摘 要:就目前形勢(shì)而言,鋼結(jié)構(gòu)早已被普遍使用在工業(yè)與民用建筑等各個(gè)領(lǐng)域中,因?yàn)樵O(shè)計(jì)、施工以及應(yīng)用管理的缺失,材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)以及應(yīng)用性能的變化,受到災(zāi)害和耐久性缺失等因素,應(yīng)當(dāng)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)實(shí)施加固設(shè)計(jì)。這些年中,國(guó)際上在鋼結(jié)構(gòu)加固方面付出的探究早已不勝枚舉,許多的試驗(yàn)分析以及數(shù)值模擬使加固方式有了進(jìn)一步的完善,然而國(guó)內(nèi)于1996年正式頒布應(yīng)用的CECS77:96《鋼結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范》存在的時(shí)間已經(jīng)十分久遠(yuǎn),同時(shí)只是固守在焊接等陳舊的方式。對(duì)于這些年中國(guó)際上對(duì)鋼結(jié)構(gòu)加固的探究工作進(jìn)行概括,期望可以對(duì)這個(gè)規(guī)范的完善奠定良好的基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:鋼結(jié)構(gòu);加固;方式;數(shù)值模擬
就目前形勢(shì)而言,鋼結(jié)構(gòu)早已被普遍使用在工業(yè)與民用建筑等各個(gè)領(lǐng)域中,因?yàn)樵O(shè)計(jì)、施工以及應(yīng)用管理的缺失,材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)以及應(yīng)用性能的變化,受到災(zāi)害和耐久性缺失等因素,應(yīng)當(dāng)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)實(shí)施加固設(shè)計(jì)。根據(jù)研究發(fā)現(xiàn),對(duì)于已經(jīng)存在的工業(yè)廠房結(jié)構(gòu)選擇加固方式可以稱為一種有效的渠道,我國(guó)許多鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用期限與結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)周期大體相同,所以這些年工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)在安全評(píng)價(jià)與加固方式領(lǐng)域,具備更廣泛的實(shí)踐范疇,這也可以推動(dòng)對(duì)應(yīng)的專業(yè)性制度的確立與完善。
就當(dāng)前形勢(shì)而言,鋼結(jié)構(gòu)的加固方式重點(diǎn)包含降低荷載、改變計(jì)算圖形、加大原有結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面和連接節(jié)點(diǎn)的加固、阻止裂紋開展等,施工方式重點(diǎn)包含負(fù)荷加固、卸荷加固與由原結(jié)構(gòu)拆下加固或更換部件實(shí)施加固。
這些年中,國(guó)際上在鋼結(jié)構(gòu)加固方面付出的探究早已不勝枚舉,許多的試驗(yàn)分析以及數(shù)值模擬使加固方式有了進(jìn)一步的完善,然而國(guó)內(nèi)于1996年正式頒布應(yīng)用的CECS77:96《鋼結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范》存在的時(shí)間已經(jīng)十分久遠(yuǎn),同時(shí)只是固守在焊接等陳舊的方式。文中將闡述近年來(lái)國(guó)際上鋼結(jié)構(gòu)加固改造的存在形勢(shì),并且概括各種方式的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì),期望可以對(duì)這個(gè)規(guī)范的完善奠定良好的基礎(chǔ)。
一、改變結(jié)構(gòu)計(jì)算圖形
此方式的核心為改變結(jié)構(gòu)的傳力系統(tǒng)。冶金、電力、石油化工、機(jī)械制造等領(lǐng)域的工業(yè)廠房具備極其繁雜的技術(shù)條件與設(shè)施排布,它的鋼結(jié)構(gòu)的改建與擴(kuò)建皆為在持續(xù)生產(chǎn)的情況下展開的,結(jié)構(gòu)系統(tǒng)調(diào)節(jié)會(huì)受到多種因素的約束,所以選擇這種加固方式改造項(xiàng)目具備差異性的項(xiàng)目特征。
煉鋼廠在技術(shù)改造階段,由于廠房承重結(jié)構(gòu)的平面尺寸和立面高度都未能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),因?yàn)榧夹g(shù)門檻較高、樓層高低差距過大,同時(shí)在持續(xù)生產(chǎn)的情況下實(shí)施加固改造,部分專業(yè)人士經(jīng)過添加柱與之前屋架承受煉鋼車間改擴(kuò)建領(lǐng)域的荷載。在加固之前經(jīng)過研究得知,屋架各腹桿和弦桿內(nèi)許多桿件難以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),然而拆去屋架會(huì)造成生產(chǎn)的停止和其它臨近跨風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生,所以選擇了把空腹桁架加固為實(shí)腹梁、舊桁架中部節(jié)點(diǎn)板加固為整體大板、加設(shè)角鋼與鋼板等方式。在實(shí)施以上方式之后,多年生產(chǎn)中都沒有出現(xiàn)過什么紕漏。
