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钢结构加固的主要方法有:减轻荷载、改变结构计算图、增加原结构构件的截面和连接强度、防止裂纹扩展等。有成熟经验时可采用其他加固方法。
首先,更改结构计算图
改变结构计算图的加固方法是指通过改变荷载分布、传力路径、节点性质和边界条件、增设杆件和支座、施加预应力、考虑空间协同等措施对结构进行加固的方法;
改变结构计算图形的通用加固方法:
(1)可通过以下方法加固结构,以增加结构或构件的刚度:
a、增加支撑形成空间结构并根据空间结构进行校核;
b、增加支撑增加结构刚度,或调整结构的固有频率等。以提高结构承载力和改善结构动力特性;
c、增加支撑或辅助杆件,降低结构长细比,提高其稳定性;
d、排架结构中,应加强某一根柱的刚度,以承受大部分水平力,从而减轻其他柱的荷载;
e、在塔架和其他结构中设置拉杆或适度张紧的缆绳,以加强结构的刚性。
(2)可采用以下改变截面内力的方法对受弯构件进行加固:
a、改变荷载分布,如一个集中荷载变为多个集中荷载;
b、改变端部支撑,例如,将铰链改为刚性结;
c、增加中间支撑或将简支结构的端部连接成连续结构;
d、调整连续结构的支撑位置;
e、将结构改为支柱式结构;
f、施加预应力。
(3)桁架可以通过改变其构件的内力来加强,如下所示:
a、增加支撑,将桁架变为支撑结构;
b、增设预应力拉杆。
二、增加构件截面的加固
对加大截面的钢构件进行加固时,选择的截面应有利于加固的技术要求,并考虑存在的缺陷和损伤。
三、钢筋与钢筋的连接
钢结构的连接方式,即焊缝、铆钉、普通螺栓和高强度螺栓,应根据需要加固的结构的原因、用途、受力情况、结构和施工条件,并考虑结构原有的连接方式来确定。
一般钢结构应采用焊缝连接和摩擦式高强度螺栓连接进行加固,有依据时也可采用焊缝和摩擦式高强度螺栓混合连接。采用焊缝连接时,应采用经评定认可的焊接工艺和连接材料。
四、裂缝的修复和加固
当结构因反复荷载和选材、施工、制造、施工、安装不当而产生具有膨胀性或脆性断裂倾向的裂缝损伤时,应进行修复。在修复前,需要分析裂缝产生的原因及其影响的严重程度,并采取有针对性的措施来改善结构的实际工作或对其进行加固。不适合维修和加固的部件应拆除并更换。、
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