钢结构加固篇1

关键词：钢结构建筑；加固方式；设计；优点；结构布置；概况；国民经济

钢结构建筑一种新型的建筑体系有可通房地产业、建筑业、冶金业之间的行业界线，集合成为一个新的产业体系，这就是业内人士普遍看好的钢结构建筑体系。并且由于构件可以工厂化制作，现场安装。因而大大减少工期，由于钢材的可重复利用，可以大大减少建筑垃圾，更加绿色环保。因而被世界各国广泛采用，应用在工业建筑和民用建筑中。目前钢结构建筑在高层建筑上的运用日益成熟，逐渐成为主流的建筑工艺，是未来建筑的发展方向。

一、钢结构建筑的概况

钢结构建筑一种新型的建筑体系有可通房地产业、建筑业、冶金业之间的行业界线，集合成为一个新的产业体系，这就是业内人士普遍看好的钢结构建筑体系。钢结构建筑相比传统的混凝土建筑而言，用钢板或型钢替代了钢筋混凝土，强度更高，抗震性更好。并且由于构件可以工厂化制作，现场安装。因而大大减少工期，由于钢材的可重复利用，可以大大减少建筑垃圾，更加绿色环保。因而被世界各国广泛采用，应用在工业建筑和民用建筑中。目前钢结构建筑在高层建筑上的运用日益成熟，逐渐成为主流的建筑工艺，是未来建筑的发展方向。

二、钢结构选型与结构布置设计

与混凝土结构相比它是环保型和可再次利用的、易于产业化的结构，发达国家在房屋建筑中广泛采用钢结构。在钢结构设计的整个过程中都应该强调的是概念设计，它在结构选型与布置阶段尤其重要，对一些难以作出精确性或规范规定的情况，可依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系，破坏机理，震害，试验现象和工程经验所获得的设计思想，从全局的角度来确定控制结构的布置及细部措施，运用概念设计可以在早期迅速有效地进行构思，比较与选择，所得结构方案往往都易于计算，概念清晰，定性正确，并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算，同时，它也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。

钢结构通常是框架、平面架、网架、索膜、轻钢、塔桅等结构形式，其理论与技术大都成熟，亦有部分难题没有解决，或没有简单适用的设计方法，结构和选形式，方应考虑它们的特点，基本雪压大的地区，屋面曲线应有利于积雪滑落，而屋面覆盖跨度较大的建筑中，可选择构件受拉力为主的悬索结构体系。

结构的布置要根据体系特征、荷载分布情况及性质等综合考虑。一般说要刚度均匀，力学模型清晰，尽可能限制大荷载或移动荷载的影响范围，使其以最直接的线路传递到基础，柱间抗侧支撑的分布应均匀，其形心要尽量靠近侧向力（风震）的作用线。否则应考虑结构的扭转，结构的抗侧应有多道防线。框架结构的楼层平面次梁的布置，有时可以调整其荷载传递方向以满足不同的要求。通常为了减小截面沿短向布置次梁，但是这会使主梁截面加大，减少了楼层净高，顶层边柱也有时会吃不消，此时把次梁支撑在较短的主梁上可以牺牲次梁保住主梁和柱子。

三、建筑钢结构的加固方式

钢结构加固的主要方法有：减轻荷载、改变结构计算图形、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，亦可采用其它加固方法。

1、改变结构计算图形

改变结构计算图形的加固方法是指采用改变荷载分布状况、传力途径、节点性质和边界条件，增设附加杆件和支撑、施加预应力、考虑空间协同工作等措施对结构进行加固的方法。

（1）改变结构计算图形的一般加固方法为对结构可采用下列增加结构或构件的刚度的方法进行加固：如增加支撑形成空间结构并按空间结构验算；加设支撑增加结构刚度，或者调整结构的自振频率等以提高结构承载力和改善结构动力特性；增设支撑或辅助杆件使结构的长细比减少以提高其稳定性；在排架结构中重点加强某一列柱的刚度，使之承受大部分水平力，以减轻其它柱列负荷；在塔架等结构中设置拉杆或适度张紧的拉索以加强结构的刚度。

