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浙江鼎固建筑技術(shù)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。
鋼結(jié)構(gòu)加固
1.改變鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算圖形的加固法。是指采用改變荷載分布狀況、傳力途徑、節(jié)點(diǎn)性質(zhì)和邊界條件,增設(shè)附加桿件和支撐、施加預(yù)應(yīng)力、考慮空間協(xié)同工作等措施對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固的方法;改變結(jié)構(gòu)計(jì)算圖形的一般方法為:增加支撐形成空間結(jié)構(gòu)并按空間結(jié)構(gòu)驗(yàn)算:加設(shè)支撐增加結(jié)構(gòu)剛度,或者調(diào)整結(jié)構(gòu)的自振頻率等,以提高結(jié)構(gòu)承載力和改善結(jié)構(gòu)動(dòng)力特性;增設(shè)支撐或輔助桿件,使結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)細(xì)比減小以提高其穩(wěn)定性;常用的加大截面的加固方式主要有:加大截面高度、加厚翼緣板、變工形截面為箱形截面等方式。在排架結(jié)構(gòu)中重1點(diǎn)加強(qiáng)某一列柱的剛度,使之承受大部分水平力,以減輕其它柱列負(fù)荷。
2.增設(shè)支點(diǎn)加固法。增設(shè)支點(diǎn)加固法是通過(guò)增設(shè)支承點(diǎn)來(lái)減小結(jié)構(gòu)計(jì)算跨度,改變結(jié)構(gòu)內(nèi)力分布并提高其承載能力的加固方法。梁、板在跨中增設(shè)支點(diǎn)后,減小了跨度,從而能較大幅度地提高承載能力,并能減小和限制梁、板的撓曲變形。適用于房屋凈空不受限制的大跨度結(jié)構(gòu)中梁、板、桁架、網(wǎng)架等水平結(jié)構(gòu)的加固。增設(shè)支點(diǎn)加固法優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單可靠,缺點(diǎn)是使用空間會(huì)受到一定影響。粘鋼加固:采用結(jié)構(gòu)膠將鋼板粘貼在需要加固的部位,依靠結(jié)構(gòu)膠將其粘結(jié)在一起共同受力,提高結(jié)構(gòu)的承載力。
3.有粘結(jié)外包型鋼加固法。外包鋼加固是把型鋼或鋼板包在被加固構(gòu)件的外邊,外包鋼加固鋼筋混凝土梁一般應(yīng)采用濕式外包法,即采用環(huán)氧樹(shù)脂化灌漿等方法把型鋼與被加固構(gòu)件粘結(jié)成一整體,加固后的構(gòu)件,由于受拉和受壓鋼截面面積大幅度提高,因此正截面承載力和截面剛度大幅度提高。濕式外包法就是采用環(huán)氧樹(shù)脂化灌漿等方法把型鋼與被加同構(gòu)件粘結(jié)成一整體。
4.粘貼纖維增強(qiáng)塑料加固法。除具有粘結(jié)外包型鋼加固法相似的優(yōu)點(diǎn)外,還具有耐腐濁、耐潮濕、幾乎不增加結(jié)構(gòu)自重、耐用、維護(hù)費(fèi)用較低等優(yōu)點(diǎn),但需要專門的防火處理,適用于各種受力性質(zhì)的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件和一般構(gòu)筑物。注意的是,加固工程完成后,應(yīng)用小錘輕輕敲擊粘貼鋼板,從響聲判斷粘接效果或用超聲波法探測(cè)粘貼密度。如錨固區(qū)粘貼面積少于90%,非錨固區(qū)粘貼面積少于70%,則此粘貼無(wú)效,應(yīng)剝下重新粘貼。(3)與非預(yù)應(yīng)力方式相比,可消除應(yīng)力滯后現(xiàn)象,充分利用的高強(qiáng)特性,提高加固效率。對(duì)于重大工程,為真實(shí)檢驗(yàn)加固效果,尚需抽樣進(jìn)行荷載試驗(yàn),一般僅作標(biāo)準(zhǔn)使用荷載試驗(yàn),即將卸去的荷載重新全部加上,其結(jié)構(gòu)的變形和裂縫開(kāi)展應(yīng)滿足設(shè)計(jì)使用要求。
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現(xiàn)如今鋼結(jié)構(gòu)建筑不斷發(fā)展,越來(lái)越多的鋼結(jié)構(gòu)大樓進(jìn)入我們的生活,但是由于生產(chǎn)、制造、施工、使用環(huán)境等因素的影響,在鋼結(jié)構(gòu)建筑當(dāng)中不可避免的存在著各種各樣的缺陷和損傷,嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)安全。傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)加固方法是將鋼板焊接、螺栓連接或在損傷部位粘貼鋼板等方法。雖然體外預(yù)應(yīng)力加固鋼梁的方法具有可操作性、經(jīng)濟(jì)性、安全性等優(yōu)點(diǎn),但現(xiàn)階段這方面的研究經(jīng)驗(yàn)及工程實(shí)踐較少,其明顯的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益還有待進(jìn)一步研究。但是,這些方法或多或少都存在較多缺陷:
