結構加固設計程序(鋼結構加固方法有哪幾種)
發(fā)布時間:2023-03-09 15:15:11來源:
鋼結構加固方法有哪幾種
一般加固方法的特點和適用范圍
4.1加大截面法
以增大結構構件的截面面積來提高承載力的加固方法。這種方法加固效果好、經(jīng)濟、適用面廣,但施工復雜、濕作業(yè)工作量大、工期長,且對房屋的凈空和美觀有一定影響,妨礙正常使用。加大截面法適用于板、梁、柱、墻、基礎等一般受力構件,簡單的構造示意如圖1所示。圖1(a)中的新舊板通過鑿毛的結合面整體受力;當不考慮整體受力時,結合面也 可不鑿毛,認為新舊板各自受力,此時新板應該同時配正、負彎矩鋼筋。圖1(b)、(c)也可以取一面或幾面加寬。
(a)加固板
(b)加固梁 (c)加固柱
圖1加大截面加固法
4.2增設支點法
通過增設支點,減小結構跨度和內力,提高結構承載力的加固方法。受力明確、簡單可靠、效果好,但使用空間受到影響。適用于板、梁桁架,簡單的構造示意如圖2所示。
(a) 加固板
(b) 加固梁
圖2增支點加固法
4.3外包鋼法
在結構構件的四角(或兩角)包以型鋼的加固方法。當以乳膠水泥粘貼或以環(huán)氧樹脂化學灌漿等方法粘結時,稱為濕式外包鋼加固法;當型鋼與原柱間無任何連結,或雖填塞有水泥砂漿仍不能確保結合面剪力有效傳遞進,稱為干式外包鋼加固法。該加固方法受力可靠、施工簡便、工期短,但耗鋼量較大,維護費較高。適用于梁、柱屋(橋)架,簡單的構造示意如圖3所示。
(a)加固梁 (b)加固柱
圖3外包鋼加固法
4.4預應力法
采用外加預應力的鋼拉桿、鋼鉸線或型鋼撐桿是卸載、加固及改變結構受力三者合一的加固方法。材料簡便快捷,施工時不影響使用,但要有一套施工預應力的工序和設備器具,要求環(huán)境溫度不超過60度,否則應該采取有效防護措施。適用于梁、板、柱、屋(橋)架,簡單的構造示意如圖4所示。
(a)加固梁
圖4預應力加固法
4.5 粘鋼法
用結構膠把鋼板粘貼在構件外面以提高結構承載力和滿足正常使用要求的加固方法。施工工藝簡單、速度快,對生產(chǎn)和生活影響小。要求環(huán)境溫度不超過60度,相對濕度不超過70%及無化學腐蝕的使用條件,否則應采取有效防護措施,對混凝土強度等低于C15的構件不宜采用。適用于板、梁、柱、墻、屋(桁)架,簡單構造示意如圖5所示
4.6碳纖維片材法
利用樹脂粘結材料將碳纖維片材粘貼于構件表面,從而提高結構承載力的加固方法。材料輕質高強、施工方便,適用面廣。要求環(huán)境溫度不超過60度,相對濕度不超過70%及無化學腐蝕的使用條件,否則應采取有效防護措施,對混凝土 強度等級低于C15的構件不宜采用。適用于板、梁、柱、墻、屋(桁)架,簡單的構造如圖6所示。
(a) 加固板
(b)加固梁 (c)加固柱
圖6碳纖維片材加固法
4.7托梁拔柱法
在不拆除或少拆除上部結構的情況下拆除、更換、接長柱的一種加固方法。適用于要求廠房使用功能改變、增大空間的老廠改造的結構加固。具體措施包括有支撐托梁拔柱、無支撐托梁拔柱和雙托梁反牛腿托梁拔柱等方案。
4.8其它方法
如增設剪力墻和支撐體系,以增加結構的整體剛度,調整結構內力,改善結構和構件的受力狀況,提高其抗水平力的能力。利用鋼結構材料與技術加固混凝土結構等。
5 結構加固的幾種實用技術
5.1化學螺栓錨固技術