（2）对受弯杆件可采用下列改变其截面内力的方法进行加固。如改变荷载的分布，例如将一个集中荷载转化为多个集中荷载；改变端部支承情况，例如变铰接为刚结；增加中间支座或将简支结构端部连接成为连续结构；调整连续结构的支座位置；将结构变为撑杆式结构；施加预应力。

（3）对桁架可采取下列改变其杆件内力的方法进行加固。增设撑杆变桁架为撑杆式结构；加设预应力拉杆。

2、加大构件截面的加固

采用加大截面加固钢构件时，所选截面形式应有利于加固技术要求并考虑已有缺陷和损伤的状况。

3、连接的加固与加固件的连接

钢结构连接方法，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、受力状况、构造及施工条件，并考虑结构原有的连接方法确定。

钢结构加固一般宜采用焊缝连接、摩擦型高强度螺栓连接，有依据时亦可采用焊缝和摩擦型高强度螺栓的混合连接。当采用焊缝连接时，应采用经评定认可的焊接工艺及连接材料。

4、裂纹的修复与加固

结构因荷载反复作用及材料选择、构造、制造、施工安装不当等产生具有扩展性或脆断倾向性裂纹损伤时，应设法修复。在修复前，必须分析产生裂纹的原因及其影响的严重性，有针对性地采取改善结构实际工作或进行加固的措施，对不宜采用修复加固的构件，应予拆除更换。

四、结束语

综上所述，随着经济的发展，钢结构在建筑加固工程中的应用日趋广泛，钢结构是以钢材为材料制成受力构件的结构，钢结构住宅以其能使建筑更富有功能化，预工程化程度高，建设成本降低，自重轻，安装容易，环保节能，抗震性能好等综合优势而受到各方面的重视。

参考文献

[1]吴耀华，张煜，肖伟，黎文.厦门国际会展中心大跨悬臂钢结构设计[J].钢结构.2000（02）

钢结构加固篇2

【关键词】预应力；加固；钢结构；应用

中图分类号：TU391文献标识码：A文章编号：

一、前言

随着我国建设的发展和进步，使得我国钢结构在迅猛的发展，在建筑行业当中变得富有朝气。因为过去很多建设的建筑物，工程质量上存在严重的问题，甚至在结构设计中存在严重缺陷，同时通过使用条件的变化，在经验算之后，钢结构工程结构的强度、刚度或稳定性都无法适应正常工况条件以及其他正常使用的功能，所以需要改造加固很多这样的建筑物。

二、预应力钢结构介绍

1.预应力钢结构

钢结构在设计、制造、施工、加固工程中，与外荷载应力符号相反的预应力被人为地在承重结构体系内引入，用来改善结构的承载特性，尽量利用材料强度幅值或者在主承重结构中引入预张力以使全部构件能够抗压或成型的，称为预应力加固钢结构或预应力钢结构。

2.预应力钢结构的特点

（1）能够充分发挥材料的强度潜力。应用预应力钢结构技术的基础思想是，运用人工的方法在结构或构件内，引入与荷载效应相反的预应力，以达到提高结构承载能力(比如延伸了材料强度的幅度)，改善结构受力状态(调整内力峰值)，增大刚度(施加初始位移，扩大结构允许位移范围)，从而节约材料、降低造价的目的。

（2）改善结构的受力状态以节约钢材。在杆件内引入预应力后可以改善其受力状态，降低内力峰值，节约用钢量。例如受弯构件中的部分弯矩可以施加预应力转换为轴拉力，将弯矩峰值Mmax降低为M’max%26shy;，从而构件截面可以缩小，降低用钢量。

（3）可以提高结构的刚度和稳定性，调整其动力性能，特别是抗震性能。预应力不仅能在结构构件或体系中产生与荷载作用下位移（或挠度)方向相同或相反的预应力位移（或挠度），以提高结构的稳定性和刚度。预应力还能够调节构件的动力性能，根据不同荷载（如风荷载、地震荷载等），通过合理选择预应力体系、预应力大小等不同的调整方案，改变结构中基本构件的自振周期和自振频率，以达到减震的目的。

3、钢结构损害的主要因素有：

（一）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；

（二）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；

（三）温差作用下引起构件或连接变形、开裂和翘曲；

（四）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；

（五）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。

三、预应力加固钢结构施工工艺及步骤

预应力加固钢结构施工方案分为两种，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托索调整应力，一般适用于对整个结构进行整体加固。

