钢构人福利——带你学习高效的钢结构加固方案
钢结构加固的主要方法有:
减轻荷载、改变计算图形、加大原结构构件截面和连接强度、阻止裂纹扩展等
当有成熟经验时,也可采用其他的加固方法。经鉴定需要加固的钢结构,根据损害范围一般分为局部加固和全面加固。
局部加固是对某承载能力不足的杆件或连接节点处进行加固,有增加杆件截面法、减小杆件自由长度法和连接节点加固法。
全面加固是对整体结构进行加固,有不改变结构静力计算图形加固法和改变结构静力计算图形加固法两类。
增加或加强支承体系,也是对结构体系加固的有效方法。
增加原有构件截面的加固方法是最费料最费工的方法(但往往是可行的方法);改变计算简图的方法最有效且多种多样,其费用也大大下降
一、确定加固方案前,应搜集下列资料:
(1)原有结构的竣工图(包括更改图)及验收记录。
(2)原有钢材材质报告复印件或现场材质检验报告。
(3)原有结构构件制作、安装验收记录。
(4)原有结构设计计算书。
(5)结构或构件破损情况检查报告。
(6)现有实际荷载和加固后新增加荷载的数据。
二、钢结构损害的主要因素及加固技术措施
2.1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。本文来源钢构联盟
2.2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。
三、预应力加固钢结构技术
3.1传统的钢结构加固存在的问题:
焊接加固时,高温作用使焊接部位的组织及性能劣化;而且焊缝必然存在缺陷,会产生新的裂纹;焊接结构内部存在残余应力,与其他作用结合可能导致开裂。焊接使结构形成连续的整体,裂缝一旦失稳扩展,就有可能一断到底,引发重大事故。
采用螺栓连接需要在损伤部位附近的母材上开孔,削弱了截面,形成新的应力集中区;普通螺栓在动载作用下易松动,高强螺栓易发生应力松弛现象,降低了结构的修补效果。粘钢加固技术是在钢结构表面用特制的建筑结构胶粘贴钢板,依靠结构胶使之粘结成整体共同工作,以提高结构承载力。这些加固方法共同的缺点是使结构重量增加很多,钢板不易制作成各种复杂形状,运输和安装也不方便,且钢板易锈蚀,影响粘结强度,维护费用高。
3.2粘贴加固钢结构的特点:
粘贴加固钢结构是利用粘结剂将粘贴到钢结构损伤部位的表面,使一部分荷载通过粘结层传递到上,降低了结构损伤部位的应力。粘贴加固技术具有明显的优势:
(1)比强度和比刚度高,加固后基本不增加原结构的自重和原构件的尺寸;
(2)复合材料具有良好的抗疲劳性能和耐腐蚀性能;
(3)柔性的复合材料对于任意封闭结构和形状复杂的被加固结构表面具有特别的优势。密封性好,减少了渗漏甚至腐蚀的隐患;
(4)简便易行、成本低、效率高,在狭小空间亦可施工,特别适合现场修复;
(5)施工过程中无明火,适用于各种特殊环境。
3.3预应力加固的优点:
(1)加固工作可在不卸载、不停产的条件下进行;
(2)施加预应力可直接减小变形,迅速消除超逾应力和内力峰值;
(3)与非预应力方式相比,可消除应力滞后现象,充分利用的高强特性,提高加固效率。
(4)结合可靠锚固,可降低粘结界面的剥离应力,避免整体剥落,提高加固的可靠性;
(5)降低加固费用和使用成本。
四、纤维布安装工艺
4.1表面处理:
(1)先用粗砂纸打磨构件的粘结区域,清理构件表层,用丙酮或酒精溶液擦洗表面,去除污染物,晾置干燥,用粘结剂浸润表面。
(2)在设计要求的位置打孔,应远离待加固部位以免造成二次损伤;
(3)在纤维布表面抹胶,将纤维束间的空隙初步封闭,稍干硬后进行灌胶;