化學螺栓錨固技術屬于后加固技術。采用化學螺栓錨固鋼板,解決了常規(guī)錨固方法不能加固處理的難題和冬季施工進度慢的問題。近年來,在建筑翻新和建筑的改擴建等方面,化學螺栓錨固施工作為一種新型的、簡便有效的后加固方法,得到了較為廣泛的運用。
這種技術的特點是:1)施工溫度范圍較寬,可在-5°C — 40°C溫度之間施工;2)無膨脹力錨固,對基材不產(chǎn)生擠壓力,適用于各種基材;3)螺栓間距、邊距小,適用于空間狹小處;4)安裝操作便利,安裝后能迅速固結,有較高的承載力;5)錨固厚度較大。其適用范圍:(1)適用于普通混凝土強度等級大于或等于C15(未開裂混凝土),致密的天然石材;(2)用于多種構件;(3)適用于重載及各種震動負載;(4)在加固改造工程中與大面積粘鋼組合使用,如圖5(書中照片),加固作用良好,既增強了梁板的抗剪作用,又對建筑混凝土梁板內部空隙有填補作用,提高了構件的整體承載力。
5.2 CGM高強無收縮灌漿技術
CGM高強無收縮灌漿料,是以高強度材料作為骨料,以水泥作為結合劑,輔以高流態(tài)、微膨脹、防離析等物質配制而成。在施工現(xiàn)場加入一定量的水,攪拌均勻后即可使用。采用CGM高強無收縮灌漿料技術,主要用于混凝土加固以及原有結構上的孔洞的修補,加固效果良好。這種灌漿料特點:1)早強、高強:一天強度最高可達50MPa以上;2)自流態(tài)、免振搗;無收縮、微膨脹;抗油滲、耐久性好;3)對基層要求低,不須進行平整;工藝簡單、操作方便,無需現(xiàn)場配置,易保證質量;拆模時間早,工期縮短;同時可減小抗壓構件截面尺寸;4)無毒無味,不污環(huán)境,施工無噪聲,現(xiàn)場文明。其適用范圍:1)適用于混凝土結構加固改造、植埋鋼筋及地腳螺栓錨固、鋼結構或預制柱墊 板注漿及混凝上梁柱接頭連接、混凝土孔洞修補、基礎錨桿灌漿、預應力構件孔道灌漿、設備基礎二次灌漿等方面。2)適用于施工中不易進行振搗作業(yè)的部位;3)適用于室外惡劣氣候條件、有腐蝕性、承受振動
濕度大、較低溫度等環(huán)境場合;4)CGM灌漿料的施工溫度為-10-40°C,使用溫度在-100-600°C。
5.3裂縫自動壓力灌漿技術
混凝土材料是一種脆性非均質的工程材料,抗拉強度低,抗裂性差,容易產(chǎn)生裂縫。產(chǎn)生裂縫的原因主要由外荷載直接應力和次應力引起;這些裂縫的存在,不但降低結構耐久性和防水性,而且給結構整體性和外觀造成不良影響,甚至促成結構的破壞。為防患于未然,需要根據(jù)裂縫的部位、所處環(huán)境、配筋情況和結構形式,進行具體分析、判斷和處理。裂縫自動壓力藻漿技術特別適合于混土微細裂縫修補加固的新技術。
裂縫自動壓力灌漿技術特點:1)灌漿器構造輕巧,施工方便,勿需用電,可在水平、垂直等任何方向和高空有障礙、野外無電源等惡劣環(huán)境下使用,適應性強,機具無聲,便捷安全;2)可在一條裂縫的各處注人口同時自動注入,由于灌漿器內部軟管和套筒均為透明塑料,注人情況一目了然,在現(xiàn)場可完全確認注漿效果,灌漿質量可靠;3)灌漿施工速度快,效率高,可節(jié)省工期;4)灌漿驃及其配套材料性能良好,使用方便,毒性小,無刺激性氣味,使用安全。其可廣泛用于混凝土裂縫加固、飾面空鼓填充、止水堵漏等情況。適用的裂縫寬度范圍為0.05-3mm,根據(jù)結構物的類別可分為幾種:1)混凝土外墻、內墻、屋架、梁柱、樓板、屋面板等裂縫的修補加固;2)水泥砂漿墻地面、瓷磚、石材等空鼓部位的充填;3)混凝土構筑物:如筒倉、預制構件、設備基礎、水池、水壩、橋梁、隧道、混凝土路面、管道等裂縫修補、止水堵漏。