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3500Mpa，弹性模量约为2．35×109Mpa．树脂体系采用环氧类材料。

设计：根据待修补结构的受力特点、传力路径和应力一应变场，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。

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抟后锚固，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。

四、预应力加固钢结构技术应用

1、工程概况

本工程为某建筑中庭钢结构玻璃天窗工程。周边三角形边梁简支安装在短钢柱上。主受力由三根呈60°夹角跨度11．3m的HN300×150×6．5×9钢梁来承担。工程的恒荷载由钢梁的自重、天窗的锥型龙骨、小檩条以及钢化玻璃组成。

2、加固设计

（一）体外预应力束线形的选择

直接针对中心点挠度过大的特点,在三根呈60°夹角的钢梁上设置无粘结体外束，为便于穿束及锚固，体外预应力束均布置在钢梁腹板两侧，并采用折线形布置。

（二）体外束的预应力损失计算

由于预应力体外束与原钢梁无粘结作用，其张拉力是在钢梁粱体发生弹性压缩的情况下读取的，并且为了控制张拉力采用了单束分批张拉，因而由此引起的钢结构弹性压缩损失极小；此外由收缩、徐变引起的预应力损失也较小。但是，对于折线形预应力束而言，由于折线角度的存在，预应力柬会产生摩擦损失。同时由于锚具的内缩和变形，张拉端部的锚具损失同样较大。

（三）预应力体外束束数的确定

由计算得出单束预应力产生的反力值大小后，确定沿三根钢梁腹板两侧各设置一根预应力体外束。同一根钢梁的两根预应力体外束形成一组，通过折线形折点处的转向块传力于原钢梁。按照同理三组预应力体外束通过各自的转向块叠加作用于原钢梁上。经过张拉后，在预应力荷载的作用下，体外束与钢粱体共同组成了一个空间(非平面)的静力平衡体系。

（四）转向装置和张拉端部处理

根据该工程的受力需要。预应力体外柬经张拉后在折线点产生的向上的反力需作用到原钢梁上。因此应设置可靠的转向块以传递反向荷载。预应力体外束直接暴露在阳光下，为避免无粘结预应力束外皮的老化脱落，应在预应力体外束外套φ24的镀锌钢管保护。为了避免不必要的摩擦损失，由预应力折线点至张拉端部应保持直线，不产生折角。

3、预应力体外束加固施工和监控

（一）张拉端部和转向块的安装

张拉端部由于应力集中，所以应安装好各组件。先在钢边梁的腹板上缘按照图纸要求钻孔。对应孔位，安装钢垫板，焊接固定。在钢垫板上焊接加劲板以及张拉垫块。钢垫快应切削成非正六面体形，以保证锚具接触面与预应力束型的正交。钢边梁的后侧设置3道加劲板。由于每个张拉端节点有两个锚具，应合理调整加劲板的位置，不至于遮挡预应力束的安装。

转向块为φ60的短钢筋切削一半成型，与各组的预应力束在水平方向上呈90°交叉，应在转向块组外安装定位钢环。钢环内径罩住转向块组。钢环壁开槽，以穿过预应力束。3组6根预应力束平面呈60°夹角重叠，立面又各有高度差。钢环的开槽采用了数控切割技术，满足了要求。

（二）体外预应力束的固定

为保证安全，应在原钢结构下方安装满镗脚手架。预应力束型为折线型。外套φ24镀锌钢管应预先成型。现场采用三段镀锌钢管组成整个完整的折线形。中间一段为弯折段，预先按照放样弯折到位，两端为直线段，各段之间依靠接头形成可靠连接。接头与镀锌管之间有约100mm的余量控制，可先预先缩短，在张拉完成后旋开，使镀锌管与张拉端头结合紧密。预应力钢铰线穿入镀锌管后，整体安装到位，装上锚具并预张拉5%检查各构件以确保整体安装到位。

五、结束语

在对钢结构进行预应力加固和改造时，如何选择加固的设计技术，以及如何选定方案，显得非常复杂和繁琐，但是整个过程都要严格的遵循相关的规范规定和要求进行，在构件和节点设计方面要着重处理，并做好，这样结构的安全才能获得保证。

参考文献：

[1]徐立丰,李娟.浅述多次预应力在钢结构中的应用[J].工程与建设.2012(05)

