1. 鋼結構加固方法有哪幾種
宿州市立醫院新區鋼結構連廊坍塌事故分析(卡本 MS膠耐候性)
2020年11月27日宿州市立醫院新區鋼結構連廊坍塌事故雖然已經過去了一個月,但事故的危害仍歷歷在目,事故的警示仍銘記於心。
1.事故分析及解決方案
「知其然知其所以然」,才能更好地解決問題!圖片中我們可以清楚地看見坍塌散落的鋼梁的跨中和兩個端部均沒有明顯的變形,翼緣板和腹板也沒有明顯的翹曲,也就是說鋼梁結構自身並沒有發生塑性變形—即鋼梁沒有達到承載力極限。那麼,結構破壞極大概率就是因為連廊鋼梁與混凝土主樓結構的連接節點遭到了極限荷載的破壞,從而喪失了承載力。
那麼,當已建成或在建的鋼結構遇到了因上部荷載陡增而導致鋼結構各構件的承載力不足或失效時,有沒有辦法可以解決此問題呢?
答案就是,在基於工程造價最優的考慮下和保證建築物結構安全的前提下,由建設方、檢測單位及相關部門討論、決議,並進行合規的局部(整體)鋼結構加固。
2.常用加固方法
鋼結構加固的主要方法有:改變結構計算圖形、加大原結構構件截面和連接強度、阻止裂紋擴展等。
一、改變結構計算圖形
改變結構計算圖形的加固方法是指採用改變荷載分布狀況、傳力途徑、節點性質和邊界條件,增設附加桿件和支撐、施加預應力、考慮空間協同工作等措施對結構進行加固的方法。
改變結構計算圖形的一般加固方法:
1.對結構可採用下列增加結構或構件的剛度的方法進行加固:
A、增加支撐形成空間結構並按空間結構驗算;
B、加設支撐增加結構剛度,或者調整結構的自振頻率等以提高結構承載力和改善結構動力特性;
C、增設支撐或輔助桿件使結構的長細比減少以提高其穩定性;
D、在排架結構中重點加強某一列柱的剛度,使之承受大部分水平力,以減輕其它柱列負荷;
E、在塔架等結構中設置拉桿或適度張緊的拉索以加強結構的剛度。
2.對受彎桿件可採用下列改變其截面內力的方法進行加固:
A、改變荷載的分布,例如將一個集中荷載轉化為多個集中荷載;
B、改變端部支承情況,例如變鉸接為剛結;
C、增加中間支座或將簡支結構端部連接成為連續結構;
D、調整連續結構的支座位置;
E、將結構變為撐桿式結構;
F、施加預應力。
3.對桁架可採取下列改變其桿件內力的方法進行加固:
A、增設撐桿變桁架為撐桿式結構;
B、加設預應力拉桿。
二、加大構件截面的加固
採用加大截面加固鋼構件時,所選截面形式應有利於加固技術要求並考慮已有缺陷和損傷的狀況。加固後構件需滿足現行設計標準的安全性、適用性及耐久性。以受彎構件為例,平面內受彎的加固構件,抗彎強度應滿足相關規范。
三、連接的加固與加固件的連接
鋼結構連接方法,即焊縫、鉚釘、普通螺栓和高強度螺栓連接方法的選擇,應根據結構需要加固的原因、目的、受力狀況、構造及施工條件,並考慮結構原有的連接方法確定。
鋼結構加固一般宜採用焊縫連接、摩擦型高強度螺栓連接,有依據時亦可採用焊縫和摩擦型高強度螺栓的混合連接。當採用焊縫連接時,應採用經評定認可的焊接工藝及連接材料。
四、裂紋的修復與加固
結構因荷載反復作用及材料選擇、構造、製造、施工安裝不當等產生具有擴展性或脆斷傾向性裂紋損傷時,應設法修復。在修復前,必須分析產生裂紋的原因及其影響的嚴重性,有針對性地採取改善結構實際工作或進行加固的措施,對不宜採用修復加固的構件,應予拆除更換。