植筋加固施工工藝流程是什么
一、植筋加固施工工藝流程: 放線→材料準備→砼鑿面→機械成孔→清孔→結構膠配制→注膠→固化→試驗; 植筋錨固施工是在按要求已鑿毛的混凝土上用金剛石鉆機、電錘等機械設備,按選定的參數(shù)成孔,并對孔壁進行處理后,注入配制的結構膠,然后植入準備好的鋼筋,固化后達到植筋的要求。 1、材料準備 按設計要求及錨固參數(shù),準備直徑Φ14、Φ22和Φ25㎜的鋼筋,應注意下料長度,鋼筋表面應采用鋼筋刷蘸5%濃度的鹽酸除銹,然后用清水沖洗晾干,用丙酮溶液去油。施工用的機械設備(金剛石鉆機、電錘、鼓風機等)檢查無故障,準備配制膠體的計量器皿、容器等。 2、鑿面 按設計要求的位置、寬度和高度,對梁側面、頂面及板面進行砼鑿面,要求鑿面輕錘、鑿毛,并去掉松散顆粒,且鑿面要用鋼絲刷凈,高壓水沖清洗干凈;以有利于新舊砼能夠可靠的連結,保證新舊結構的整體性和良好的抗震性。 3、成孔 對需要錨固鋼筋的地方彈線定位,并按已定孔位進行機械成孔;鉆孔深度,按照施工參數(shù)確定,滿足深度要求。鉆孔時,邊鉆邊取出砼,并用高壓鼓風機將孔內粉塵清出孔外。 4、清孔 對成孔進行高壓風處理,將孔內灰渣吹凈,用烤棒烤干,然后用丙酮清洗孔壁。 5、注膠植筋 MLJ結構膠的配制嚴格按配合比值計量調配,攪拌時避免水進入容器,按同一方向攪拌,容器內不得有油污。調配時確保攪拌均勻、顏色一致,膠灌入孔內后將經(jīng)處理的鋼筋插入孔內,按一定方向旋轉多次,以使樹脂與鋼筋和混凝土表面粘結密實,并臨時固定,在常溫下24h左右便可受力使用。 6、固化 7d后結構膠完全固化,進行拉拔試驗(無損傷檢驗),試驗值達到設計要求后卸荷。注膠48h后方可進行下道工序施工,48h內不得對鋼筋有任何擾動。 7、成型 植筋完成符合要求后,再進行其它工序—鋼筋綁扎、焊接、模板支設和砼澆筑工作;在砼澆筑時嚴格按 澆筑施工;同時要保證預埋件和錨栓位置的準確、可靠。 二、施工操作要點及注意事項 1、植筋錨固的關鍵是清孔。孔內清理不干凈或孔內潮濕均會對膠與混凝土的粘結產(chǎn)生不利影響,使其無法達到設計的粘結強度,影響錨固質量。 2、確定合理的錨固參數(shù),例如鉆孔直徑、深度。 3、膠體配制時計量必須準確,否則膠體凝結的時間不好控制,甚至會造成膠體凝結固化后收縮,粘結強度降低;膠體配制好后應立即放入孔內。 4、注膠量要掌握準確,不能過多也不能過少。過多,插入鋼筋時漏出。造成浪費或污染;過少則膠體不夠滿,造成粘結強度不夠。 5、插入鋼筋時要注意向一個方向旋轉,且要邊旋轉邊插入,以使膠體與鋼筋充分粘結。 6、在施工前應對膠體的粘結強度以及膠與鋼和膠與混凝土的粘結強度進行試驗,滿足設計及規(guī)范要求后方可施工。 7、施工完畢后,抽樣進行拉拔試驗,檢驗拔力為每根鋼筋強度設計值的80%.具體試驗結果詳見附件。 8、鉆孔前,應先對原結構中鋼筋位置進行測定,以免鉆孔時對原結構鋼筋造成損傷。 三、質量要求 MLJ結構膠必須有檢驗報告,必須掌握其相應的技術參數(shù),實現(xiàn)確定鉆孔直徑、鉆孔深度及鋼筋外露長度必須滿足設計要求,鋼筋間距應符合設計及相應的驗收標準。 四、安全要求 施工操作應嚴格按照安全操作規(guī)程核安全技術條例規(guī)定,手持沖擊鉆時必須穿絕緣鞋、戴絕緣手套;高空鉆孔時,應搭設腳手架,并設操作平臺,做好安全防護工作。
鋼結構加固方法有哪幾種