[2]王桂起,吕洪峰.预应力钢结构的发展及应用[J].林业科技情报.2012(02)

[3]陆赐麟,刘学春.预应力钢结构技术的创新和拓展[J].钢结构.2011(08)

钢结构加固篇3

关键词：钢筋混凝土，结构抗震，加固方法

0引言

地震灾害是人类面临的严重自然灾害之一。地震具有突发性特点，至今可预报性仍然很低。强烈地震常造成人身和财产的巨大损失。我国属地震多发国家，特别是近年来地震活动频繁，一些特大地震已经给人类社会带来了不可估量的损失，这就迫使工程人员不得不去深入研究土木工程结构的抗震设计理论和方法，最大限度地减少地震给人们带来的影响。

抗震加固是对未进行抗震设防或已进行抗震设防但达不到设防标准的建筑物，进行结构补强和提高其抗震力的措施。建筑结构加固方法随着经济水平、技术水平和人们观念的发展而发展，但有些构件加固方法（如加大截面法）将使结构和构件的刚度发生变化，从而引起结构动力特性、构件内力的变化以及刚度软弱层和强度薄弱层的出现，而这些变化对结构承载力及弹塑性变形能力带来的不利或有利影响，是目前的加固方法所没有考虑的。因此对钢筋混凝土结构抗震加固技术进行论述有着重要的意义。

1钢筋混凝土抗震常规加固技术

混凝土结构抗震常规加固方法包括加大截面加固法、外包钢加固法、预应力加固法、改变结构传力途径加固法、受弯构件外部粘贴加固法以及其他加固方法等，每种加固方法各有其特点和适应范围，应根据具体条件加以选择。

1.1加大截面加固法

加大截面加固法即采用增大混凝土结构或构筑物的截面面积，以提高其承载力和满足正常使用要求的一种加固方法，可广泛用于混凝土结构的梁、板、柱等构件和一般构筑物的加固。但由于截面尺寸加大，有时受使用上限制。

1.2外包型钢加固法

外包钢加固法即在混凝土构件四周包以型钢的加固方法（分干式和湿式两种形式），适用于使用上不允许增大混凝土截面尺寸，而又需要大幅度地提高承载力的混凝土结构加固。当采用化学灌浆外包钢加固时，型钢表面温度不应高于60℃；当环境具有腐蚀性介质时，应有可靠的防护措施。

1.3预应力加固法

即采用外加预应力的钢拉杆（一般分水平拉杆、下撑式拉杆和组合式拉杆3种）或撑杆对结构进行加固的方法，适用于要求提高承载力、刚度和抗裂性及加固后占空间小的混凝土承重结构。此法不宜用于高温环境下的混凝土结构，也不适用于混凝土收缩徐变大的混凝土结构。

2改变结构传力途径加固法

2.1增设支点法

该方法是以减少结构的计算跨度和变形，提高其承载力的加固方法。按支承结构的受力性质又分为刚性支点和弹性支点2种。毕业论文，加固方法。刚性支点法是通过支承构件的轴心受压将荷载直接传给基础或其它承重结构的一种加固方法。增设支点法适用于房屋净空不受限制的大跨度结构加固。

2.2托梁拔柱法

该法是在不拆或少拆上部结构的情况下拆除、更换、接长柱子的一种加固方法。按其施工方法的不同又分为有支撑托梁拔柱、无支撑托梁拔柱及双托梁反牛腿托梁柱等方案。适用于要求房屋使用功能改变、增大空间的老厂改造等结构加固。其中双托梁反牛腿托梁拔柱，则适用于保留上柱的型钢加固。

2.3受弯构件外部粘贴钢板、碳纤维或其它抗拉强度较高的材料加固法

此法是用建筑结构胶将钢板等材料粘贴在钢筋混凝土受弯构件表面，具有良好的共同工作性能，所占空间小、加固施工周期短、消耗材料少，其加固部位、范围与强度可视设计构造需要而定，是近几年来新发展的加固技术。本加固法适用于承受静力作用的一般受弯构件，且环境温度不应超过60℃，相对湿度不大于70％及无化学腐蚀的使用环境中。

