本文作者:钢结构设计

钢结构加固方法有哪几种(二次结构加固方法)

钢结构设计 2周前 ( 11-16 05:19 ) 273 抢沙发
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钢结构加固方法有哪几种

一般加固方法的特点和适用范围
4.1加大截面法
以增大结构构件的截面面积来提高承载力的加固方法。这种方法加固效果好、经济、适用面广,但施工复杂、湿作业工作量大、工期长,且对房屋的净空和美观有一定影响,妨碍正常使用。加大截面法适用于板、梁、柱、墙、基础等一般受力构件,简单的构造示意如图1所示。图1(a)中的新旧板通过凿毛的结合面整体受力;当不考虑整体受力时,结合面也 可不凿毛,认为新旧板各自受力,此时新板应该同时配正、负弯矩钢筋。图1(b)、(c)也可以取一面或几面加宽。
(a)加固板
(b)加固梁 (c)加固柱
图1加大截面加固法
4.2增设支点法
通过增设支点,减小结构跨度和内力,提高结构承载力的加固方法。受力明确、简单可靠、效果好,但使用空间受到影响。适用于板、梁桁架,简单的构造示意如图2所示。
(a) 加固板
(b) 加固梁
图2增支点加固法
4.3外包钢法
在结构构件的四角(或两角)包以型钢的加固方法。当以乳胶水泥粘贴或以环氧树脂化学灌浆等方法粘结时,称为湿式外包钢加固法;当型钢与原柱间无任何连结,或虽填塞有水泥砂浆仍不能确保结合面剪力有效传递进,称为干式外包钢加固法。该加固方法受力可靠、施工简便、工期短,但耗钢量较大,维护费较高。适用于梁、柱屋(桥)架,简单的构造示意如图3所示。
(a)加固梁 (b)加固柱
图3外包钢加固法
4.4预应力法
采用外加预应力的钢拉杆、钢铰线或型钢撑杆是卸载、加固及改变结构受力三者合一的加固方法。材料简便快捷,施工时不影响使用,但要有一套施工预应力的工序和设备器具,要求环境温度不超过60度,否则应该采取有效防护措施。适用于梁、板、柱、屋(桥)架,简单的构造示意如图4所示。
(a)加固梁
图4预应力加固法
4.5 粘钢法
用结构胶把钢板粘贴在构件外面以提高结构承载力和满足正常使用要求的加固方法。施工工艺简单、速度快,对生产和生活影响小。要求环境温度不超过60度,相对湿度不超过70%及无化学腐蚀的使用条件,否则应采取有效防护措施,对混凝土强度等低于C15的构件不宜采用。适用于板、梁、柱、墙、屋(桁)架,简单构造示意如图5所示
4.6碳纤维片材法
利用树脂粘结材料将碳纤维片材粘贴于构件表面,从而提高结构承载力的加固方法。材料轻质高强、施工方便,适用面广。要求环境温度不超过60度,相对湿度不超过70%及无化学腐蚀的使用条件,否则应采取有效防护措施,对混凝土 强度等级低于C15的构件不宜采用。适用于板、梁、柱、墙、屋(桁)架,简单的构造如图6所示。
(a) 加固板
(b)加固梁 (c)加固柱
图6碳纤维片材加固法
4.7托梁拔柱法
在不拆除或少拆除上部结构的情况下拆除、更换、接长柱的一种加固方法。适用于要求厂房使用功能改变、增大空间的老厂改造的结构加固。具体措施包括有支撑托梁拔柱、无支撑托梁拔柱和双托梁反牛腿托梁拔柱等方案。
4.8其它方法
如增设剪力墙和支撑体系,以增加结构的整体刚度,调整结构内力,改善结构和构件的受力状况,提高其抗水平力的能力。利用钢结构材料与技术加固混凝土结构等。
5 结构加固的几种实用技术
5.1化学螺栓锚固技术