4.鋼結構加固方案需要綜合考量
鋼結構加固設計所面臨的不確定因素遠比新建工程多而復雜,需要設計人員根據專家鑒定結論、相關規范標准(《鋼結構加固設計標准》(GB51367-2019))及業主要求綜合考量。
2. 鋼結構加固方法有哪些
鋼結構加固方法有:1、加大構件截面的加固。2、連接的加固與加固件的連接。3、裂紋的修復與加固。4、改變結構計算圖形。1、加大構件截面的加固:採用加大截面加固鋼構件時,所選截面形式應有利於加固技術要求並考慮已有缺陷和損傷的狀況。
2、連接的加固與加固件的連接:鋼結構連接方法,即焊縫、鉚釘、普通螺栓和高強度螺栓連接方法的選擇,應根據結構需要加固的原因、目的、受力狀況、構造及施工條件,並考慮結構原有的連接方法確定。
鋼結構加固一般宜採用焊縫連接、摩擦型高強度螺栓連接,有依據時亦可採用焊縫和摩擦型高強度螺栓的混合連接。當採用焊縫連接時,應採用經評定認可的焊接工藝及連接材料。
3、裂紋的修復與加固:結構因荷載反復作用及材料選擇、構造、製造、施工安裝不當等產生具宴歲有擴展性或脆斷傾向性晌畝睜裂紋損傷時,應設法修復。在修耐兄復前,必須分析產生裂紋的原因及其影響的嚴重性,有針對性地採取改善結構實際工作或進行加固的措施,對不宜採用修復加固的構件,應予拆除更換。
3. 鋼結構橋梁要怎樣加固
橋梁工程在運營的過程中,常常會出現不同程度的病害,每一種病害都有特定的原因及解決方案。數年來,針對橋梁病害的加固技術多種多樣,但並不是所有的加固技術都是完美的,適用於全部橋梁的。今天總結了六種橋梁加固技術的優缺點,以作參考。
一、體外預應力加固
加固措施
通過體外預應力索施加反向荷載的方法對橋梁進行加固,此外考慮箱梁兩側腹板出現大量的斜剪裂縫,為了約束斜裂縫進一步發展,加強對腹板混凝土的約束,增強腹板抗剪承載能力和剛度,採用腹板內側粘貼鋼板。
預應力施工工藝
1.錨固端部橫梁與跨中轉向橫肋墩頂導向槽的施工2.鋼絞線下料與穿束3.鋼絞線張拉4.預緊5.高應力張拉6.壓漿。
缺點:
1.預應力的施工工藝,在鋼絞線下料與穿束中粘接段段的長度和位置,新老混凝土之間的粘結,後加預應力對原預應力的影響,很難確定;
2.施加預應力索加固現在存在的問題:如合理的加固預應力筋的位置和數量後加固的預應力鋼筋對已經存在的預應力鋼筋的影響;
3.體外預應力鋼筋鬆弛、斷筋等失效的現象也較為常見。
二、體外預應力加固另外的加強措施
彎曲加強
採用體外預應力加固法可提高結構構件的受彎承載力,預應力筋布置應符合優化布置原則,即加固筋外形與外荷載產生的彎矩圖形相似。
因此,加固梁式結構時,體外預應力筋多採用折線形連續筋,以充分發揮加固筋的抗拉強度。
體外筋的靈活布置,可以有效地補強加固不同受力情況的簡支梁和連續梁,若連續梁中僅有個別跨需要加固,則可採取在這些跨上單獨布置預應力筋進行局部加固;若連續梁普遍較差,則可用各跨布置給予整體加固;若連續梁普遍較弱,但個別跨更弱,則可採取通長布置與局部布置相結合的辦法進行加固。
剪切加強
梁的剪切強度可通過外部加設扁鋼、鋼板和鋼箍等方法來提高。扁鋼通常箍在構件上用後張法拉緊並已開發了一種後張不銹鋼鋼箍的方法,後張法能使新材料平分恆載及活載,這樣就能更有效地利用新增材料。
