現(xiàn)如今鋼結(jié)構(gòu)建筑不斷發(fā)展,越來(lái)越多的鋼結(jié)構(gòu)大樓進(jìn)入我們的生活,但是由于生產(chǎn)、制造、施工、使用環(huán)境等因素的影響,在鋼結(jié)構(gòu)建筑當(dāng)中不可避免的存在著各種各樣的缺陷和損傷,嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)安全。傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)加固方法是將鋼板焊接、螺栓連接或在損傷部位粘貼鋼板等方法。但是,這些方法或多或少都存在較多缺陷:
缺陷:加固所選材料基本都為鋼材,在進(jìn)行加固處理時(shí)會(huì)給結(jié)構(gòu)帶來(lái)過(guò)多的結(jié)構(gòu)自重,且鋼板不易裁剪成加固所需的形狀,安裝運(yùn)輸?shù)容^為困難,在加固完工之后,需對(duì)鋼材進(jìn)行防銹處理,以免鋼材生銹對(duì)結(jié)構(gòu)膠產(chǎn)生不必要的影響,且維護(hù)工作量大費(fèi)用較高。
然而碳纖維材料作為一種新型加固材料,碳纖維材料彈性模量與鋼材相近、但強(qiáng)度是鋼筋的5倍,同時(shí)具有質(zhì)輕易于成型、抗腐蝕性和耐久性好、抗1疲勞性能好、施工方便等優(yōu)點(diǎn),且碳纖維材料擁有的這些優(yōu)點(diǎn)都能完1美的解決以上幾種方法所存在的缺陷,因此在鋼結(jié)構(gòu)修復(fù)加固中也將會(huì)得到廣泛應(yīng)用。
對(duì)鋼結(jié)構(gòu)受彎構(gòu)件的修復(fù)通常是將碳纖維片材直接粘貼在受拉翼緣底部,受彎構(gòu)件受力時(shí)碳纖維與受拉翼緣共同承受拉力,提高梁的承載力。而對(duì)于損傷鋼梁,粘貼碳纖維加固修復(fù)不僅能恢復(fù)其損失的剛度、承載能力和改善其疲勞性能,還能對(duì)鋼結(jié)構(gòu)形成保護(hù),起到加固和防腐的雙重效果。在粘貼碳纖維時(shí),將碳纖維粘貼到損傷部位的表面,使一部分荷載通過(guò)膠層傳遞到碳纖維上,可以降低鋼結(jié)構(gòu)損傷部位的名義應(yīng)力,使裂紋擴(kuò)展速率降低或制止裂紋的擴(kuò)展,從而延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的使用壽命。研究表明,存在損傷缺陷的鋼梁用高彈性模量的碳纖維板加固后,剛度基本能恢復(fù)到未損傷情況下鋼梁剛度的90%以上,極限承載力的提高隨著加固量和損傷大小而不同。
浙江萬(wàn)爍建筑技術(shù)有限公司,由一批長(zhǎng)期從事建筑施工、結(jié)構(gòu)加固、特種工程的工程技術(shù)人才和管理人員組成。
鋼結(jié)構(gòu)建筑的加固。1、改變鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算圖形加固法采用改變荷載分布狀況、傳力途徑、節(jié)點(diǎn)性質(zhì)和邊界條件,增設(shè)附加桿件和支撐、施加預(yù)應(yīng)力、考慮空間協(xié)同工作等措施對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固。2、增設(shè)支點(diǎn)加固法梁、板在跨中增設(shè)支點(diǎn)后,減小了跨度,從而能較大幅提高承載能力,并能減小和限制梁、板的撓曲變形。適用于房屋凈空不受限制的大跨度結(jié)構(gòu)中梁、板、桁架、網(wǎng)架等水平結(jié)構(gòu)的加固。3、有粘結(jié)外包型鋼加固法外包鋼加固鋼筋混凝土梁一般采用濕式外包法,即采用環(huán)氧樹(shù)脂化灌漿等方法把型鋼與被加固構(gòu)件粘結(jié)成一整體,加固后的構(gòu)件,由于受拉和受壓鋼截面面積大幅提高,因此正截面承載力和截面剛度也大幅提高。4、粘貼纖維增強(qiáng)塑料加固法粘貼纖維增強(qiáng)塑料加固法除具有粘結(jié)外包型鋼加固法相似的優(yōu)點(diǎn)外,還具有耐腐濁,耐潮濕,幾乎不增加結(jié)構(gòu)自重,耐用,維護(hù)費(fèi)用較低等優(yōu)點(diǎn),但需專(zhuān)門(mén)的防火處理,適用于各種受力性質(zhì)的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件和一般構(gòu)筑物。5、預(yù)應(yīng)力加固鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)采用螺栓連接需要在損傷部位附近的母材上開(kāi)孔,削弱了截面,形成新的應(yīng)力集中區(qū);普通螺栓在動(dòng)載作用下易松動(dòng),高強(qiáng)螺栓易發(fā)生應(yīng)力松弛現(xiàn)象,降低了結(jié)構(gòu)的修補(bǔ)效果。
鋼結(jié)構(gòu)加固的關(guān)鍵方法有:緩解載荷、改變測(cè)算圖型、增加原結(jié)構(gòu)預(yù)制構(gòu)件截面和聯(lián)接抗壓強(qiáng)度、阻攔裂痕拓展等。當(dāng)有完善工作經(jīng)驗(yàn)時(shí),也可選用別的的加固方法。經(jīng)評(píng)定必須加固的鋼結(jié)構(gòu),依據(jù)危害范疇一般分成部分加固和全1方位加固。部分加固是對(duì)某承載力不夠的桿件或聯(lián)接連接點(diǎn)處開(kāi)展加固,有提升桿件截面法、減少桿件隨意長(zhǎng)短法和聯(lián)接連接點(diǎn)加固法。
全1方位加固是對(duì)總體結(jié)構(gòu)開(kāi)展加固,有不改變結(jié)構(gòu)基樁測(cè)算圖型加固法和改變結(jié)構(gòu)基樁測(cè)算圖型加固法兩大類(lèi)。提升或提升支撐板管理體系,也是對(duì)結(jié)構(gòu)管理體系加固的合理方法。提升原來(lái)預(yù)制構(gòu)件截面的加固方法是費(fèi)料費(fèi)時(shí)的方法(但通常是行得通的方法);改變測(cè)算示意圖的方法有效且各種各樣,其花費(fèi)也大大的降低。