按照加固对象,钢结构加固可分为钢柱加固、钢梁加固、钢屋架或支架加固、吊车系统加固、连接与节点加固、裂缝的修复加固等。
根据损伤范围,钢结构的加固可分为两类:一类是局部加固,一般只对某些承载力不足的杆件或连接节点进行加固;另一类是全面加固,是对整个结构的加固。
钢结构加固的主要方法有:减少荷载、改变结构计算图、增加原结构构件截面和连接强度、阻止裂缝扩展等。当有成熟经验时,也可采用其他加固方法。
1.改变结构计算图
改变结构计算图加固方法是指通过改变荷载分布、力的传递路径、节点性质及边界条件、增设杆件和支撑、施加预应力、考虑空间协调等措施对结构进行加固的方法。结构计算图的一般加固方法。
(1)可采用下列方法对结构或构件进行加固:
1)添加支撑形成空间结构,并根据空间结构进行验证;
2)增加支撑,增加结构刚度,或调整结构的固有频率,以增加结构承载能力,改善结构的动力特性;
3)增加支撑或辅助杆件,减小结构的长细比,提高结构的稳定性;
4)在排架结构中,重点加强某一柱的刚度钢结构加固,使其承受大部分水平力,以减轻其他柱的荷载;
5)在塔等结构中安装拉杆或适当张紧的拉索,增加结构刚度。
(2) 受弯构件可通过改变截面内力的方法进行加固,具体方法如下:
1)改变载荷的分布,如将一个集中载荷转换成多个集中载荷;
2)改变端部支撑,如将铰链改为刚接铰链;
3)增加中间支撑或将简支结构端部连接起来,形成连续结构;
4)调整连续结构支撑位置;
5)改结构为杆式结构;
6)施加预应力。
(3) 通过改变桁架杆件的内力,可以采用下列方法对桁架进行加固:
1)增加支撑杆,将桁架改造为支撑式结构;
2)增设预应力拉杆。
2.加强构件的截面
采用增加截面方式加固钢构件时,所选截面应符合加固技术要求并考虑存在的缺陷和损伤。
3.连接处的加固及钢筋的连接
钢结构连接方法即焊接、铆钉、普通螺栓和高强度螺栓连接方法的选用,应根据结构加固的原因、用途、受力情况、构造与施工条件等,并考虑结构原有的连接方法确定。
钢结构加固一般应采用焊接连接和摩擦型高强螺栓连接。当有基础时,也可采用焊缝与摩擦型高强螺栓混合连接。采用焊接连接时,应采用认可的焊接工艺和连接材料。
4.裂缝修补加固
钢结构由于反复荷载作用以及选材、制造、施工、安装不当等原因,造成具有扩展或脆性断裂倾向的裂纹损坏时,应进行修复。修复前必须分析裂缝产生的原因及其影响的严重程度,采取针对性的措施,改善结构的实际工作或进行加固。对不宜修复加固的构件应拆除更换。
结尾
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