3钢筋混凝土结构抗震加固新技术

3.1结构基础隔震技术

基础隔震技术是在上部结构和基础之间设置隔震装置，阻隔地震能量向上部结构传递，从而减少结构地震反应的一种抗震技术。目前研究开发的基础隔震技术主要有：叠层橡胶垫隔震、摩擦滑移隔震、滚珠及滚轴隔震、支撑式摆动隔震和混合隔震等。其中，叠层橡胶隔震支座已被广泛应用，具有很好的应用前景。纵观隔震技术的发展，可以看出近年来隔震技术有以下特点：

（1）隔震技术的应用范围越来越广，数量越来越多。隔震技术不仅在新建工程中获得广泛应用，而且在现有建筑的加同工程中得到应用。

（2）隔震建筑的结构形式日趋多样化，已从早期主要应用于砌体结构、钢筋混凝土结构发展到钢结构、组合结构、木结构。

（3）可供选择的隔震装置越来越多，新的隔震方法不断提出，并且采用混合隔震技术已经成为发展趋势。

3.2消能隔震技术

传统的抗震设计方法是靠结构的延性来耗散地震能量。但问题在于结构受到1次强烈地震时，结构构件在利用自身的延性耗散地震能量的同时，也会受到严重的损伤。为了解决这个矛盾，在结构上附加各种阻尼器，通过阻尼器大量耗散地震输入到上部结构的能量，从而达到保护主体结构免遭破坏的目的。常用的阻尼器有金属屈服阻尼器（MetallicYieldingDamper）、摩擦阻尼器（FrictionDamper）、黏弹性阻尼器（ViscoelasticDamper）、粘滞液体阻尼器（ViscousFluidDamper）等。消能减震技术近年来被大量应用在已有建筑物的抗震加固上，与传统的加固技术相比主要优势有：

（1）施工现场无湿作业，基本不影响原建筑的正常使用功能；

（2）能在保持原建筑外貌不变的前提下，实现了提高抗震能力和改善使用功能的协调；

（3）消能效果明显，结构经过合理的设计，可以满足各种设防烈度下的抗震要求；

（4）可以有效地节约经费和缩短工期。

3.3高性能钢丝网复合砂浆薄层（HPFL）加固技术

高性能钢筋网复合砂浆薄层（HPFL）加固混凝土结构，是指对混凝土构件进行表面处理后，铺设钢筋网，再粉抹或喷射上高性能复合砂浆，使加固层与原构件共同工作，达到提高构件工作性能的目的。

采用高性能水泥复合砂浆钢筋网薄层加固混凝土构件能有效提高构件的承载力、刚度、抗裂性和延性。毕业论文，加固方法。毕业论文，加固方法。该加固方法与碳纤维加固法相比具有施工简单，经济实用的优点，在结构工程加固中的应用前景十分广阔。毕业论文，加固方法。毕业论文，加固方法。

随着抗震技术理论的不断发展和完善，抗震加固方法已从传统的方法不断趋向多样化。毕业论文，加固方法。目前新发展起来的减震控制技术在工程应用上有明显优势，为建筑的抗震设计和抗震加固提供了一条崭新的途径，它克服了传统结构硬碰硬”式的抗震设计方法，具有概念简单、减震机理明确、减震效果显著和安全可靠的特点。

参考文献：

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[3]卫龙武,吕志涛.建筑物评估加固与改造[M].南京:江苏科学技术出版社,1992.

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[5]吴英健.建筑物抗震加固[M].长春:长春出版社,1991.

[6]薛彦涛,范苏榕.传统抗震加固技术与抗震加固新技术的介绍[J].工程建设与设计,2006,38(8):19—22．

[7]尚守平,熊伟.无机组合材料高性能水泥复合砂浆钢筋网薄层(HPFL)加固混凝土结构新技术简介[J].施工技术,2008,37(4):4—6.