(4)胶稍干后第二次施加预应力至设计的控制应力(利用挤压效应,提高粘贴质量),用胶将纤维束充分浸透,提高共同工作性能。
(5)常温下48小时后(气温较低时应适当延长时间),胶充分硬结后,割除多余的螺杆,根据结构的实际要求进行表面防护处理。本文来源钢构联盟
4.2预应力加固的设计与计算原则预应力加固钢结构除遵守一般钢结构加固的准则与规定外,还具有以下的特点:
(1)进行静力计算时必须首先确定一些与调整应力有关的参数,例如辅助平衡力大小、预应力力度、预应力卸载弯矩值、支座标高的位移值等;
(2)要确定调整应力时的合理荷载值或应力水平,换言之,要分析判断加固结构时是否需要全部卸载,或卸载至某一水平。
4.3在加固结构的设计计算中应遵守下列原则:
(1)加固件与被加固件皆在材料弹性范围内受力,两者在荷载下同时达到材料的强度设计值;
(2)充分发挥材料强度潜力,加固件的预应力度可使被加固件的应力卸载至其反向应力的极值;
(3)预应力加固设计中同样应当考虑预应力加载系数、预应力损失系数、工作条件系数、荷载系数等。
五、预应力加固钢结构施工工艺及步骤
预应力加固钢结构方案可分为两种,
一是直接粘贴法,将两端锚固并施加预应力后,通过胶粘剂粘贴在钢结构的表面;一般适用于构件表面较平整的拉杆,对构件或其局部进行加固;
二是将束作为预应力拉索调整应力,一般适用于对整个结构进行整体加固。
5.1选材:用于结构加固用碳纤维主要选用PAN基碳纤维,极限强度可达MPa,弹性模量约为2.35×109MPa。树脂体系采用环氧类材料。
5.2设计:根据待修补结构的受力特点、传力路径和应力-应变场,确定布的用量、尺寸和铺设方向等。纤维方向应尽量与损伤构件中最大受力方向保持一致。如果损伤部位处于复杂应力状态,则纤维取向和铺层顺序应尽量与控制主应力方向一致。
5.3嵌入式预应力张拉技术:钢结构加固的特殊性,需要一种简便的预应力施加方式,传统的预应力施加方式往往是先张拉后锚固,需要相对复杂的张拉机具,以及相应的反力装置。在锚固的时候,预应力损失也比较大。嵌入式预应力张拉技术,其特点就是先锚固后张拉,以构件本身和先前的锚固作为张拉受力装置,无需复杂的张拉机具。嵌入式预应力张拉技术可分次施加预应力,可对粘结层产生挤压效应,提高粘贴的可靠性。同时,因采用先锚固后张拉技术,预应力损失小,方法简便有效。
总结:建筑工程中的钢结构不可避免地存在各种缺陷和损伤。在荷载和环境等因素的作用下,材料发生变化,引起宏观力学性能的劣化,导致钢结构工程事故。为确保结构安全工作,延长使用寿命就必须对损伤构件进行更换或加固,更换这些构件将造成极大的浪费,而且会影响结构的正常使用。同时,结构损伤具有局部性和多发性特点,这些结构不可能在出现损伤时就立即退役。因此,寻求经济高效的钢结构加固技术既是土木工程领域亟待解决的技术问题,又是一个关系到社会可持续发展的问题。
「卡本钢结构加固方案」钢结构局部加固——连接节点加固法详解
经鉴定需要加固的钢结构,根据损害范围一般分为局部加固和全面加固。上期我们介绍了钢结构全面加固—— 改变结构计算图形加固方法、加大构件截面加固法详解(点击链接可跳转阅读)。
局部加固是对某承载能力不足的杆件或连接节点处进行加固,有增加杆件截面法、减小杆件自由长度法和连接节点加固法。本期我们主要介绍较为常用的连接节点加固法。
加固中的连接问题一般有两种情况:原有连接因承载力不足而进行的加固(即连接的加固,包括节点的加固)、加固件与原有构件的连接。