提高剪切強度的另外一種方法為採用後張的附加預應力鋼筋,預應力鋼筋可以加在垂直和傾斜方向上,而且既可安裝在梁腹板內,又可安裝在箱內。
施加預應力時應當小心謹慎,避免結構某些部分出現超限應力。若構件中存在裂縫,一個好的實施方法是在施加預應力之前,先在裂紋上注射環氧樹脂。
三、粘貼碳纖維法與鋼板粘貼加強法
粘貼碳纖維法與鋼板粘貼加強法基本原理是一致的,均是將其增強材料粘貼在混凝土結構的受拉邊緣或薄弱部位,使之與結構形成整體,代替需增設的補強鋼筋,提高梁的承載能力達到補強的目的。
粘貼碳纖維法
碳纖維加固橋梁構件的部位:用粘結材料將碳纖維材料有序地纏繞粘貼於構件表面,實現對構件變形的約束並因此提高構件的極限強度和承載能力。在橋梁加固運用中,可粘貼在混凝土梁的頂面或底板上,以提高混凝土梁的截面強度和剛度。也可粘貼在梁的腹板上,以提高其抗剪強度。
施工工藝:
1.處理結構混凝土表面,塗敷基底樹脂並整平。
2.塗刮整平膠並對其表面作砂光處理。
3.滾刷粘結劑粘結碳纖維。
4.對已貼的碳纖維作壓面處理。
5.表面整飾(如抹砂漿等)。
缺點:
1.碳纖維的抗剪強度低,延展性又不好,所以,其受力的不均勻性必須充分注意。
2.碳纖維用於橋梁加固,其老化問題不容忽視。
粘貼鋼板法缺點:
1.對結構抗彎和抗剪加固效果明顯,但對結構靜剛度影響不大(靜剛度包括等直桿件扭轉剛度、受彎梁的彎曲強度、薄板受彎曲載荷作用、薄殼變形計算)。
2.在借用橋面鋪裝層參與受力時,新老混凝土的可靠連接始終存在問題,如粘結劑的老化問題。
3.鋼板面積大,剛度大,適型性差,很難與原結構緊密粘接。此外,鋼板自重很大,加上銹跡等原因,底、側粘貼很易脫落(鋼板易受腐蝕或脫落)。
4.對於大跨度梁來說,鋼板的重量可能太重。
四、體系轉換法
體系轉換法是通過改變橋梁結構體系以減少梁內應力,提高承載能力的一種加固方法。
這是一種變被動加固為主動加固的方法,該方法需要對原結構的現狀進行仔細的調查,對其承載潛能進行正確評價,用周密、細致、可靠的計算分析確定體系轉換的方法和施工工藝流程,以達到加固修復病橋的目的。
一般可通過簡支梁下增一設支架或橋墩,或把簡支梁與簡支梁加以連接,使結構由簡支變為連續等。
施工工藝
1.揭開橋面鋪裝層,將梁頂保護層鑿除,使主筋外露,沿梁頂增設縱向受力主筋,數量根據計算決定。
2.澆注端頭混凝土;
3.拆除或改變原有支座;
4.重新做好橋面鋪裝;
該加固方法主要對於大、中簡支梁橋的加固,將多跨簡支梁的梁端連接起來,變為多跨連續梁,可以有效改善結構的受力狀況,提高橋梁的承載能力,但不適合連續鋼構橋的後期加固。
五、橋面系減載
對大跨度連續鋼構而言,恆載在總重量中佔有相當大的比重,減小橋跨內橋面的恆載重量,諸如變礆橋面鋪裝為瀝青礆橋面鋪裝、變礆欄桿系為鋼質欄桿系、減薄人行道鋪裝厚度等能有效地減小跨中的下撓量。
六、擴大或增加原結構構件截面,以提高原結構的強度和剛度
該方法雖然能提高結構承載力,但也會因而加大結構自重。自重加大產生的內力增量會消抵部分或全部結構承載能力的提高。且新增結構面積或體外施加的預應力與原結構體的界面能否良好結合也是一大問題。
此外,擴大或增加原結構構件截面,以提高原結構的強度和剛度;改變原結構的受力體系,使其減小受力;以新的結構代替舊的應力不夠的結構,這三種方法均不能用於大跨徑連續鋼構橋。