化学螺栓锚固技术属于后加固技术。采用化学螺栓锚固钢板,解决了常规锚固方法不能加固处理的难题和冬季施工进度慢的问题。近年来,在建筑翻新和建筑的改扩建等方面,化学螺栓锚固施工作为一种新型的、简便有效的后加固方法,得到了较为广泛的运用。
这种技术的特点是:1)施工温度范围较宽,可在-5°C — 40°C温度之间施工;2)无膨胀力锚固,对基材不产生挤压力,适用于各种基材;3)螺栓间距、边距小,适用于空间狭小处;4)安装操作便利,安装后能迅速固结,有较高的承载力;5)锚固厚度较大。其适用范围:(1)适用于普通混凝土强度等级大于或等于C15(未开裂混凝土),致密的天然石材;(2)用于多种构件;(3)适用于重载及各种震动负载;(4)在加固改造工程中与大面积粘钢组合使用,如图5(书中照片),加固作用良好,既增强了梁板的抗剪作用,又对建筑混凝土梁板内部空隙有填补作用,提高了构件的整体承载力。
5.2 CGM高强无收缩灌浆技术
CGM高强无收缩灌浆料,是以高强度材料作为骨料,以水泥作为结合剂,辅以高流态、微膨胀、防离析等物质配制而成。在施工现场加入一定量的水,搅拌均匀后即可使用。采用CGM高强无收缩灌浆料技术,主要用于混凝土加固以及原有结构上的孔洞的修补,加固效果良好。这种灌浆料特点:1)早强、高强:一天强度最高可达50MPa以上;2)自流态、免振捣;无收缩、微膨胀;抗油渗、耐久性好;3)对基层要求低,不须进行平整;工艺简单、操作方便,无需现场配置,易保证质量;拆模时间早,工期缩短;同时可减小抗压构件截面尺寸;4)无毒无味,不污环境,施工无噪声,现场文明。其适用范围:1)适用于混凝土结构加固改造、植埋钢筋及地脚螺栓锚固、钢结构或预制柱垫 板注浆及混凝上梁柱接头连接、混凝土孔洞修补、基础锚杆灌浆、预应力构件孔道灌浆、设备基础二次灌浆等方面。2)适用于施工中不易进行振捣作业的部位;3)适用于室外恶劣气候条件、有腐蚀性、承受振动
湿度大、较低温度等环境场合;4)CGM灌浆料的施工温度为-10-40°C,使用温度在-100-600°C。
5.3裂缝自动压力灌浆技术
混凝土材料是一种脆性非均质的工程材料,抗拉强度低,抗裂性差,容易产生裂缝。产生裂缝的原因主要由外荷载直接应力和次应力引起;这些裂缝的存在,不但降低结构耐久性和防水性,而且给结构整体性和外观造成不良影响,甚至促成结构的破坏。为防患于未然,需要根据裂缝的部位、所处环境、配筋情况和结构形式,进行具体分析、判断和处理。裂缝自动压力藻浆技术特别适合于混土微细裂缝修补加固的新技术。
裂缝自动压力灌浆技术特点:1)灌浆器构造轻巧,施工方便,勿需用电,可在水平、垂直等任何方向和高空有障碍、野外无电源等恶劣环境下使用,适应性强,机具无声,便捷安全;2)可在一条裂缝的各处注人口同时自动注入,由于灌浆器内部软管和套筒均为透明塑料,注人情况一目了然,在现场可完全确认注浆效果,灌浆质量可靠;3)灌浆施工速度快,效率高,可节省工期;4)灌浆骠及其配套材料性能良好,使用方便,毒性小,无刺激性气味,使用安全。其可广泛用于混凝土裂缝加固、饰面空鼓填充、止水堵漏等情况。适用的裂缝宽度范围为0.05-3mm,根据结构物的类别可分为几种:1)混凝土外墙、内墙、屋架、梁柱、楼板、屋面板等裂缝的修补加固;2)水泥砂浆墙地面、瓷砖、石材等空鼓部位的充填;3)混凝土构筑物:如筒仓、预制构件、设备基础、水池、水坝、桥梁、隧道、混凝土路面、管道等裂缝修补、止水堵漏。钢结构加固方法有哪几种(二次结构加固方法) 钢结构网架设计