连接的加固和加固件的连接方法应根据加固的原因、目的、受力状态、构造和施工条件,并考虑原有结构的连接方法而确定。可采用铆接、焊接、高强度螺栓连接和焊接与高 强度螺栓混合连接的方法,铆接连接的刚度最小(普通螺栓连接除外),焊接连接刚度大整体性好,高强螺栓连接介于两者之间。加固连接方式选用必须满足既不破坏原结构功能,又能参与工作的要求。目前铆接由于施工繁杂已渐淘汰,焊接因不需要钻孔等工序往往被优先考虑选用,但焊接对钢材材性要求最高,在原结构资料不全、材性不明情况下,用焊接加固必须取材样复验,以保证可焊性。
01加固原则(1)钢结构加固连接方法,即焊缝、铆钉、普通螺栓和高强度螺栓连接方法的选择,应根据结构需要加固的原因、目的、受力状态、构造及施工条件,并考虑结构原有的连接方法确定。
(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,但仅考虑其中刚度较大的连接(如焊缝)承受全部作用力时除外。如有根据,可采用焊缝和摩擦型高强螺栓共同受力的混合连接。
(3)加固连接所用材料应与结构钢材和原有连接材料的性质匹配,其技术指标和强度设计值应符合《钢结构设计规范》的规定。
(4)负荷下连接的加固,尤其是采用端焊缝或螺栓的加固而需要拆除原有连接,和扩 大、增加钉孔时,必须采取合理的施工工艺和安全措施,并作核算以保证结构(包括连接)在加固负荷下具有足够的承载力。
02焊缝缺陷的修复对于连接焊缝的缺陷应根据情况选用不同的修补措施。对于焊缝成形不良,可以采用下列修补措施:用车削、打磨、铲或碳弧气刨等方法清除多余的焊缝金属或部分母材,清除后所存留的焊缝金属或母材不应有割痕或咬边。清除焊缝不合格部分时,不得过分损伤母材;修补焊接前,应先将待焊接区域清理干;修补焊接时所用的焊条直径要略小,一般不宜大于4mm; 选择合适的焊接规范。
当焊缝中或焊缝的热影响区有裂纹时,必须及时修补。承受静态荷载的实腹梁,若实腹梁与翼缘的连接焊缝有裂纹时,可沿焊接裂纹界限各向焊缝两端延长50mm。将焊缝金属或部分母材用碳弧气刨等刨去,然后选择正确的焊接规范、焊接材料,并采取预热、控 制层间温度和后热等工艺措施进行补焊。另外,也可采用补焊短斜板的方法进行加固。斜板的长度应超出裂纹范围以外,超出的距离应不小于斜板的宽度。此时焊缝的裂纹可不清除,但应在裂纹两端钻止裂孔,以防裂纹进一步扩展。
修补夹渣缺陷时,一般应用碳弧气刨将其有缺陷的焊缝金属除去,重新补焊。对于焊瘤的修补一般是用打磨的方法将其打磨光顺。超过规定的气孔,必须刨去后重新补焊。超过标准的未焊透缺陷应消除,消除方法一般采用碳弧气刨刨去有缺陷的焊缝,用手工焊进行补焊。对于承受静荷载的结构,经过使用后,若焊缝的这些缺陷并不导致严重的损坏,也可不予修理。
03焊缝连接的加固采用焊缝进行加固一般适用于下列情况:
一是原结构使用焊缝连接,或原结构虽不是焊缝连接,但加固处允许采用焊缝连接。
二是使用焊接施工较方便时。焊缝加固应首先考虑增加焊缝长度来实现,其次考虑增加焊脚尺寸,或者同时增加焊缝长度和焊脚尺寸,或增加独立的新焊缝。(图1)所示为节点焊缝加固的一个示例。
腹杆只用侧焊缝连接于节点板时,可以加设端焊缝(图1a) 。如果加设端焊缝还不够,则可以加高原有焊缝(增加焊脚尺寸)。但加高焊脚只能在一定限度范围内,角钢肢尖 焊缝最多不得超过角钢厚度,角钢肢背焊缝最多不得超过角钢厚度的1.2倍(图1b),当增大焊脚尺寸有困难时,可以像(图1c )那样在加大节点板的基础上再加长焊缝。焊接杆件加长角焊缝还可以借助于短斜板,如(图2) 所示,这种做法比加大节点板要简单得多。
新增加固角焊缝的长度和焊脚尺寸或熔焊层的厚度,应由连接处结构加固前后设计受力改变的差值,并考虑原有连接实际可能的承载力计算确定。计算时应对焊缝的受力重新进行分析并考虑加固前后的焊缝的共同工作、受力状态的改变。