增大截面、粘貼鋼板(碳纖維)、體外預應力等加固方法都屬於二次超靜定受力結構。加固前原結構已經承受荷載(即靠前次受力),特別是當承載能力不足時,加固前原結構的截面應力、應變水平一般都很高。新加固部分加固後並不立即承受荷載,而是在新荷載(即二次載入)下才開始受力。
從而導致整個加固結構在其後的第二次受力過程中新加部分的應力、應變始終滯後於原結構的累計應力、應變,這決定了此時混凝土結構加固計算分析不能夠完全按普通結構概念進行。加固結構的承載力與新舊兩部分的應力差值或應變差值直接相關,與原結構的極限變形值有關,與兩部分材料的應力、應變關系有關。
4. 鋼構大棚跨距大H鋼大梁如何加固
鋼大梁加固方法有很多,比如粘鋼加固、碳纖維加固、加大截面加固、置換混凝土加固等的方法。具體使用哪種方法還的看鋼構大棚的具體情況,建議專業人員看看具體情況,然後再決定用哪種方法加固。希望麥臣加固的回答對你有所幫助
5. 鋼結構加固方法
鋼結構加固方法
導語:鋼結構是主要由鋼制材料組成的結構,是主要的建築結構類型之一。結構主要由型鋼和鋼板等製成的鋼梁、鋼柱、鋼桁架等構件組成,各構件或部件之間通常採用焊縫、螺栓或鉚釘連接。因其自重較輕,且施工簡便,廣泛應用於大型廠房、場館、超高層等領域。
鋼結構加固的主要方法有:減輕荷載、改變結構計算圖形、加大原結構構件截面和連接強度、阻止裂紋擴展等。當有成熟經驗時,亦可採用其它加固方法。
1、改變結構計算圖形
改變結構計算圖形的加固方法是指採用改變荷載分布狀況、傳力途徑、節點性質和邊界條件,增設附加桿件和支撐、施加預應力、考慮空間協同工作等措施對結構進行加固的方法;
改變結構計算圖形的一般加固方法:
(1)對結構可採用下列增加結構或構件的剛度的方法進行加固:
A、增加支撐形成空間結構並按空間結構驗算;
B、加設支撐增加結構剛度,或者調整結構的自振頻率等以提高結構承載力和改善結構動力特性;
C、增設支撐或輔助桿件使結構的長細比減少以提高其穩定性;
D、在排架結構中重點加強某一列柱的剛度,使之承受大部分水平力,以減輕其它柱列負荷;
E、在塔架等結構中設置拉桿或適度張緊的`拉索以加強結構的剛度。
(2)對受彎桿件可採用下列改變其截面內力的方法進行加固:
A、改變荷載的分布,例如將一個集中荷載轉化為多個集中荷載;
B、改變端部支承情況,例如變鉸接為剛結;
C、增加中間支座或將簡支結構端部連接成為連續結構;
D、調整連續結構的支座位置;
E、將結構變為撐桿式結構;
F、施加預應力。
(3)對桁架可採取下列改變其桿件內力的方法進行加固:
A、增設撐桿變桁架為撐桿式結構;
B、加設預應力拉桿。
2、加大構件截面的加固
採用加大截面加固鋼構件時,所選截面形式應有利於加固技術要求並考慮已有缺陷和損傷的狀況。
3、連接的加固與加固件的連接
鋼結構連接方法,即焊縫、鉚釘、普通螺栓和高強度螺栓連接方法的選擇,應根據結構需要加固的原因、目的、受力狀況、構造及施工條件,並考慮結構原有的連接方法確定。
鋼結構加固一般宜採用焊縫連接、摩擦型高強度螺栓連接,有依據時亦可採用焊縫和摩擦型高強度螺栓的混合連接。當採用焊縫連接時,應採用經評定認可的焊接工藝及連接材料。
4、裂紋的修復與加固