危房钢结构加固方案

危险房四面打上钢结构柱,再打上钢筋混凝土柱子,四面钢结构拉上,这样就结实了,

钢结构加固方法有哪几种

直接加固的一般方法有:

1、加大截面加固法

该法施工工艺简单、适应性强,并具有成熟的设计和施工经验;适用于梁、板、柱、墙和一般构造物的混凝土的加固;但现场施工的湿作业时间长,对生产和生活有一定的影响,且加固后的建筑物净空有一定的减小。

2、置换混凝土加固法

该法的优点与加大截面法相近,且加固后不影响建筑物的净空,但同样存在施工的湿作业时间长的缺点;适用于受压区混凝土强度偏低或有严重缺陷的梁、柱等混凝土承重构件的加固。

3、有粘结外包型钢加固法

该法也称湿式外包钢加固法,受力可靠、施工简便、现场工作量较小,但用钢量较大,且不宜在无防护的情况下用于600C以上高温场所;适用于使用上不允许显著增大原构件截面尺寸,但又要求大幅度提高其承载能力的混凝土结构加固。

4、粘贴钢板加固法

该法施工快速、现场无湿作业或仅有抹灰等少量湿作业,对生产和生活影响小,且加固后对原结构外观和原有净空无显著影响,但加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平;适用于承受静力作用且处于正常湿度环境中的受弯或受拉构件的加固。

5、粘贴纤维增强塑料加固法

除具有粘贴钢板相似的优点外,还具有耐腐浊、耐潮湿、几乎不增加结构自重、耐用、维护费用较低等优点,但需要专门的防火处理,适用于各种受力性质的混凝土结构构件和一般构筑物。

6、绕丝法

该法的优缺点与加大截面法相近;适用于混凝土结构构件斜截面承载力不足的加固,或需对受压构件施加横向约束力的场合。

7、锚栓锚固法

该法适用于混凝土强度等级为C20~C60的混凝土承重结构的改造、加固;不适用于已严重风化的上述结构及轻质结构。

间接加固的一般方法有:

1、预应力加固法

该法能降低被加固构件的应力水平,不仅使加固效果好,而且还能较大幅度地提高结构整体承载力,但加固后对原结构外观有一定影响;适用于大跨度或重型结构的加固以及处于高应力、高应变状态下的混凝土构件的加固,但在无防护的情况下,不能用于温度在600C以上环境中,也不宜用于混凝土收缩徐变大的结构。

2、增加支承加固法

该法简单可靠,但易损害建筑物的原貌和使用功能,并可能减小使用空间;适用于具体条件许可的混凝土结构加固。

与混凝土结构加固改造配套使用的技术一般有:

1、托换技术

系托梁(或桁架,以下同)拆柱(或墙,以下同)、托梁接柱和托梁换柱等技术的概称;属于一种综合性技术,由相关结构加固、上部结构顶升与复位以及废弃构件拆除等技术组成;适用于已有建筑物的加固改造;与传统做法相比,具有施工时间短、费用低、对生活和生产影响小等优点,但对技术要求较高,需由熟练工人来完成,才能确保安全。

2、植筋技术

系一项对混凝土结构较简捷、有效的连接与锚固技术;可植入普通钢筋,也可植入螺栓式锚筋;已广泛应用于已有建筑物的加固改造工程,如:施工中漏埋钢筋或钢筋偏离设计位置的补救,构件加大截面加固的补筋,上部结构扩跨、顶升对梁、柱的接长,房屋加层接柱和高层建筑增设剪力墙的植筋等。

3、裂缝修补技术

根据混凝土裂缝的起因、性状和大小,采用不同封护方法进行修补,使结构因开裂而降低的使用功能和耐久性得以恢复的一种专门技术;适用于已有建筑物中各类裂缝的处理,但对受力性裂缝,除修补外,尚应采用相应的加固措施。

4、碳化混凝土修复技术(还不成熟)

系指通过恢复混凝土的碱性(钝化作用)或增加其阻抗而使碳化造成的钢筋腐蚀得到遏制的技术。

5、混凝土表面处理技术

系指采用化学方法、机械方法、喷砂方法、真空吸尘方法、射水方法等清理混凝土表面污痕、油迹、残渣以及其它附着物的专门技术。

6、混凝土表层密封技术

系指采用柔性密封剂充填、聚合物灌浆、涂膜等方法对混凝土进行防水、防潮和防裂处理的技术。

7、其它技术

如结构、构件移位技术、调整结构自振频率技术等。

砌体结构加固方法:

砌体结构的加固分为直接加固与间接加固两类,设计时,可根据实际条件和使用要求选择适宜的方法。

适用于砌体结构的直接加固方法一般为:

1、钢筋混凝土外加层加固法

该法属于复合截面加固法的一种。其优点是施工工艺简单、适应性强,砌体加固后承载力有较大提高,并具有成熟的设计和施工经验;适用于柱、带壁墙的加固;其缺点是现场施工的湿作业时间长,对生产和生活有一定的影响,且加固后的建筑物净空有一定的减小。

