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钢结构损害的主要因素及加固技术措施
1钢结构损害的主要因素有:
(1)由荷载变化,超期服役,规范和规程改变导致结构承载力不足;
(2)构件由于各种意外产生变形、扭曲、伤残、凹陷等,致使构件截面削弱,杆件翘曲,连接开裂等;
(3)温差作用下引起构件或连接变形、开裂和翘曲;
(4)由于化学物质的侵蚀而产生腐蚀以及电化学腐蚀致使钢结构构件截面削弱;
(5)其它包括设计、生产、施工中的失误及服役期中的违规使用和操作等。
2钢结构的加固技术措施主要有三种:
(1)截面补强法:在局部或沿构件全长以钢材补强,连成整体使之共同受力;
(2)改变计算简图:增设附加支承,调整荷载分布情况,降低内力水平,对超静定结构支座进行强迫位移,降低应力峰值;
(3)预应力拉索法:利用高强拉索加固结构薄弱环节或提高结构整体承载力、刚度和稳度。
1)钢构件加固连接方法的选择,应根据结构加固的原因、受力状态及施工条件,并考虑结构原有的连接方法确定。一般可与原有结构的连接方法一致。即当原有结构是铆钉连接时,可采用摩擦型高强螺栓连接加固;原有结构为焊接时,应选用焊接连接而不宜采用螺栓等其他连接方式。
2)在同一受力部位连接的加固中,不宜采用刚度相差较大的,如焊缝与铆钉或普通螺栓共同受力的混合连接方法。结构经长期使用,出现不同程度的锈蚀、磨损以及操作不正常等,造成结构缺陷,使结构构件截面严重削弱。钢结构常用连接方法中,其连接的刚度即破1坏时抵抗变形能力的大小依次为焊接、摩擦型高强度螺栓、铆接、普通螺栓。一般应采用刚度较大的连接加固比其刚度小的连接,但在受力较简单明确的接头中,可经研究采用焊缝和高强度螺栓共同受力的混合连接。
3)加固连接所用材料应与原有连接材料的性质相匹配,其技术指标和强度设计值应符合《钢结构设计规范》(国标 50017—2003)中第3.3.8条、第3.4.1条、第3.4.2条的规定。随着便利时代的到来,钢结构工程的应用也变得广泛起来,钢结构工程作为新型时代下的建筑产物,越来越多的工厂建立选择使用钢结构,在钢结构工程应用中钢结构加固变的尤为重要,并不是每种类型都能适用,详细加固方案可根据项目情况具体来定。加固连接材料如金属焊条等,应与原结构及其连接材料相容、协调、一致,并使彼此能很好结合,强度、韧性、塑性良好。
加固件的连接
为加固结构而增设的板件(加固件),除须有足够的设计承载力和刚度外,还必须与被加固结构有可靠的连接,以保证二者良好地共同工作。
加固件与被加固结构间的连接,应根据设计受力要求经计算并考虑构造和施工条件确定。对于轴心受力构件,可根据下式计算;对于受弯构件,应根据可能的1大设计剪力计算;对于压弯构件,可根据以上两者中的较大值计算。
对于仅用增设中间支承构件(点)来减少受压构件自由长度加固时,支承杆件(点)与加 固件间连接受力,可按下式计算,其中At取原构件的截面面积.
加固件的焊缝、螺栓、铆钉等连接的计算可按《钢结构设计规范》的规定进行。
钢结构建筑存在严重缺点和损伤,改变使用条件后,经验查、验算结构的承载力、刚度或稳定性不满足使用要求时,应对钢结构进行加固。常见的钢结构需加固补强的主要原因有:
1.由于建筑设计或施工中造成钢结构焊缝长度不足、杆件中切口过长、截面削弱过多等缺点。
2.由于自然环境因素影响和外界***介质侵蚀,钢材会容易产生锈蚀,锈蚀引起构件有效断面减小而导致承载力下降,在外部环境恶劣,***介质浓度高的情况下,钢材锈蚀速度加快。另外,在反复荷载作用下,因裂缝扩展、损伤会引起疲劳***。
3.工艺生产条件变化,使结构上荷载增加,原有结构不能适应。
4.使用的钢材质量不合要求。
5.意外自然灾害对结构损伤严重。
6.由于地基基础下沉,引起结构变形和损伤。
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