由以上項(xiàng)目實(shí)踐能夠得知,改變結(jié)構(gòu)計(jì)算圖形早已運(yùn)用到了鋼結(jié)構(gòu)改擴(kuò)建項(xiàng)目?jī)?nèi),屬于一類被廣泛看好的加固方式,實(shí)施的途徑重點(diǎn)是將施工難易水平、經(jīng)濟(jì)收益、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、性能等多個(gè)領(lǐng)域作為基礎(chǔ)。
二、構(gòu)件截面加固
構(gòu)件截面加固的核心內(nèi)容為經(jīng)過添加構(gòu)件截面面積增加構(gòu)件硬度,達(dá)到鋼框架整體承載水平的提升。構(gòu)件截面加固方式重點(diǎn)包含把工字形截面變成箱形截面,外粘鋼板、碳纖維布加固等。選擇增加截面的方式加固鋼構(gòu)件的時(shí)候,選擇的截面方式要對(duì)加固技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有好處,同時(shí)應(yīng)當(dāng)以其自身的缺點(diǎn)與損傷狀況作為基礎(chǔ),上述方式并非可以用于所有的鋼結(jié)構(gòu)加固中,所以充分認(rèn)識(shí)所有的加固方式的特征對(duì)于加固設(shè)計(jì)方案具有重大的意義。
經(jīng)過前人的大量研究可以得出,若目前構(gòu)件截面加固探究重點(diǎn)將注意力聚集于貼焊鋼板加固與碳纖維布加固二者身上。對(duì)于貼焊鋼板的加固效果的影響因素重點(diǎn)包含殘余應(yīng)力、初始缺陷、鋼板厚度、構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比、施工技術(shù)等,此外焊接可能導(dǎo)致新殘余應(yīng)力的出現(xiàn),所以焊接加固適用于卸荷加固亦或低應(yīng)力結(jié)構(gòu);許多的探究與數(shù)值模擬指出,碳纖維加固方式能夠有針對(duì)性地提升鋼結(jié)構(gòu)承載力,它加固的效果重點(diǎn)和碳纖維布的厚度及彈性模量相關(guān),徑厚比、長(zhǎng)細(xì)比鋼柱的加固效果存在很大的區(qū)別,這種方式適用于腐蝕環(huán)境、施工困難的鋼結(jié)構(gòu)。于篩選詳細(xì)的加固方式的時(shí)候,要概括結(jié)構(gòu)特征、工作條件、施工情況等當(dāng)作評(píng)價(jià)的規(guī)范。
三、連接節(jié)點(diǎn)加固
連接節(jié)點(diǎn)加固為鋼結(jié)構(gòu)改擴(kuò)建階段內(nèi)最為繁雜的階段,技術(shù)措施重點(diǎn)包含:焊縫加固、粘鋼加固、套管加固等。鋼結(jié)構(gòu)加固連接方式的篩選,要按照結(jié)構(gòu)需求加固的因素、目標(biāo)以及受力情況,同時(shí)應(yīng)當(dāng)將原來(lái)的連接方式進(jìn)行判定,于同樣的受力位置連接的加固中,不適合選擇硬度差距過大的加固方式。
鋼管結(jié)構(gòu)相貫節(jié)點(diǎn)的加固方式重點(diǎn)包含主管上添加套管、內(nèi)隔板、勁環(huán)加固和肋板加固等。部分專業(yè)人士對(duì)于某鋼結(jié)構(gòu)辦公樓工程鋼管桁架T型節(jié)點(diǎn)與K型節(jié)點(diǎn)展開了驗(yàn)證與加固研究,經(jīng)過計(jì)算確定T型節(jié)點(diǎn)選定為套管加固,K型節(jié)點(diǎn)選定為肋板加固,有限元計(jì)算結(jié)果驗(yàn)證了加固后節(jié)點(diǎn)可以實(shí)現(xiàn)安全標(biāo)準(zhǔn)。
四、結(jié)語(yǔ)
文章對(duì)近年來(lái)國(guó)際上鋼結(jié)構(gòu)加固方面的探究展開了概括,重點(diǎn)表明了它在改變結(jié)構(gòu)計(jì)算圖形、構(gòu)件截面加固和連接節(jié)點(diǎn)加固幾個(gè)領(lǐng)域的探究。雖然加固方式具有多樣性,然而在篩選詳細(xì)的加固方式時(shí),應(yīng)當(dāng)將結(jié)構(gòu)特征、工作條件、施工環(huán)境以及收益等作為基礎(chǔ)。即便在鋼結(jié)構(gòu)加固領(lǐng)域的探究早已獲得了較好的成績(jī),然而卻依舊需要相關(guān)人士付出更多的汗水進(jìn)行深層探究。
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作者簡(jiǎn)介:
劉江(1987年10月-)漢族:男 ,籍貫:四川省宜賓市,當(dāng)前職務(wù):中國(guó)十九冶集團(tuán)有限公司工業(yè)安裝分公司重慶工程處技術(shù)員,當(dāng)前職稱:助理工程師,學(xué)歷:本科,研究方向 鋼結(jié)構(gòu)、工業(yè)管道.endprint