直接加固的一般方法有:
1、加大截面加固法
該法施工工藝簡單、適應性強,并具有成熟的設計和施工經(jīng)驗;適用于梁、板、柱、墻和一般構造物的混凝土的加固;但現(xiàn)場施工的濕作業(yè)時間長,對生產(chǎn)和生活有一定的影響,且加固后的建筑物凈空有一定的減小。
2、置換混凝土加固法
該法的優(yōu)點與加大截面法相近,且加固后不影響建筑物的凈空,但同樣存在施工的濕作業(yè)時間長的缺點;適用于受壓區(qū)混凝土強度偏低或有嚴重缺陷的梁、柱等混凝土承重構件的加固。
3、有粘結外包型鋼加固法
該法也稱濕式外包鋼加固法,受力可靠、施工簡便、現(xiàn)場工作量較小,但用鋼量較大,且不宜在無防護的情況下用于600C以上高溫場所;適用于使用上不允許顯著增大原構件截面尺寸,但又要求大幅度提高其承載能力的混凝土結構加固。
4、粘貼鋼板加固法
該法施工快速、現(xiàn)場無濕作業(yè)或僅有抹灰等少量濕作業(yè),對生產(chǎn)和生活影響小,且加固后對原結構外觀和原有凈空無顯著影響,但加固效果在很大程度上取決于膠粘工藝與操作水平;適用于承受靜力作用且處于正常濕度環(huán)境中的受彎或受拉構件的加固。
5、粘貼纖維增強塑料加固法
除具有粘貼鋼板相似的優(yōu)點外,還具有耐腐濁、耐潮濕、幾乎不增加結構自重、耐用、維護費用較低等優(yōu)點,但需要專門的防火處理,適用于各種受力性質的混凝土結構構件和一般構筑物。
6、繞絲法
該法的優(yōu)缺點與加大截面法相近;適用于混凝土結構構件斜截面承載力不足的加固,或需對受壓構件施加橫向約束力的場合。
7、錨栓錨固法
該法適用于混凝土強度等級為C20~C60的混凝土承重結構的改造、加固;不適用于已嚴重風化的上述結構及輕質結構。
間接加固的一般方法有:
1、預應力加固法
該法能降低被加固構件的應力水平,不僅使加固效果好,而且還能較大幅度地提高結構整體承載力,但加固后對原結構外觀有一定影響;適用于大跨度或重型結構的加固以及處于高應力、高應變狀態(tài)下的混凝土構件的加固,但在無防護的情況下,不能用于溫度在600C以上環(huán)境中,也不宜用于混凝土收縮徐變大的結構。
2、增加支承加固法
該法簡單可靠,但易損害建筑物的原貌和使用功能,并可能減小使用空間;適用于具體條件許可的混凝土結構加固。
與混凝土結構加固改造配套使用的技術一般有:
1、托換技術
系托梁(或桁架,以下同)拆柱(或墻,以下同)、托梁接柱和托梁換柱等技術的概稱;屬于一種綜合性技術,由相關結構加固、上部結構頂升與復位以及廢棄構件拆除等技術組成;適用于已有建筑物的加固改造;與傳統(tǒng)做法相比,具有施工時間短、費用低、對生活和生產(chǎn)影響小等優(yōu)點,但對技術要求較高,需由熟練工人來完成,才能確保安全。
2、植筋技術
系一項對混凝土結構較簡捷、有效的連接與錨固技術;可植入普通鋼筋,也可植入螺栓式錨筋;已廣泛應用于已有建筑物的加固改造工程,如:施工中漏埋鋼筋或鋼筋偏離設計位置的補救,構件加大截面加固的補筋,上部結構擴跨、頂升對梁、柱的接長,房屋加層接柱和高層建筑增設剪力墻的植筋等。
3、裂縫修補技術
根據(jù)混凝土裂縫的起因、性狀和大小,采用不同封護方法進行修補,使結構因開裂而降低的使用功能和耐久性得以恢復的一種專門技術;適用于已有建筑物中各類裂縫的處理,但對受力性裂縫,除修補外,尚應采用相應的加固措施。
4、碳化混凝土修復技術(還不成熟)
