1. 钢结构加固方法有哪几种
宿州市立医院新区钢结构连廊坍塌事故分析(卡本 MS胶耐候性)
2020年11月27日宿州市立医院新区钢结构连廊坍塌事故虽然已经过去了一个月,但事故的危害仍历历在目,事故的警示仍铭记于心。
1.事故分析及解决方案
“知其然知其所以然”,才能更好地解决问题!图片中我们可以清楚地看见坍塌散落的钢梁的跨中和两个端部均没有明显的变形,翼缘板和腹板也没有明显的翘曲,也就是说钢梁结构自身并没有发生塑性变形—即钢梁没有达到承载力极限。那么,结构破坏极大概率就是因为连廊钢梁与混凝土主楼结构的连接节点遭到了极限荷载的破坏,从而丧失了承载力。
那么,当已建成或在建的钢结构遇到了因上部荷载陡增而导致钢结构各构件的承载力不足或失效时,有没有办法可以解决此问题呢?
答案就是,在基于工程造价最优的考虑下和保证建筑物结构安全的前提下,由建设方、检测单位及相关部门讨论、决议,并进行合规的局部(整体)钢结构加固。
2.常用加固方法
钢结构加固的主要方法有: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。
一、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。
二、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。加固后构件需满足现行设计标准的安全性、适用性及耐久性。以受弯构件为例,平面内受弯的加固构件,抗弯强度应满足相关规范。
三、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。
四、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。
4.钢结构加固方案需要综合考量
钢结构加固设计所面临的不确定因素远比新建工程多而复杂,需要设计人员根据专家鉴定结论、相关规范标准(《钢结构加固设计标准》(GB51367-2019))及业主要求综合考量。
2. 钢结构加固方法有哪些
钢结构加固方法有:1、加大构件截面的加固。2、连接的加固与加固件的连接。3、裂纹的修复与加固。4、改变结构计算图形。1、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。
2、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。
3、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宴岁有扩展性或脆断倾向性晌亩睁裂纹损伤时,应设法修复。在修耐兄复前,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。
3. 钢结构桥梁要怎样加固
桥梁工程在运营的过程中,常常会出现不同程度的病害,每一种病害都有特定的原因及解决方案。数年来,针对桥梁病害的加固技术多种多样,但并不是所有的加固技术都是完美的,适用于全部桥梁的。今天总结了六种桥梁加固技术的优缺点,以作参考。
一、体外预应力加固
加固措施
通过体外预应力索施加反向荷载的方法对桥梁进行加固,此外考虑箱梁两侧腹板出现大量的斜剪裂缝,为了约束斜裂缝进一步发展,加强对腹板混凝土的约束,增强腹板抗剪承载能力和刚度,采用腹板内侧粘贴钢板。
预应力施工工艺
1.锚固端部横梁与跨中转向横肋墩顶导向槽的施工2.钢绞线下料与穿束3.钢绞线张拉4.预紧5.高应力张拉6.压浆。
缺点:
1.预应力的施工工艺,在钢绞线下料与穿束中粘接段段的长度和位置,新老混凝土之间的粘结,后加预应力对原预应力的影响,很难确定;
2.施加预应力索加固现在存在的问题:如合理的加固预应力筋的位置和数量后加固的预应力钢筋对已经存在的预应力钢筋的影响;
3.体外预应力钢筋松弛、断筋等失效的现象也较为常见。
二、体外预应力加固另外的加强措施
弯曲加强
采用体外预应力加固法可提高结构构件的受弯承载力,预应力筋布置应符合优化布置原则,即加固筋外形与外荷载产生的弯矩图形相似。
因此,加固梁式结构时,体外预应力筋多采用折线形连续筋,以充分发挥加固筋的抗拉强度。
体外筋的灵活布置,可以有效地补强加固不同受力情况的简支梁和连续梁,若连续梁中仅有个别跨需要加固,则可采取在这些跨上单独布置预应力筋进行局部加固;若连续梁普遍较差,则可用各跨布置给予整体加固;若连续梁普遍较弱,但个别跨更弱,则可采取通长布置与局部布置相结合的办法进行加固。
剪切加强
梁的剪切强度可通过外部加设扁钢、钢板和钢箍等方法来提高。扁钢通常箍在构件上用后张法拉紧并已开发了一种后张不锈钢钢箍的方法,后张法能使新材料平分恒载及活载,这样就能更有效地利用新增材料。
提高剪切强度的另外一种方法为采用后张的附加预应力钢筋,预应力钢筋可以加在垂直和倾斜方向上,而且既可安装在梁腹板内,又可安装在箱内。
施加预应力时应当小心谨慎,避免结构某些部分出现超限应力。若构件中存在裂缝,一个好的实施方法是在施加预应力之前,先在裂纹上注射环氧树脂。
三、粘贴碳纤维法与钢板粘贴加强法
粘贴碳纤维法与钢板粘贴加强法基本原理是一致的,均是将其增强材料粘贴在混凝土结构的受拉边缘或薄弱部位,使之与结构形成整体,代替需增设的补强钢筋,提高梁的承载能力达到补强的目的。