2、钢筋水泥砂浆外加层加固法

该法属于复合截面加固法的一种。其优点与钢筋混凝土外加层加固法相近,但提高承载力不如前者;适用于砌体墙的加固,有时也用于钢筋混凝土外加层加固带壁柱墙时两侧穿墙箍筋的封闭。

3、增设扶壁柱加固法

该法属于加大截面加固法的一种。其优点亦与钢筋混凝土外加层加固法相近,但承载力提高有限,且较难满足抗震要求,一般仅在非地震区应用。

适用于砌体结构的间接加固方法一般为:

1、无粘结外包型钢加固法

该法属于传统加固方法,其优点是施工简便、现场工作量和湿作业少,受力较为可靠;适用于不允许增大原构件截面尺寸,却又要求大幅度提高截面承载力的砌体柱的加固;其缺点为加固费用较高,并需采用类似钢结构的防护措施。

2、预应力撑杆加固法

该法能较大幅度地提高砌体柱的承载能力,且加固效果可靠;适用于加固处理高应力、高应变状态的砌体结构的加固;其缺点是不能用于温度在600C以上的环境中。

砌体结构构造性加固与修补

1、增设圈梁加固

当圈梁设置不符合现行设计规范要求,或纵横墙交接处咬搓有明显缺陷,或房屋的整体性较差时,应增设圈梁进行加固

2、增设梁垫加固

当大梁下砖砌体被局部压碎或大梁下墙体出现局部竖直裂缝时,应增设梁垫进行加固。

3、砌体局部拆砌

当房屋局部破裂但在查清其破裂原因后尚未影响承重及安全时,可将破裂墙体局部拆除,并按提高砂浆强度一级用整砖填砌。

4、砌体裂缝修补

在进行裂缝修补前,应根据砌体构件的受力状态和裂缝的特征等因素,确定造成砌体裂缝的原因,以便有针对性地进行裂缝修补或采用相应的加固措施。

钢结构加固方法:

钢结构加固的主要方法有:减轻荷载、改变结构计算图形、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,亦可采用其它加固方法。

1、改变结构计算图形

改变结构计算图形的加固方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一般加固方法:

(1)对结构可采用下列增加结构或构件的刚度的方法进行加固:

A、增加支撑形成空间结构并按空间结构验算;

B、加设支撑增加结构刚度,或者调整结构的自振频率等以提高结构承载力和改

善结构动力特性;

C、增设支撑或辅助杆件使结构的长细比减少以提高其稳定性;

D、在排架结构中重点加强某一列柱的刚度,使之承受大部分水平力,以减轻其

它柱列负荷;

E、在塔架等结构中设置拉杆或适度张紧的拉索以加强结构的刚度。

(2)对受弯杆件可采用下列改变其截面内力的方法进行加固:

A、改变荷载的分布,例如将一个集中荷载转化为多个集中荷载;

B、改变端部支承情况,例如变铰接为刚结;

C、增加中间支座或将简支结构端部连接成为连续结构;

D、调整连续结构的支座位置;

E、将结构变为撑杆式结构;

F、施加预应力。

(3) 对桁架可采取下列改变其杆件内力的方法进行加固:

A、增设撑杆变桁架为撑杆式结构;

B、加设预应力拉杆。

2、加大构件截面的加固

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已有缺陷和损伤的状况。

3、连接的加固与加固件的连接

钢结构连接方法,即焊缝、铆钉、普通螺栓和高强度螺栓连接方法的选择,应根据结构需要加固的原因、目的、受力状况、构造及施工条件,并考虑结构原有的连接方法确定。

钢结构加固一般宜采用焊缝连接、摩擦型高强度螺栓连接,有依据时亦可采用焊缝和摩擦型高强度螺栓的混合连接。当采用焊缝连接时,应采用经评定认可的焊接工艺及连接材料。

4、裂纹的修复与加固

结构因荷载反复作用及材料选择、构造、制造、施工安装不当等产生具有扩展性或脆断倾向性裂纹损伤时,应设法修复。在修复前,必须分析产生裂纹的原因及其影响的严重性,有针对性地采取改善结构实际工作或进行加固的措施,对不宜采用修复加固的构件,应予拆除更换。

50年来,我国的结构验测与加固技术经历了从无到有、从单项到全面、从局部构件到整体结构的发展过程。特别是最近20多年,结构的检测与加固技术得到快速的发展,其应用对象已从开始阶段的单层的破旧民居扩展到建设工程中的各类结构。