系指通過恢復混凝土的堿性(鈍化作用)或增加其阻抗而使碳化造成的鋼筋腐蝕得到遏制的技術。
5、混凝土表面處理技術
系指采用化學方法、機械方法、噴砂方法、真空吸塵方法、射水方法等清理混凝土表面污痕、油跡、殘渣以及其它附著物的專門技術。
6、混凝土表層密封技術
系指采用柔性密封劑充填、聚合物灌漿、涂膜等方法對混凝土進行防水、防潮和防裂處理的技術。
7、其它技術
如結構、構件移位技術、調整結構自振頻率技術等。
砌體結構加固方法:
砌體結構的加固分為直接加固與間接加固兩類,設計時,可根據(jù)實際條件和使用要求選擇適宜的方法。
適用于砌體結構的直接加固方法一般為:
1、鋼筋混凝土外加層加固法
該法屬于復合截面加固法的一種。其優(yōu)點是施工工藝簡單、適應性強,砌體加固后承載力有較大提高,并具有成熟的設計和施工經(jīng)驗;適用于柱、帶壁墻的加固;其缺點是現(xiàn)場施工的濕作業(yè)時間長,對生產(chǎn)和生活有一定的影響,且加固后的建筑物凈空有一定的減小。
2、鋼筋水泥砂漿外加層加固法
該法屬于復合截面加固法的一種。其優(yōu)點與鋼筋混凝土外加層加固法相近,但提高承載力不如前者;適用于砌體墻的加固,有時也用于鋼筋混凝土外加層加固帶壁柱墻時兩側穿墻箍筋的封閉。
3、增設扶壁柱加固法
該法屬于加大截面加固法的一種。其優(yōu)點亦與鋼筋混凝土外加層加固法相近,但承載力提高有限,且較難滿足抗震要求,一般僅在非地震區(qū)應用。
適用于砌體結構的間接加固方法一般為:
1、無粘結外包型鋼加固法
該法屬于傳統(tǒng)加固方法,其優(yōu)點是施工簡便、現(xiàn)場工作量和濕作業(yè)少,受力較為可靠;適用于不允許增大原構件截面尺寸,卻又要求大幅度提高截面承載力的砌體柱的加固;其缺點為加固費用較高,并需采用類似鋼結構的防護措施。
2、預應力撐桿加固法
該法能較大幅度地提高砌體柱的承載能力,且加固效果可靠;適用于加固處理高應力、高應變狀態(tài)的砌體結構的加固;其缺點是不能用于溫度在600C以上的環(huán)境中。
砌體結構構造性加固與修補
1、增設圈梁加固
當圈梁設置不符合現(xiàn)行設計規(guī)范要求,或縱橫墻交接處咬搓有明顯缺陷,或房屋的整體性較差時,應增設圈梁進行加固
2、增設梁墊加固
當大梁下磚砌體被局部壓碎或大梁下墻體出現(xiàn)局部豎直裂縫時,應增設梁墊進行加固。
3、砌體局部拆砌
當房屋局部破裂但在查清其破裂原因后尚未影響承重及安全時,可將破裂墻體局部拆除,并按提高砂漿強度一級用整磚填砌。
4、砌體裂縫修補
在進行裂縫修補前,應根據(jù)砌體構件的受力狀態(tài)和裂縫的特征等因素,確定造成砌體裂縫的原因,以便有針對性地進行裂縫修補或采用相應的加固措施。
鋼結構加固方法:
鋼結構加固的主要方法有:減輕荷載、改變結構計算圖形、加大原結構構件截面和連接強度、阻止裂紋擴展等。當有成熟經(jīng)驗時,亦可采用其它加固方法。
1、改變結構計算圖形
改變結構計算圖形的加固方法是指采用改變荷載分布狀況、傳力途徑、節(jié)點性質和邊界條件,增設附加桿件和支撐、施加預應力、考慮空間協(xié)同工作等措施對結構進行加固的方法;
改變結構計算圖形的一般加固方法:
(1)對結構可采用下列增加結構或構件的剛度的方法進行加固:
A、增加支撐形成空間結構并按空間結構驗算;
B、加設支撐增加結構剛度,或者調整結構的自振頻率等以提高結構承載力和改