粘贴碳纤维法
碳纤维加固桥梁构件的部位:用粘结材料将碳纤维材料有序地缠绕粘贴于构件表面,实现对构件变形的约束并因此提高构件的极限强度和承载能力。在桥梁加固运用中,可粘贴在混凝土梁的顶面或底板上,以提高混凝土梁的截面强度和刚度。也可粘贴在梁的腹板上,以提高其抗剪强度。
施工工艺:
1.处理结构混凝土表面,涂敷基底树脂并整平。
2.涂刮整平胶并对其表面作砂光处理。
3.滚刷粘结剂粘结碳纤维。
4.对已贴的碳纤维作压面处理。
5.表面整饰(如抹砂浆等)。
缺点:
1.碳纤维的抗剪强度低,延展性又不好,所以,其受力的不均匀性必须充分注意。
2.碳纤维用于桥梁加固,其老化问题不容忽视。
粘贴钢板法缺点:
1.对结构抗弯和抗剪加固效果明显,但对结构静刚度影响不大(静刚度包括等直杆件扭转刚度、受弯梁的弯曲强度、薄板受弯曲载荷作用、薄壳变形计算)。
2.在借用桥面铺装层参与受力时,新老混凝土的可靠连接始终存在问题,如粘结剂的老化问题。
3.钢板面积大,刚度大,适型性差,很难与原结构紧密粘接。此外,钢板自重很大,加上锈迹等原因,底、侧粘贴很易脱落(钢板易受腐蚀或脱落)。
4.对于大跨度梁来说,钢板的重量可能太重。
四、体系转换法
体系转换法是通过改变桥梁结构体系以减少梁内应力,提高承载能力的一种加固方法。
这是一种变被动加固为主动加固的方法,该方法需要对原结构的现状进行仔细的调查,对其承载潜能进行正确评价,用周密、细致、可靠的计算分析确定体系转换的方法和施工工艺流程,以达到加固修复病桥的目的。
一般可通过简支梁下增一设支架或桥墩,或把简支梁与简支梁加以连接,使结构由简支变为连续等。
施工工艺
1.揭开桥面铺装层,将梁顶保护层凿除,使主筋外露,沿梁顶增设纵向受力主筋,数量根据计算决定。
2.浇注端头混凝土;
3.拆除或改变原有支座;
4.重新做好桥面铺装;
该加固方法主要对于大、中简支梁桥的加固,将多跨简支梁的梁端连接起来,变为多跨连续梁,可以有效改善结构的受力状况,提高桥梁的承载能力,但不适合连续钢构桥的后期加固。
五、桥面系减载
对大跨度连续钢构而言,恒载在总重量中占有相当大的比重,减小桥跨内桥面的恒载重量,诸如变硷桥面铺装为沥青硷桥面铺装、变硷栏杆系为钢质栏杆系、减薄人行道铺装厚度等能有效地减小跨中的下挠量。
六、扩大或增加原结构构件截面,以提高原结构的强度和刚度
该方法虽然能提高结构承载力,但也会因而加大结构自重。自重加大产生的内力增量会消抵部分或全部结构承载能力的提高。且新增结构面积或体外施加的预应力与原结构体的界面能否良好结合也是一大问题。
此外,扩大或增加原结构构件截面,以提高原结构的强度和刚度;改变原结构的受力体系,使其减小受力;以新的结构代替旧的应力不够的结构,这三种方法均不能用于大跨径连续钢构桥。
增大截面、粘贴钢板(碳纤维)、体外预应力等加固方法都属于二次超静定受力结构。加固前原结构已经承受荷载(即靠前次受力),特别是当承载能力不足时,加固前原结构的截面应力、应变水平一般都很高。新加固部分加固后并不立即承受荷载,而是在新荷载(即二次加载)下才开始受力。
从而导致整个加固结构在其后的第二次受力过程中新加部分的应力、应变始终滞后于原结构的累计应力、应变,这决定了此时混凝土结构加固计算分析不能够完全按普通结构概念进行。加固结构的承载力与新旧两部分的应力差值或应变差值直接相关,与原结构的极限变形值有关,与两部分材料的应力、应变关系有关。
4. 钢构大棚跨距大H钢大梁如何加固
钢大梁加固方法有很多,比如粘钢加固、碳纤维加固、加大截面加固、置换混凝土加固等的方法。具体使用哪种方法还的看钢构大棚的具体情况,建议专业人员看看具体情况,然后再决定用哪种方法加固。希望麦臣加固的回答对你有所帮助
5. 钢结构加固方法
钢结构加固方法
导语:钢结构是主要由钢制材料组成的结构,是主要的建筑结构类型之一。结构主要由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成,各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接。因其自重较轻,且施工简便,广泛应用于大型厂房、场馆、超高层等领域。
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。
;6. 钢结构厂房加固方法有哪些
一、对钢结构厂房的材料性能以及体系进行整体了解
在对钢结构厂房进行加固的过程中,首先需要了解该厂房建筑的可靠程度,包括钢结构材料的性能、结构体系以及存在的结构问题和损伤。组织有经验、有技术的专业人士对这些问题进行统一研究,分析出钢结构厂房的受力现状和持力水平,为下一步的加固优化设计奠定基础。
二、选择经济、合理、可靠的加固措施
钢结构厂房的加固设计的方案选择需要充分考虑结构的承重现状以及加固后的受力特点。从确保整理结构合理性和可靠性的角度出发,选择经济合理以及便于施工的加固措施。例如采取新旧结构或者材料的连接技术,结合现有的加固施工水平,尽量考虑综合技术指标。此外,在对钢结构厂房加固方案的优化设计方面,还需要采取有效的措施减少对周围环境和相邻建筑物所带来的负面影响,缩短施工周期。
三、尽量使用原有结构的承载力