焊接连接可以在卸荷状态下或负荷状态下用电焊进行。在完全卸荷状态下加固时,焊缝的强度计算和设计时相同,可按现行《钢结构设计规范》进行计算。而在负荷状态下用焊缝加固时,其承载力的计算如下:
负荷下用焊缝加固结构时,应尽量避免采用长度垂直于受力方向的横向焊缝,否则应采取专门的技术措施和施焊工艺,以确保结构施工时的安全。
负荷下用增加非横向焊缝长度的办法加固焊缝连接时,原有焊缝中的应力不得超过该焊缝的强度设计值,加固处及其邻区段结构的最大初始名义应力对于仅承受静力荷载或间接动力荷载作用的结构不得超过0.55fy。对于直接承受动力荷载或振动荷载的结构不得超过0.4fy。焊缝施焊时采用的焊条直径不宜大于4mm,焊接电流不超过220A,每焊道的焊脚尺寸不大于4mm,如计算高度超过4mm,宜逐次分层施焊;前一焊道温度冷却至100°C以下后,方可施焊下一焊道。对于长度小于200mm的焊缝增加长度时,首焊道应从原焊缝端点以外至少20mm处开始补焊,加固前后焊缝可考虑共同受力,焊缝加固时,其承载力的计算也可以采用如下的方法进行计算:
04螺栓和铆钉连接的加固施焊时退出工作的焊接长度表铆接连接节点不宜采用焊接加固,因焊接的热过程,将使附近铆钉松动、工作性能恶化;再者焊接连接比铆接刚度大,二者受力不协调,而且往往被铆接钢材可焊性较差,易产生微裂纹。铆接连接仍可用铆钉连接加固或更换铆钉,但铆接施工繁杂,且会导致相邻完好铆钉受力性能变弱(因新加铆钉紧压程度太强,影响到邻近完好铆钉),削弱的结果,可能不得不将原有铆钉全部换掉。铆接连接加固的最好方式是采用高强螺栓,它不仅简化施工,且高强螺栓工作性能比铆钉可靠得多,还能提高连接刚度和疲劳强度。
当用摩擦型高强度螺栓部分地更换结构连接的铆钉,从而组成高强度螺栓和铆钉的混合连接时,应考虑原有铆钉连接的受力状况,为保证连接受力的匀称,宜将缺损铆钉和与其相对应布置的非缺损铆钉一并更换。摩擦型高强度螺栓与铆钉混合连接时,其承载力按共同工作考虑。
原有螺栓松动、损害失效或连接强度不足需要更换或新增时,应首先考虑采用相同直径的高强度螺栓连接。其次,如果钢材的可焊性满足要求,也可采用焊接。对于直接承受动力荷载的结构,高强度螺栓应采用摩擦型螺栓。
用高强度螺栓更换有缺陷的螺栓或铆钉时,可选用直径比原钻孔小1-3mm的高强度螺栓,承载力不能满足要求时,在满足强度和构造要求的前提下可扩大螺栓孔径,采用螺栓直径提高一级。
当在负荷下进行结构加固,需拆除结构原有的螺栓、铆钉或增加、扩大钉孔时,除应设计计算结构原有构件和加固件的承载力外,还必须校核板件的净截面的强度。
采用焊接连接加固普通螺栓或铆钉连接,不考虑两种连接共同工作,应按焊接承受全部作用力计算,但不宜拆除原有连接件。
采用焊缝与高强度螺栓混合连接时,新加焊缝的承载力与原有高强度螺栓的承载力的比值宜大于或等于0.5 。连接的内力可由高强度螺栓和焊缝共同承担。其承载力可按下列公式计算并取其中的较小值。
05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,应根据可能的最大设计剪力计算;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。但计算时,对角焊缝强度设计值应乘以0.85 ,其他强度设计值或承载力设计值应乘以0.95的折减系数。例如单角钢单面连接,角焊缝强度设计值则乘以0.85x0.85=0.72的系数。
06构造与施工要求(1)焊缝连接加固时,新增焊缝应尽可能地布置在应力集中最小、远离原构件的变截面以及缺口、加劲肋的截面处;应该力求使焊缝对称于作用力,并避免使之交叉;新增的对接焊缝与原构件加劲肋、角焊缝、变截面等之间的距离不宜小于100mm;各焊缝之间的距离不应小于被加固板件厚度的4.5倍。