結構因荷載反復作用及材料選擇、構造、製造、施工安裝不當等產生具有擴展性或脆斷傾向性裂紋損傷時,應設法修復。在修復前,必須分析產生裂紋的原因及其影響的嚴重性,有針對性地採取改善結構實際工作或進行加固的措施,對不宜採用修復加固的構件,應予拆除更換。
;6. 鋼結構廠房加固方法有哪些
一、對鋼結構廠房的材料性能以及體系進行整體了解
在對鋼結構廠房進行加固的過程中,首先需要了解該廠房建築的可靠程度,包括鋼結構材料的性能、結構體系以及存在的結構問題和損傷。組織有經驗、有技術的專業人士對這些問題進行統一研究,分析出鋼結構廠房的受力現狀和持力水平,為下一步的加固優化設計奠定基礎。
二、選擇經濟、合理、可靠的加固措施
鋼結構廠房的加固設計的方案選擇需要充分考慮結構的承重現狀以及加固後的受力特點。從確保整理結構合理性和可靠性的角度出發,選擇經濟合理以及便於施工的加固措施。例如採取新舊結構或者材料的連接技術,結合現有的加固施工水平,盡量考慮綜合技術指標。此外,在對鋼結構廠房加固方案的優化設計方面,還需要採取有效的措施減少對周圍環境和相鄰建築物所帶來的負面影響,縮短施工周期。
三、盡量使用原有結構的承載力
為了避免對原有結構造成損傷,在進行加固過程中需要盡量使用原有結構的承載力。對廠房自身的承重結構件進行可靠性鑒定分析以及檢測,整體了解其現有的承載能力,然後根據檢測報告,保留利用更多的原有承載部件。因為對鋼結構廠房進行大規模的拆卸,很容易給部件帶來嚴重的損傷,而且新舊結構的連接難度較大,對加固效果會造成一定程度的影響,從而給鋼結構廠房後期的使用埋下了巨大的安全隱患。
四、加固施工過程中的質量控制
鋼結構廠房加固施工過程中,需要加強對實際結構的檢測,准確掌握現有結構的實際情況和損傷狀況,實時減少安全隱患。加固質量控制的技術措施包括鋼結構的製作、焊接、安裝、螺栓連接、防腐和防火塗料的塗裝以及壓型鋼板的安裝。在鋼結構的加固過程中,要對使用的結構件進行質量檢驗,發現與檢測結果不符或者檢測時未發現的問題,應該採取及時的補救措施,相當大限度的確保加固方案的可靠性和有效性。
7. 鋼結構廠房加固有什麼好的方案嗎
對於鋼結構廠房的加固根據經驗總結如下:1、改變結構計算圖形;2、加大構件截面;3、鋼結構加固補強;4、FRP鋼結構加固;5、裂紋修復處理 等,僅供參考。具體實施詳情可後續溝通
8. 鋼結構的加固的方法主要有哪些
目前鋼結構加固的方法可分為三種。第一種是加大構件截面法,第二種是改善結構受力體系,第三種是預應力技術加固法。
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。而增大鋼結構截面的主要加固方法為粘鋼或貼碳纖維布。這兩種方法對結構本身損傷比較小,而且這幾年國內發展得比較快,應用也逐漸增多,但在鋼結構建築物加固應用相對不多,特別是在正常使用情況下的使用壽命仍然存在問題。而且粘鋼或碳纖維的施工難度比較大,必須要將原結構表面進行處理、磨平、光滑後才能粘貼。結構承受動力荷載或高溫時可能產生脫膠。
增設樑柱等改善結構受力體系的加固方法可以有效並較為明顯地降低結構的荷載效應,從而使結構的承載能力滿足要求,且這種方法的投入不高,經濟效益非常好。膽築結構無任何特別要求時,此種方法可行性很強,但不適用於要求大空間等結構中。
