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提高鋼結(jié)構(gòu)安全性能,不知道這些怎么行!

點擊次數(shù):  更新時間:2018-09-26 15:48:54

隨著鋼結(jié)構(gòu)在民用、工業(yè)以及公共建筑中的大量應(yīng)用,其安全性能應(yīng)用愈發(fā)受人重視,今天我們總結(jié)了鋼結(jié)構(gòu)的安全評定內(nèi)容及加固方法,一起來看吧。

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安全評定

01、連接與構(gòu)造措施

1)合理設(shè)置焊縫尺寸、螺栓的間距與直徑、桿件的截面尺寸。例如截面尺寸要達到設(shè)計要求中對最小截面尺寸的規(guī)定,鋼管壁厚度3mm,鋼板最小厚度4mm,角鋼的最小截面L45×4mm。

2)保證構(gòu)件之間的可靠連接。無論是進行構(gòu)件與構(gòu)件的連接,還是構(gòu)件本身的連接都要符合規(guī)范要求。連接計算主要是為了檢測連接的效果,主要包括承載力與受拉計算,焊縫的連接強度計算,柱與鋼框架結(jié)構(gòu)梁的剛性計算,螺栓鉚釘連接受剪計算及連接節(jié)點處板件的計算等。

3)保證鋼結(jié)構(gòu)的局部滿足穩(wěn)定性要求,例如可以增加截面的寬厚比等。

4)隔熱以及防護性能滿足要求。

5)鋼結(jié)構(gòu)的整體支撐以及構(gòu)件之間的布置要科學合理,并保證每一部分的施工質(zhì)量,例如嚴格控制屋架、豎向支撐、桁架的水平及垂直支撐等。

6)嚴格控制支座的加工及安裝施工,例如垂直度、安全平整度以及支座位置的安裝要滿足要求。

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02、承載力

對于具備相應(yīng)條件的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件,例如梁、板或者屋架等,可以通過現(xiàn)場施加豎向荷載,然后檢測關(guān)鍵部位的撓度變形、側(cè)向應(yīng)變,根據(jù)應(yīng)變以及分析結(jié)果確定是否符合承載力要求。

實施現(xiàn)場荷載試驗要遵循非破壞性原則,在保證荷載形式與結(jié)構(gòu)實際要承受的作用基本一致的條件下,避免現(xiàn)場檢驗荷載引發(fā)構(gòu)件或者結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不可逆的損傷或者變形,為此應(yīng)將現(xiàn)場檢驗和定為設(shè)計荷載的70%~80%。

進行現(xiàn)場荷載試驗中要進行分級加卸,一般通過5級達到荷載的標準值,然后通過2~5級進行卸載。一般在加載的開始階段按照標準值的20%進行加載,然后每一級按照10%遞增。同時為不引發(fā)破壞性,要在荷載值接近標準值時將荷載增加量減少到5%。每一級加載完畢后持續(xù)至少10min,然后再進行試驗讀數(shù)。對于大跨度的屋架或者是桁架的持續(xù)時間要長達12h甚至更長,而檢驗裂縫寬度以及變形時也要持續(xù)最少30min。

03、鋼結(jié)構(gòu)抗災(zāi)害能力

抗災(zāi)害能力的評估內(nèi)容主要包括:抗火能力、抗震能力、抗風能力(主要是輕型鋼結(jié)構(gòu))、抗冰雪荷載能力(主要是鋼屋架)。其中,抗震能力主要通過結(jié)構(gòu)以及體系的連接構(gòu)造、布置以及結(jié)構(gòu)與構(gòu)件的抗震承載力進行綜合評價;抗冰雪及風能力的評估可從鋼結(jié)構(gòu)的選型、承載力驗算以及構(gòu)造連接等方面進行評估。

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加固方法

01、焊接及螺栓連接加固

在焊接加固時,高溫會降低焊接部位的母材性能,同時焊縫內(nèi)部缺陷也會使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生新裂縫,且焊接結(jié)構(gòu)內(nèi)部的殘余應(yīng)力會加速裂縫的發(fā)展。而在螺栓連接加固時,鋼材上的孔洞會削弱截面,形成新的應(yīng)力集中區(qū),降低結(jié)構(gòu)加固的效果。

02、增加結(jié)構(gòu)或構(gòu)件剛度

1)增加支撐形成空間結(jié)構(gòu)并按空間結(jié)構(gòu)進行驗算;

2)加設(shè)支撐增加結(jié)構(gòu)剛度或調(diào)整結(jié)構(gòu)的自振頻率等,以提高結(jié)構(gòu)承載力并改善結(jié)構(gòu)動力特性;

3)增設(shè)支撐或輔助桿件使構(gòu)件的長細比減少以提高其穩(wěn)定性;

4)在排架結(jié)構(gòu)中重點加強某一列柱的剛度,使之承受大部分水平力,以減輕其他柱列負荷在塔架等結(jié)構(gòu)中設(shè)置拉桿或適度張緊的拉索以加強結(jié)構(gòu)的剛度

03、粘鋼加固

在結(jié)構(gòu)表面粘貼鋼板,通過結(jié)構(gòu)膠使兩者共同工作,提高鋼結(jié)構(gòu)的承載能力。因鋼板不宜加工成形狀復雜的結(jié)構(gòu)且耐腐蝕性差,故后期維護費用較高。

04、粘貼復合材料加固

采用粘結(jié)劑在鋼結(jié)構(gòu)損傷部位粘貼復合材料,由其承擔部分荷載,從而減小損傷部位的應(yīng)力。采用粘貼復合材料加固后結(jié)構(gòu)自重及尺寸變化小,復合材料的抗疲勞和耐腐蝕性能好,施工較為簡單,適合現(xiàn)場修復。