焊接加固缺陷:焊接是一個(gè)局部的迅速加熱和冷卻過(guò)程,焊接區(qū)由于受到四周工件本體的拘束而不能自由膨脹和收縮,冷卻后在焊件中便產(chǎn)生焊接應(yīng)力和變形。雖然說(shuō)現(xiàn)代焊接技術(shù)已經(jīng)能做到內(nèi)外無(wú)缺陷焊接,但是如果焊縫一旦失穩(wěn)擴(kuò)展,就有可能使焊接部位徹底斷裂,引發(fā)事故。為了提高鋼結(jié)構(gòu)廠房的使用質(zhì)量和壽命,對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)和加固是非常必要的。
粘鋼加固:采用結(jié)構(gòu)膠將鋼板粘貼在需要加固的部位,依靠結(jié)構(gòu)膠將其粘結(jié)在一起共同受力,提高結(jié)構(gòu)的承載力。
螺栓連接加固:其需要在損傷部位附近開(kāi)孔,削弱了截面,使之形成新的應(yīng)力集中區(qū),使原螺栓出現(xiàn)松動(dòng)現(xiàn)象,降低了結(jié)構(gòu)修補(bǔ)的效果。
以上幾種鋼結(jié)構(gòu)加固方法除了以上幾個(gè)缺陷,還有一個(gè)共同的缺陷:加固所選材料基本都為鋼材,在進(jìn)行加固處理時(shí)會(huì)給結(jié)構(gòu)帶來(lái)過(guò)多的結(jié)構(gòu)自重,且鋼板不易裁剪成加固所需的形狀,安裝運(yùn)輸?shù)容^為困難,在加固完工之后,需對(duì)鋼材進(jìn)行防銹處理,以免鋼材生銹對(duì)結(jié)構(gòu)膠產(chǎn)生不必要的影響,且維護(hù)工作量大費(fèi)用較高。根據(jù)研究現(xiàn)狀,這三種纖維加固方法有待解決的共同問(wèn)題主要有以下幾方面:1、纖維材料加固構(gòu)件的長(zhǎng)期受力性能與纖維材料對(duì)節(jié)點(diǎn)加固性能的研究。
然而碳纖維材料作為一種新型加固材料,碳纖維材料彈性模量與鋼材相近、但強(qiáng)度是鋼筋的5倍,同時(shí)具有質(zhì)輕易于成型、抗腐蝕性和耐久性好、抗1疲勞性能好、施工方便等優(yōu)點(diǎn),且碳纖維材料擁有的這些優(yōu)點(diǎn)都能完1美的解決以上幾種方法所存在的缺陷,因此在鋼結(jié)構(gòu)修復(fù)加固中也將會(huì)得到廣泛應(yīng)用。3、粘結(jié)外包型鋼加固法在被加固構(gòu)件的外邊包上型鋼或者鋼板就是我們所說(shuō)的外包鋼加固法。
進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)及確定方案之前,首先應(yīng)了解以下資料:原有結(jié)構(gòu)的竣工圖,包括設(shè)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)變更,驗(yàn)收記錄,原有鋼材材質(zhì)報(bào)告或現(xiàn)場(chǎng)材質(zhì)檢驗(yàn)報(bào)告,原有結(jié)構(gòu)構(gòu)件制作安裝驗(yàn)收記錄,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算書(shū),實(shí)際荷載和加固后要求達(dá)到的使用要求。普通螺栓在動(dòng)載作用下易松動(dòng),高強(qiáng)螺栓易發(fā)生應(yīng)力松弛現(xiàn)象,降低了結(jié)構(gòu)的修補(bǔ)效果。
由于各地方標(biāo)準(zhǔn)不同,通常,被加固的鋼結(jié)構(gòu)需要進(jìn)行可靠性鑒定。既有結(jié)構(gòu)的可靠性評(píng)定主要包括以下方面:安全性評(píng)定,適用性評(píng)定,耐久性評(píng)定,抗災(zāi)害能力評(píng)定。就加固設(shè)計(jì)而言,需要與現(xiàn)場(chǎng)使用情況及實(shí)際施工方法緊密結(jié)合,采取有效措施,保證新增截面或構(gòu)件與原結(jié)構(gòu)連接可靠,能夠協(xié)調(diào)整體工作,避免對(duì)未加固的部位造成不利影響。由于設(shè)計(jì)或施工中造成鋼結(jié)構(gòu)缺陷,如焊縫長(zhǎng)度不足,桿件切口過(guò)長(zhǎng),使截面削弱過(guò)多等等。
預(yù)應(yīng)力加固鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)
采用螺栓連接需要在損傷部位附近的母材上開(kāi)孔,削弱了截面,形成新的應(yīng)力集中區(qū);根據(jù)損害范圍,鋼結(jié)構(gòu)的加固可分為兩大類:一是局部加固,一般只對(duì)某些承載能力不足的桿件或連接節(jié)點(diǎn)進(jìn)行加固。普通螺栓在動(dòng)載作用下易松動(dòng),高強(qiáng)螺栓易發(fā)生應(yīng)力松弛現(xiàn)象,降低了結(jié)構(gòu)的修補(bǔ)效果。粘鋼加固技術(shù)是在鋼結(jié)構(gòu)表面用特1制的建筑結(jié)構(gòu)膠粘貼鋼板,依靠結(jié)構(gòu)膠使之粘結(jié)成整體共同工作,以提高結(jié)構(gòu)承載力。缺點(diǎn)是使結(jié)構(gòu)重量增加很多,鋼板不易制作成各種復(fù)雜形狀,運(yùn)輸和安裝也不方便,且鋼板易銹蝕,影響粘結(jié)強(qiáng)度,維護(hù)費(fèi)用高。