體外預應力技術加固方法是指將預應力筋布置在待加固結構構件的截面之外,通過改變結構的傳力途徑減少構件的荷載效應,同時在結構的原有基礎上提高結構的承載能力,改善結構的變形性能,降低桿件中的應力,能使受損工程結構恢復其原有的技術功能,從而滿足新的承載條件和使用功能的要求。結構由預應力筋、管道、防腐材料、轉向塊、錨固系統等部件組成。
雖然體外預應力加固鋼梁的方法具有可操作性、經濟性、安全性等優點,但現階段這方面的研究經驗及工程實踐較少,其明顯的經濟和社會效益還有待進一步研究。
9. 鋼結構加固的主要方法有哪些
根據固藍建築施工經驗,鋼結構工程加固的主要方法有:
1、帶負荷加固。施工最方便,也較經濟。用於構件(或連接)應力小於鋼材設計強度的80%時,或構件無甚大損壞(破損、變形、翹曲等)情況下。此時為了使新加固桿件參與受力,有時需要對被加固桿件採取臨時卸荷的措施。另外,加固時應注意不影響其他構件的正常使用。
2、卸荷加固。適用於結構損壞較大或構件和連接的應力狀態很高,需要暫時減輕其負荷時。對某些主要接受可動荷載的結構(如吊車梁等)可限制其可動荷載,即相當於大部分卸荷。
3、從原結構上拆下應加固或更新的部件。當結構破壞嚴重或原截面承載力過小,必需在地面進行加固或更新時採用。此時必需設置臨時支撐,使被換構件完全卸荷;同時,必需保證被換結構卸下後整個結構的平安。
10. 鋼結構加固技術有哪些方法
鋼結構加固的主要方法有:減輕荷載、改變結構計算圖形、加大原結構構件截面和連接強度、阻止裂紋擴展等。當有成熟經驗時,亦可採用其它加固方法。改變結構計算圖形,改變結構計算圖形的加固方法是指採用改變荷載分布狀況、傳力途徑、節點性質和邊界條件,增設附加桿件和支撐、施加預應力、考慮空間協同工作等措施對結構進行加固的方法;改變結構計算圖形的一般加固方法:對結構可採用下列增加結構或構件的剛度的方法進行加固:增加支撐形成空間結構並按空間結構驗算;加設支撐增加結構剛度,或者調整結構的自振頻率等以提高結構承載力和改善結構動力特性;增設支撐或輔助桿件使結構的長細比減少以提高其穩定性;在排架結構中重點加強某一列柱的剛度,使之承受大部分水平力,以減輕其 它柱列負荷;在塔架等結構中設置拉桿或適度張緊的拉索以加強結構的剛度。
對受彎桿件可採用下列改變其截面內力的方法進行加固:改變荷載的分布,例如將一個集中荷載轉化為多個集中荷載;改變端部支承情況,例如變鉸接為剛結;增加中間支座或將簡支結構端部連接成為連續結構;調整連續結構的支座位置;對桁架可採取下列改變其桿件內力的方法進行加固:增設撐桿變桁架為撐桿式結構;加設預應力拉桿。加大構件截面的加固採用加大截面加固鋼構件時,所選截面形式應有利於加固技術要求並考慮已有缺陷和損傷的狀況。連接的加固與加固件的連接,鋼結構連接方法,即焊縫、鉚釘、普通螺栓和高強度螺栓連接方法的選擇,應根據結構需要加固的原因、目的、受力狀況、構造及施工條件,並考慮結構原有的連接方法確定。裂紋的修復與加固,結構因荷載反復作用及材料選擇、構造、製造、施工安裝不當等產生具有擴展性或脆斷傾向性裂紋損傷時,應設法修復。在修復前,必須分析產生裂紋的原因及其影響的嚴重性,有針對性地採取改善結構實際工作或進行加固的措施,對不宜採用修復加固的構件,應予拆除更換。