善結構動力特性;
C、增設支撐或輔助桿件使結構的長細比減少以提高其穩(wěn)定性;
D、在排架結構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
它柱列負荷;
E、在塔架等結構中設置拉桿或適度張緊的拉索以加強結構的剛度。
(2)對受彎桿件可采用下列改變其截面內力的方法進行加固:
A、改變荷載的分布,例如將一個集中荷載轉化為多個集中荷載;
B、改變端部支承情況,例如變鉸接為剛結;
C、增加中間支座或將簡支結構端部連接成為連續(xù)結構;
D、調整連續(xù)結構的支座位置;
E、將結構變?yōu)閾螚U式結構;
F、施加預應力。
(3) 對桁架可采取下列改變其桿件內力的方法進行加固:
A、增設撐桿變桁架為撐桿式結構;
B、加設預應力拉桿。
2、加大構件截面的加固
采用加大截面加固鋼構件時,所選截面形式應有利于加固技術要求并考慮已有缺陷和損傷的狀況。
3、連接的加固與加固件的連接
鋼結構連接方法,即焊縫、鉚釘、普通螺栓和高強度螺栓連接方法的選擇,應根據(jù)結構需要加固的原因、目的、受力狀況、構造及施工條件,并考慮結構原有的連接方法確定。
鋼結構加固一般宜采用焊縫連接、摩擦型高強度螺栓連接,有依據(jù)時亦可采用焊縫和摩擦型高強度螺栓的混合連接。當采用焊縫連接時,應采用經(jīng)評定認可的焊接工藝及連接材料。
4、裂紋的修復與加固
結構因荷載反復作用及材料選擇、構造、制造、施工安裝不當?shù)犬a(chǎn)生具有擴展性或脆斷傾向性裂紋損傷時,應設法修復。在修復前,必須分析產(chǎn)生裂紋的原因及其影響的嚴重性,有針對性地采取改善結構實際工作或進行加固的措施,對不宜采用修復加固的構件,應予拆除更換。
50年來,我國的結構驗測與加固技術經(jīng)歷了從無到有、從單項到全面、從局部構件到整體結構的發(fā)展過程。特別是最近20多年,結構的檢測與加固技術得到快速的發(fā)展,其應用對象已從開始階段的單層的破舊民居擴展到建設工程中的各類結構。
結構檢測與加固技術的發(fā)展與應用對于提高建設工程的質量起到了積極的作用,在節(jié)省國家與企業(yè)的資金、保障企業(yè)生產(chǎn)安全和生命財產(chǎn)的安全方面也起到了一定的作用。
修繕加固與翻建區(qū)別
一.維修加固工程一般是由于結構達不到設計要求的承載,或者因為某些問題而影響結構安全,達不到結構耐久性的,才需要做加固。維修加固加固的特點:1.對構件進行有針對性地補強。2.與砼構件具備較廣泛的類似力學性能指標。3.抗老化、抗疲勞性能好。4.建筑結構膠要通過抗沖擊剝離韌性檢測。二.翻修是針對比較老舊的建筑進行某些使用功能的完善或者更新,比如裝飾、防水、電氣等,還有就是翻修也包括結構加固。翻修的特點:1.單件性強. 房屋改造工程往往固定在某一個地點,工作對象單件。2.體積龐大,部分露天作業(yè)。3.翻修對象固定,施工作業(yè)流動性強。4.不可預見因素多,受用戶影響而使施工作受限制。5.跨時代的房屋翻修, 翻修的房屋一般都是有一定使用年限的6.房屋的年代各不相同,結構形式和用料標準亦各不相同。
北京房子加固改建要什么手續(xù)
收集加固改造建筑結構相關資料2、建筑結構和構件的質量鑒定、材料性能的檢測3、制定建筑加固改造的方案4、建筑結構加固改造的設計5、建筑加固改造的施工6、建筑加固改造過程的質量監(jiān)督和竣工驗收