特殊性,需要一種簡便的預應力施加方式,傳統(tǒng)的預應力施加方式往往是先張拉后錨固,需要相對復雜的張拉機具,以及相應的反力裝置。在錨固的時候,預應力損失也比較大。嵌入式預應力張拉技術,其特點就是先錨固后張拉,以構件本身和先前的錨固作為張拉受力裝置,無需復雜的張拉機具。嵌入式預應力張拉技術可分次施加預應力,可對粘結層產生擠壓效應,提高粘貼的可靠性。雖然說現代焊接技術已經能做到內外無缺陷焊接,但是如果焊縫一旦失穩(wěn)擴展,就有可能使焊接部位徹底斷裂,引發(fā)事故。同時,因采用先錨固后張拉技術,預應力損失小,方法簡便有效。
新增加固角焊縫的長度和焊腳尺 寸或熔焊層的厚度,應由連接處結構 加固前后設計受力改變的差值,并考 慮原有連接實際可能的承載力計算確 定。計算時應對焊縫的受力重新進行 分析并考慮加固前后的焊縫的共同工作、受力狀態(tài)的改變。在粘貼碳纖維時,將碳纖維粘貼到損傷部位的表面,使一部分荷載通過膠層傳遞到碳纖維上,可以降低鋼結構損傷部位的名義應力,使裂紋擴展速率降低或制止裂紋的擴展,從而延長結構的使用壽命。
焊接連接可以在卸荷狀態(tài)下或負荷狀態(tài)下用電焊進行。在完全卸荷狀態(tài)下加固時,焊 縫的強度計算和設計時相同,可按現行《鋼結構設計規(guī)范》 進行計算。
鋼結構加固是對可靠性不足或產權人要求提高可靠度的鋼結構、構件及其相關部分采取增強、局部更換或調整其內力等措施,使其具有現行設計標準及產權人所要求的安全性、適用性和耐久性。
《鋼結構加固設計標準》(GB51367-2019)于2019年11月22日發(fā)布,自2020年6月1日起實施。本文結合新的鋼結構加固標準,介紹一些鋼結構加固知識,不足之處歡迎指正。