钢结构加固篇4

【关键词】粘钢；加固；混凝土结构

1、工程概况

本工程为河北联通公司的标准厂房，主体四层局部五层的框架结构。一、二层在使用期间，一、二层楼板局部出现裂缝，公司已请专业部门出具了鉴定报告。为安全起见，对其一、二层存在安全隐患的部位进行了补强加固。

经我司会同设计单位，施工单位并请有关专家共同研究一致决定对该工程进行加固补强。提出两个方案：一种是加大截面法处理，但施工复杂工期长，部分砖墙已砌好，势必造成返工浪费。考虑到该工程工期紧迫，同时为了降低加固造价，决定采用第二种方案：粘钢加固法。

2、加固方案设计

针对该工程特点柱梁加固采用如下处理方法：

2.1柱子的加固：考虑到柱混凝土强度达不到设计要求，柱子承载力和轴压比达不到规范要求，混凝土柱子加固采用钢板粘贴到梁底或板底与原柱连成一个整体，不仅提高了柱的承载力，满足了轴压比，而且能有效提高混凝土的变形应力，改善柱的延性。

2.2梁的加固，加固粘贴采用两种形式，梁底或梁侧。在梁底（必须打掉粉刷层，留下钢筋保护层）贴上钢板直到柱边或梁边，梁测面粘贴不得高于梁高的l/3，如遇到门窗可避开。

2.3边跨边支座主梁加固

边跨边支座主梁按铰接节点进行加固设计。先在柱上粘贴3mm厚钢板一块，钢板上再粘贴6mm厚钢板一块，尺寸均为600mm×300mm，并以膨胀螺栓穿过钢板锚入柱内；再选择6mm厚等腰直角三角形腋板两块焊接在柱子所粘贴钢板上，腋板尺寸为600mmx600mm，最后在梁端底部粘贴3mm厚钢板一块，尺寸为600mm×300mm，使梁端通过钢板支承于腋板上。

2.4中柱两侧主梁加固

该工程框架主梁为连续梁，框架柱侧面凸出于梁侧面梁上支承着楼板，应在其上部两侧面绕过柱粘贴钢板，如图7所示，设计钢板起坡为1：3。钢板宽度控制在100mm以下，为加强钢板粘贴效果，在钢板弯折处设垫板，用锚栓固紧，钢板与梁柱交角部形成的三角形空隙用环氧砂浆填实。

3、粘钢施工流程

3.1施工流程：

粘钢加固应由专业施工队伍施工，其施工必须严格按工艺流程进行，工艺流程如下：

粘贴面处理加压固定及卸荷系统准备（根据实际情况和设计要求，卸荷步骤有时省去）胶粘剂配制涂胶和粘贴固化、卸加压固定系统检验维护

在满足上述工艺的同时，尚应控制粘贴钢板的时间间隔，保证粘钢的固化养护。

3.2操作要点

（1）粘贴面处理

混凝土面应凿除粉饰层，油垢、污物，然后用角磨机打磨除去1-2mm厚表层，较大凹陷处用找平胶修补平整，打磨完毕用压缩空气吹净浮尘，最后用棉布沾丙酮拭净表面，待粘贴面完全干燥后备用。

钢板粘贴面应用角磨机进行粗糙、除锈处理，直至打磨出现光泽，使用前若洁净仅用干布擦拭即可。否则可用棉布沾丙酮拭净表面，待完全干燥后备用。

该工序所用主要物资：护目镜、防尘口罩、冲击电锤及扁铲、手锤、角磨机、金刚石磨片、砂轮片、空压机、棉布、丙酮。

（2）加压固定及卸荷系统准备（根据实际情况和设计要求，卸荷步骤有时省去）

加固构件所承受的活荷载如人员、办公机具宜暂时移去，并尽量减小施工临时荷载。

加压固定宜采用千斤顶、垫板、顶杆所组成的系统，该系统不仅能产生较大压力，而且加压固定的同时卸去了部分加固构件承担的荷载，能更好的使后粘钢板与原构件协同受力，加固效果最好，施工效率较高。

加压固定也可采用膨胀螺栓、角钢、垫板所组成的系统，该系统需要在加固构件上合适位置钻孔固定膨胀螺栓，仅能产生较小压力，不能产生卸荷效果，适合侧面钢板的粘贴。

（3）胶粘剂配制

建筑结构胶为A、B两组份，取洁净容器（塑料或金属盆，不得有油污、水、杂质）和称重衡器按说明书配合比混合，并用搅拌器搅拌约5-10分钟至色泽均匀为止。搅拌时最好沿同一方向搅拌，尽量避免混入空气形成气泡，配置场所宜通风良好。