为了避免对原有结构造成损伤,在进行加固过程中需要尽量使用原有结构的承载力。对厂房自身的承重结构件进行可靠性鉴定分析以及检测,整体了解其现有的承载能力,然后根据检测报告,保留利用更多的原有承载部件。因为对钢结构厂房进行大规模的拆卸,很容易给部件带来严重的损伤,而且新旧结构的连接难度较大,对加固效果会造成一定程度的影响,从而给钢结构厂房后期的使用埋下了巨大的安全隐患。
四、加固施工过程中的质量控制
钢结构厂房加固施工过程中,需要加强对实际结构的检测,准确掌握现有结构的实际情况和损伤状况,实时减少安全隐患。加固质量控制的技术措施包括钢结构的制作、焊接、安装、螺栓连接、防腐和防火涂料的涂装以及压型钢板的安装。在钢结构的加固过程中,要对使用的结构件进行质量检验,发现与检测结果不符或者检测时未发现的问题,应该采取及时的补救措施,相当大限度的确保加固方案的可靠性和有效性。
7. 钢结构厂房加固有什么好的方案吗
对于钢结构厂房的加固根据经验总结如下:1、改变结构计算图形;2、加大构件截面;3、钢结构加固补强;4、FRP钢结构加固;5、裂纹修复处理 等,仅供参考。具体实施详情可后续沟通
8. 钢结构的加固的方法主要有哪些
目前钢结构加固的方法可分为三种。第一种是加大构件截面法,第二种是改善结构受力体系,第三种是预应力技术加固法。
常用的加大截面的加固方式主要有:加大截面高度、加厚翼缘板、变工形截面为箱形截面等方式。而增大钢结构截面的主要加固方法为粘钢或贴碳纤维布。这两种方法对结构本身损伤比较小,而且这几年国内发展得比较快,应用也逐渐增多,但在钢结构建筑物加固应用相对不多,特别是在正常使用情况下的使用寿命仍然存在问题。而且粘钢或碳纤维的施工难度比较大,必须要将原结构表面进行处理、磨平、光滑后才能粘贴。结构承受动力荷载或高温时可能产生脱胶。
增设梁柱等改善结构受力体系的加固方法可以有效并较为明显地降低结构的荷载效应,从而使结构的承载能力满足要求,且这种方法的投入不高,经济效益非常好。胆筑结构无任何特别要求时,此种方法可行性很强,但不适用于要求大空间等结构中。
体外预应力技术加固方法是指将预应力筋布置在待加固结构构件的截面之外,通过改变结构的传力途径减少构件的荷载效应,同时在结构的原有基础上提高结构的承载能力,改善结构的变形性能,降低杆件中的应力,能使受损工程结构恢复其原有的技术功能,从而满足新的承载条件和使用功能的要求。结构由预应力筋、管道、防腐材料、转向块、锚固系统等部件组成。
虽然体外预应力加固钢梁的方法具有可操作性、经济性、安全性等优点,但现阶段这方面的研究经验及工程实践较少,其明显的经济和社会效益还有待进一步研究。
9. 钢结构加固的主要方法有哪些
根据固蓝建筑施工经验,钢结构工程加固的主要方法有:
1、带负荷加固。施工最方便,也较经济。用于构件(或连接)应力小于钢材设计强度的80%时,或构件无甚大损坏(破损、变形、翘曲等)情况下。此时为了使新加固杆件参与受力,有时需要对被加固杆件采取临时卸荷的措施。另外,加固时应注意不影响其他构件的正常使用。
2、卸荷加固。适用于结构损坏较大或构件和连接的应力状态很高,需要暂时减轻其负荷时。对某些主要接受可动荷载的结构(如吊车梁等)可限制其可动荷载,即相当于大部分卸荷。
3、从原结构上拆下应加固或更新的部件。当结构破坏严重或原截面承载力过小,必需在地面进行加固或更新时采用。此时必需设置临时支撑,使被换构件完全卸荷;同时,必需保证被换结构卸下后整个结构的平安。
10. 钢结构加固技术有哪些方法
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。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: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:增加支撑形成空间结构并按空间结构验算;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;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;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;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。
对受弯杆件可采用下列改变其截面内力的方法进行加固: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;改变端部支承情况,例如变铰接为刚结;增加中间支座或将简支结构端部连接成为连续结构;调整连续结构的支座位置;对桁架可采取下列改变其杆件内力的方法进行加固:增设撑杆变桁架为撑杆式结构;加设预应力拉杆。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。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。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。