(2)对用双角钢与节点板角焊缝连接加固焊接时(如图3),应先从一角钢一端的肢尖端头1开始施焊,继而施焊同一角钢另一端2的肢尖焊缝,再按上述顺序和方法施焊角钢的肢背焊缝3、4,以及另一角钢的焊缝5、6、7、8。
(3)用盖板加固受有动力荷载作用的构件时,盖板端部应采用平缓过渡的构造措施, 尽可能地减少应力集中和焊接残余应力。
(4)摩擦型高强度螺栓连接的板件连接接触面处理应按设计要求和《钢结构设计规》及《钢结构工程施工质量验收规范》的规定进行,当不能满足要求时,应征得设计人同意,进行摩擦面的抗滑移系数试验。
(5)结构的焊接加固,必须由有效高焊接技术级别的焊工施焊。施焊镇静钢板的厚度。不大于30mm时,环境空气温度不应低于15°C。当厚度超过30mm时,温度不应低于0°C;当施焊沸腾钢板时,应高于5°C。
钢结构及其构件加固是一项十分复杂的工程,加固要考虑的问题很多。钢结构的加固方法应从方便施工、经济合理、加固效果等方面进行综合考虑。
注:文案转载自钢结构设计,如有侵权请联系删除,谢谢!作者:钢结构设计来源:钢结构设计链接:钢结构局部加固——连接节点加固法详解柱子包钢加固施工方案
【加固之家】可以承接建筑加固、结构加固、地基基础加固、房屋建筑纠偏、房屋加固、碳纤维加固、植筋加固、加固改造、房屋鉴定、结构抗震加固、厂房商业楼改造加固、加固补强、锚杆静压桩加固、加固设计等特种工程项目设计与施工。什么是包钢加固?包钢加固基本原理用粘结剂黏贴钢板加固,加固的混凝土结构构造构件,能进一步提高其原设计方案承载能力和抗毁坏工作能力。这是由于黏贴钢板后,提升了原构造构件的配筋图量,相对应就提升了构造构件的抗压强度,抗弯强度,抗弯等层面的物理性能,而这种特性是靠构造胶黏剂的优良粘结特性,把钢板与混泥土牢固地粘结在一起,产生总体,合理地传送地应力,一同工作中来确保的。下面加固之家就给大家介绍一下柱子包钢加固施工方案。
1、打孔在钢板上钻固定不动地脚螺栓孔,一般每平方米可设固定不动地脚螺栓孔6-七个,把钢板紧贴黏合面,在混泥土上相对应部位钻固定不动地脚螺栓孔,也可以用施工放样的方式明确混泥土中的固定不动孔部位。2、表层处理钢板及混泥土黏贴表层应用心开展解决,钢板应开展处锈、打磨抛光解决,混泥土黏合面须打磨抛光或糙化解决,但在一切状况下均不可凿成管沟。原构件混泥土横截面的边角应开展圆化打磨抛光,圆化半经不小于20毫米,磨平的混泥土表层应无松脱的石料和烟尘。3、固定不动钢板外粘型钢架的安裝应在原构件地面找平的表层上,每过一定间距黏贴小垫圈,使钢架与原构件中间留出2毫米~3毫米的间隙,以便压进黏剂。4、封缝及排出气孔设定封缝时,应维持构件与原构件混泥土中间注胶安全通道的顺畅,另外应在设计方案要求的注胶部位打孔,黏贴注胶嘴基座,并在适度位置布局排出气孔。待封缝胶干固后,开展换气水压试验。若发觉有漏汽处,应再次堵漏。
5、配胶及打胶依据强烈推荐占比称量A、B两成分,用专用型搅拌装置搅拌均匀备用,用注浆机器设备注胶,注胶需从一端逐渐,当邻近的胶嘴有胶排出时,将当今的胶嘴封闭式,挪到出胶的胶嘴再次注胶,当排出气孔含有胶排出的时候将其扎扎实实,歪斜或竖直安裝的钢板需从最少部位逐渐注胶,另外注胶不适合过快,防止产生气襄。6、干固保养常温状态(25℃),注胶工程施工完毕后,应静放72h开展干固全过程的保养,当溫度减少,则适度延长性时间。保养期内,被加固位置不可遭受一切碰撞和震动的危害。7、检测查验钢板附近是不是有溢胶,并且以铁锤敲打钢板检测钢板的合理粘结总面积。必须补密实度地区可补钻注胶孔和排出气孔开展补注。8、防腐蚀解决槽钢表层(包含混泥土表层)应抹薄厚不小于25mm的高韧性级别混合砂浆(应加钢丝网片防锈)作安全防护层,也可选用别的具备耐腐蚀和防火安全特性的饰面板原材料多方面维护。因为黏贴钢板的耐候胶怕高溫,因此但凡有电焊焊接的工作中就务必先安裝钢板,再包边开展后灌注胶工作中。包钢加固有电焊焊接工艺流程而粘钢加固除特殊情况外基本上不用电焊焊接。