结构检测与加固技术的发展与应用对于提高建设工程的质量起到了积极的作用,在节省国家与企业的资金、保障企业生产安全和人民生命财产的安全方面也起到了一定的作用。

钢结构碳纤维加固施工方法

1.施工准备   ①施工前应认真阅读设计施工图,按设计图纸,在加固部位放线定位。   ②应根据施工现场和被加固构件混凝土的实际情况,拟订施工方案和施工计划。   ③应对所使用的碳纤维片材、配套树脂、机具等做好施工前的准备工作。   2.混凝土表面处理   ①应清除被加固构件表面的剥落、疏松、蜂窝、腐蚀等劣化混凝土,露出混凝土结构层。   ②被加固构件表面打磨平整,除去表层浮浆、油污等杂质,直至完全露出混凝土结构新面。转角粘贴处应进行导角处理并打磨成圆弧状,圆弧半径不应小于20mm。并用修复材料将表面修复平整。   ③应按设计要求对裂缝进行灌缝或封闭处理。   ④表面打磨后,应用***吹风器或吸尘器将表面粉尘***清除,并保持干燥。   3.配制并涂刷底层树脂   ①应按产品生产厂提供的工艺规定配制底层树脂。   ②应采用滚筒刷将底层树脂均匀涂抹于混凝土表面。宜在底层树脂表面指触干燥后,尽快进行下一工序的施工。  4.粘贴面找平处理  ①应按产品生产厂提供的工艺规定配制找平材料。   ②混凝土表面修补应选用丙酮将表面浮尘擦去,有凹陷处,应使用修补胶找平;有段差或转角部位,应抹成平滑曲面。   ③转角处应采用找平材料修理成为光滑的圆弧,半径不应小于20mm。   ④用刀头宽度≥100mm的刮刀对凹坑实施填塞修补、找平,找平程度按眼观目测无明显的刮板或刮刀痕迹纹路平滑为准。   ⑤宜在找平材料表面指触干燥后,尽快进行下一工序的施工。   5.碳纤维布(板)剪裁   ①按设计规定尺寸剪裁碳纤布,切记必须满足设计尺寸,严禁斜切碳纤布,并防出现拉丝现象。   ②保证剪裁后的碳纤维加固向与粘贴部位的方向一致。   ③剪裁成型的碳纤维注意保护洁净不受污染。   6.配制并涂刷浸渍树脂或粘贴树脂   ①配制粘结剂前应仔细阅读其使用说明书。   ②按粘贴面积确定每次用量,以防失效浪费。   ③严格按重量比计量使用配制。   ④按厂家配合比和工艺要求进行配制,且应有专人负责。搅拌应顺时针一个方向搅拌,直至颜色均匀,无气泡产生,并应防止灰尘等杂质混入。   ⑤调制好的粘结剂抓紧使用。   7.粘贴碳纤维材料   粘贴碳纤维布   ①粘贴碳纤维前应对混凝土表面再次擦拭,确保粘贴面无粉尘。   ②混凝土表面涂刷结构胶,必须做到涂刷稳、准、匀的要求,即:稳,刷涂用力适度,尽量不流不坠不掉;准,涂刷不出控制线;匀,涂刷范围内薄厚较一致。   ③碳纤维布粘贴时,同样要稳、准、匀,核心要求做到放卷用力适度,使碳纤维布不皱、不折、展延平滑顺畅。  ④滚压碳纤布必须从一端向另一端滚压,不宜在一个部位反复滚压揉搓,滚压中让胶渗透纤维布,做到浸润饱满。碳纤维布需要搭接时,必须满足规范要求≥100mm。   ⑤多层粘贴时,应在碳纤维织物表面指触干燥后立即进行下一层的粘贴。如超过40分钟,则应等12小时后,再行涂刷粘结剂粘贴下一层。

钢结构加固改造方法有哪些

结构加固方法及配合使用技术:1,混凝土结构的加固可分为直接加固与间接加固两大类,设计时可根据实际条件和使用要求选择适宜的加固方法及配合使用的技术。2.直接加固宜根据工程的实际情况选用1)增大截面加固法2)置换混凝土结构加固法、3)外粘型钢加固法、4)外粘钢板加固法、5)粘贴碳纤维布复合材加固法、6)绕丝加固法、7)高强度钢丝绳网片-聚合物砂浆外加层加固法等。3.间接加固根据工程的实际情况选用外加预应力加固法或增设支点加固法等。

钢结构加固设计钢结构加固方法有哪几种(二次结构加固方法)

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