鋼柱加固技術(shù)

衡陽鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 20小時前 00:16:02 1 搶沙發(fā)

鋼柱加固技術(shù)是一種廣泛應(yīng)用于橋梁、高層建筑和大型工業(yè)設(shè)施中的加固方法。其主要目的是提高結(jié)構(gòu)的承載能力和延長其使用壽命。該技術(shù)主要包括以下步驟：對受損的鋼柱進(jìn)行詳細(xì)的檢查和評估，確定其損傷程度和需要加固的部位。選擇合適的加固材料和方法，如碳纖維布、環(huán)氧樹脂等，對受損部位進(jìn)行加固。通過施加預(yù)應(yīng)力或增加支撐等方式，恢復(fù)鋼柱的承載能力。

一、鋼柱加固技術(shù)的常見方法

（一）外包混凝土加固法

原理及操作：在鋼結(jié)構(gòu)外澆筑一層鋼筋混凝土來加固鋼柱，可以有效提高鋼柱的承載力。按照設(shè)計(jì)要求在鋼柱外捆扎好鋼筋，支撐好模板，再將混凝土砂漿澆筑振搗好，之后還需做好養(yǎng)護(hù)工作。這一方法能將鋼柱與混凝土結(jié)合，發(fā)揮混凝土抗壓性能好的特點(diǎn)，分擔(dān)鋼柱承受的荷載，增強(qiáng)整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和承載能力。

（二）鋼板焊接加固（截面加固）法

原理及操作：若要對鋼柱的鋼筋截面進(jìn)行加固，可以在需要修補(bǔ)的截面處直接焊接鋼板。在焊接鋼板前，要將鋼結(jié)構(gòu)處的銹跡等清理干凈。如果鋼板焊接范圍存在綴板等零件，可先將其拆卸下來，等到新鋼板焊接好之后再將其安裝回去。通過焊接鋼板增加鋼柱的截面面積，從而提高鋼柱的承載能力、強(qiáng)度和剛度等性能。

（三）包鋼加固法

原理及操作：使用特殊的結(jié)構(gòu)粘合劑和螺栓將鋼板粘貼在鋼柱上，相當(dāng)于對鋼柱進(jìn)行體外加固。這種方法可以達(dá)到加固和增強(qiáng)鋼柱原有結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度的目的，還可以抑制鋼柱構(gòu)件裂縫的開展和撓度的發(fā)展。對于一些因承載能力不足或出現(xiàn)結(jié)構(gòu)損傷的鋼柱，包鋼加固法能夠提高其整體性能，保證結(jié)構(gòu)安全可靠。

（四）改變結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖和內(nèi)力調(diào)整法

加設(shè)輔助桿件
- 例如加設(shè)輔助桿件以減小壓桿的計(jì)算長度。如在桁架端斜桿處用虛線所示的短斜桿，可以把桁架端斜桿在桁架平面內(nèi)的計(jì)算長度減小一半；或者通過再分體系減小弦桿的計(jì)算長度，如果弦桿上作用有非節(jié)點(diǎn)荷載，再分體系還能減小或消除弦桿的彎矩。
- 桁架的全面加固可以采用加設(shè)第三根弦桿（在下面加形成下?lián)问襟w系，或在上面加形成懸吊式體系；在凈空和其他條件受到限制時加在桁架高度范圍內(nèi)）的辦法。
- 對于桁架和柱鉸接的單層框架可改變?yōu)楹椭鶆傂赃B接，減小柱在水平荷載作用下的最大彎矩（不過柱的接長構(gòu)造比較復(fù)雜，需要細(xì)致妥善地處理）。
- 帶天窗架的桁架，加強(qiáng)天窗架的部分桿件，使它和桁架共同工作，以提高承載能力；還可以對桁架和梁加設(shè)中間支柱或斜撐桿來減小跨度，提高承載能力。
其他內(nèi)力調(diào)整方式
- 使平面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的體系形成空間工作，為此要適當(dāng)加設(shè)一些支撐和隔板等。
- 調(diào)整連續(xù)結(jié)構(gòu)支座的水平。
- 對柔性構(gòu)件如交叉斜撐施加預(yù)拉力，使之能承受壓力。
- 在兩梁的相鄰端各設(shè)有斜塊，其間放一個扇形輪，通過重物使梁下翼緣受壓，來調(diào)整梁的內(nèi)力，也類似地可以調(diào)整鋼柱內(nèi)力，提高鋼柱的承載能力。

（五）火災(zāi)后受損鋼柱的加固技術(shù)

受損部分處理：對于火災(zāi)后受損鋼柱，在切除受損部分后，按原截面制作新柱，并與下部預(yù)留柱等強(qiáng)度連接。在施工過程中，外力只能消除柱頂部的局部位移，部分鋼梁和鋼柱不能準(zhǔn)確對齊，導(dǎo)致鋼梁和鋼柱的連接處出現(xiàn)一定的錯位，在連接處會產(chǎn)生偏心力矩。在這種情況下，可以增加屋面鋼梁之間的縱向連接梁，提高結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，加強(qiáng)柱頂，保證整個結(jié)構(gòu)和節(jié)點(diǎn)的安全可靠。

二、鋼柱加固技術(shù)實(shí)施的注意事項(xiàng)

（一）前期調(diào)查工作

在對鋼柱進(jìn)行加固時，要先做好前期的調(diào)查工作。例如檢查建筑整體結(jié)構(gòu)（包括鋼柱周圍的梁柱、墻面等結(jié)構(gòu)是否存在質(zhì)量問題，如果存在裂縫等問題，那么在加固鋼柱時要考慮其是否會影響到建筑的整體結(jié)構(gòu)安全，是否需要一起對其加固處理等）。如果加固涉及到地基部分，還需考慮地基加固時對周邊的建筑會不會造成影響等。

（二）加固方案選擇

鋼柱加固的方法有多種，需要對不同的加固方案進(jìn)行分析，選擇最合適的、性價比高的加固方案。在選擇時要考慮鋼柱的受力情況、結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀、加固后的使用要求以及成本等多方面因素。

（三）施工要求

在對鋼柱結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固時，應(yīng)盡量避免不必要的拆除。施工人員要嚴(yán)格按照施工方案要求進(jìn)行施工，并做好相關(guān)的安全防護(hù)措施，確保施工過程安全、高效地進(jìn)行。例如在進(jìn)行鋼板焊接加固時，要嚴(yán)格按照焊接工藝要求操作，保證焊接質(zhì)量；在進(jìn)行外包混凝土加固時，要確保混凝土的澆筑質(zhì)量和養(yǎng)護(hù)效果等。