常见钢结构加固方法与案例分析
来源:上海泰大建筑科技有限公司
钢结构具有自重小、抗震性能高、强度高、构件布置灵活等优势,是工业及民用建筑所使用的常见结构形式。目前我国大批服役多年的钢结构建筑临近其设计周期,相对于拆除重建,对其进行改造加固是一种更经济、环保的方法。
笔者将结合实践工作经验,剖析钢结构厂房的特征和进行加固优化的缘由,指出加固过程中需要注意的问题。
常见钢结构加固方法钢结构加固方法也可以分为直接加固法与间接加固法两类。直接加固法主要包含:增大截面、粘贴钢板、粘贴纤维复合材料等方式。间接加固法主要包含:减轻荷载、改变计算图形、阻止裂纹扩展、增设支点加固等方式。设计时,可根据改造前后的实际条件、技术经济指标、施工可行性及使用功能选择合适的加固方法。
另外,钢结构加固可根据项目实际情况,综合考虑结构的安全性、施工的便利性、经济性以及美观性选择合适的加固方式。主要的加固方式有如下几种:
1) 增大截面加固法
2) 粘贴钢板加固法
3) 外包钢筋混凝土加固法
4) 钢管构件内填混凝土加固法
5) 预应力加固法
6) 改变结构体系加固方法
7) 改变传力路径加固法
……
相对混凝土结构加固,钢结构加固的方法更多、技巧更多,好的方案与不好的方案,加固费用可能相差几倍。下面通过实际案例进行分析。
亚的斯亚贝巴博莱机场亚的斯亚贝巴博莱国际机场是埃塞俄比亚的国际空港,东非的交通枢纽。始于年开始投入使用,后经多次扩建,建成后的博莱机场扩大为其原来三倍的规模。由于常年投入使用及扩建,T2航站楼屋面的正放四角锥螺栓球网架结构经目测,现场网架已明显下挠,较多的螺栓松动与螺栓球之间已出现明显的空隙,有些杆件甚至已脱落,少部分套筒出现裂纹,局部杆件压弯,存在重大的安全隐患,现场不得已采用脚手架临时支撑起屋面网架。
某大学教授团队受邀进行加固工作,经过现场勘测给出的结论是:网架原有结构已经破坏严重,在原有网架的基础上进行加固危险性太大,容易造成安全隐患,专家认为没有可操作性的加固方案,建议网架进行拆除进行封闭重建。
由于机场的特殊性,上述教授的方案没得到肯定。后续我司接手相关加固设计工作,打破拆除重建的僵局,结合现场勘查存在的问题,建立了与实际结构施工较为接近的分析模型,对实际工程进行了计算复核。针对该问题,我们在网架腹腔内增设钢梁支承于砼柱上,网架作为荷载作用在新增钢梁上,新增钢梁作为屋顶承重构件,网架变为9m跨的单向传力的自承重结构。通过此方法改变了传力路径,很好地绕开了网架构件和节点难以加固的问题。结果表明,我司采用的加固方案合理有效,实施的方案即安全,又达到了施工方便、造价低的效果,至今该机场航站楼正常投入使用中。
结构加固方案选择十分重要,选择合理的加固方案应该具备结构安全、技术可靠、造价经济。现有钢结构加固实际案例较少,本文通过对实际项目加固进行分析论述,得到以下几点建议:
a. 加固设计方案选择时,应综合分析比较,而非直接根据计算结果,逐一对单构件进行加固,简化施工,降低造价。
b. 对一些梁柱节点锚固进行优化处理,减少植筋量,增加结构安全性。
c. 总结了钢结构加固施工注意事项,以便提供相关技术及工程人员参考。