钢结构加固技术探析和探究

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1、钢结构加固技术探析和探究　　【摘要】：建国初期，我国开始大量进行过敏建设，全国各地的建筑一涌而起，但当时的条件技术有限，建成的建筑物使用年限有限。经验算后钢结构工程结构的强度、刚度或稳定性不再满足应有的正常工况条件以及其他正常使用要求，大量建筑物需要改造加固。【关键词】：钢结构加固技术预应力加固中图分类号：TU391文献标识码：A文章编号：引言钢结构构件在实际使用过程中，常常会由于使用条件的变化、或设计施工中的缺陷造成结构或局部承载能力达不到设计要求、或荷载的增加（增加保温层、增加吊车或增大吊车吨位），或是材料质量有缺陷，或是构造处理不当、或使用过程中的磨损等原因出现结构构件损坏而需

2、要加固。对钢结构构件进行加固的技术措施可以分为两大类：其一是改变结构的计算简图和进行内力调整；其二是对构件及连接进行加固。一、钢结构加固概述10钢结构加固的主要方法有:减轻荷载、改变计算图形、加大构件截面面积和进行钢结构连接加强、阻止裂纹扩展等。近些年，预应力的技术引进以后，也可以用于钢结构的加固。另外，在条件允许的情况下，也可采用其他的加固技术。长期的专业经验显示，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。（1）局部加固，主要是对那些承载能力不足的杆件或连接节点处进行加固处理。最常用的局部加固法有增加杆件截面法和连接节点加固法。（2）全面加固，主要是对整体结构进行加

3、固处理，主要可以运用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。（3）增加或加强支承体系，也是对刚结构体系加固的一种有效方法。增加原有构件截面的加固方法是最费料最费工的方法;改变计算简图的方法最有效且多种多样，其费用也大大下降。（4）确定加固方案前，应搜集下列资料：1)原有结构的竣工图及验收记录；2)原有钢材材质报告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、钢结构加固原则钢结构加固原则一般如下：10（1）在进行钢结构加固处理的阶段，应尽可能做到工程不

4、停产或少停产，因为一旦工程停产，其损失一般是加固费用的几倍或几十倍。当构件的内应力小于钢材设计强度的80％，且构件损坏变形等不是太严重时，可采用负荷不停产加固方法，否则，将采用停产加固方法。（2）结构加固方案要便于制作、施工，便于检查。（3）结构制造组装应尽量在生产区外进行。（4）连接加固应尽可能采用高质量螺栓或焊接。三、钢结构加固技术措施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

5、构件的刚度的方法进行加固：1）增加支撑形成空间结构并按空间结构验算；2)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；3)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；104)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；5)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：1)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;2)改变端部支承情况，例如变铰接为刚结；3)增加中间支座或将简支结构端部连接成为连续结构；4)调整连续结构的支座位置,将

6、结构变为撑杆式结构,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：1)增设撑杆变桁架为撑杆式结构；2)加设预应力拉杆。2.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，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；10（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

7、）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。3.粘贴加固钢结构粘贴加固钢结构是利用粘结剂将粘贴到钢结构损伤部位的表面，使一部分荷载通过粘结层传递到上，降低了结构损伤部位的应力。粘贴加固技术具有明显的优势：（1）比强度和比刚度高，加固后基本不增加原结构的自重和原构件的尺寸；（2）复合材料具有良好的抗疲