该工序所用主要物资：搅拌器、容器、衡器、腻刀、手套。

（4）涂胶和粘贴

胶粘剂配制好后，用腻刀涂抹在已处理好钢板面上（或混凝土表面），胶断面宜成三角形，中间厚3毫米左右，边缘厚1毫米左右，然后将钢板粘贴在混凝土表面，用准备好的固定加压系统固定，适当加压，以胶液刚从钢板边缝挤出为度。

该工序所用主要物资：加压固定及卸荷系统，腻刀、手套。

（5）固化、卸加压固定系统

该工序所用主要物资：扳手、手套、时钟、温度计。

（6）检验

JGN-G型结构胶操作性能极好，正常操作可达到100%的饱满度。检验时可用小锤轻击粘贴钢板，从音响判断粘贴效果，也可采用超生仪检测。若锚固区有效粘结面积少于90%，非锚固区有效粘结面积少于70%，应剥离钢板，重新粘贴。

对重要构件也可采用载荷检验，一般采用分级加载至正常荷载的标准值，检测结果较直观、可靠，但费用较高，耗时也较长。需要千斤顶或配重（常用沙袋、砖块）、百分表、裂缝显微镜、衡器。

（7）维护

加固后钢板宜采用20mm厚M15水泥砂浆抹面保护，也可采用涂防锈漆保护，以避免钢材的腐蚀。

4、施工应注意的问题

要使粘钢加固成功，特别要保证加固施工的质量，除遵循一般施工原则外，结合该工程特点，施工中应注意如下几点：

4.1胶结剂本身质量是粘钢加固成功与否的关键，因此必须严格控制胶结剂质量，胶结剂必须是高强度，耐久性好，具有一定弹性的，其强度必须要大于相应所加固构件强度。为确保胶结剂质量，本工程采用国家指定名牌厂家产品，并由施工单位与本人共同见证抽样送检合格后方行施工。

4.2为保证粘贴钢板牢固有效，须控制钢板宽度和厚度（宽不宜大于100mm，厚宜在3mm）而框架主梁某些部位所需补强的钢板截面面积较大，须采用两层或多层粘贴（即钢板上贴钢板）。

4.3胶贴剂粘贴时用抹刀同时涂抹在已处理好的混凝土表面和钢板上，厚度1-3mm，中间厚边缘薄为宜，粘好钢板后，必须严格保证无空鼓，否则应剥下钢板，补胶、重新粘贴。

4.4考虑振动作用在锚固区增设膨胀螺栓附加锚固措施，粘钢补强加固后粘钢外表须采用Ml5水泥砂浆抹面作为钢板的密封防水防腐处理措施，其厚度对于梁不应小于20mm。

钢结构加固篇5

【关键词】钢筋混凝土；结构；加固技术

当今社会，人民的生活水平逐渐的提高外加我国的建设方面发展得也比较迅速，逐渐的建造了许多民用的和工业用的建筑物。紧接着建筑物结构建造的年代、建筑物使用的年限、建筑物的设计和建筑物实际使用功能上的一些区别、并且遭受人为的或者自然灾害等等一些因素的影响，大量的已经完工的或者是正在建设中建筑物产生了或多或少程度的破坏，为此，我们必须进行一些结构的改造或者是结构的加固，从而延伸建筑物的使用年限。当下，我国的钢筋混凝土结构设计和钢筋混凝土结构的施工比较规范，也比较标准，这样就会大范围的应用在建筑物的设计中去，同时作为一名钢筋混凝土结构设计的人员，在这方面碰到一些技术方面的问题，这就会值得我们来进一步的探讨和研究。

1.钢筋混凝土结构改造加固机理的思考

人们都知道，在土木工程中钢筋混凝土结构的加固技术越来越被广泛的应用，这样就会满足新的荷载需要、施工缺陷、薄弱的结构等等，这些会在工程中可能出现的一系列的错误。同时钢筋混凝土结构的加固技术也可以用来修补因自然灾害或者是人为因素的一些工程结构。特别是一些年代比较长的建筑物。所以说，钢筋混凝土结构的加固技术作为一种现代的技术，并且这种技术在建筑工程方面也取得了比较大的成绩，例如外包粘钢法就可以加固钢筋混凝土梁。外粘钢板或者是一些聚合物片材补强加固钢筋混凝土结构的一些技术，现在已经能够成功的用在土木工程中了。钢筋混凝土结构一般在土木工程中是经常进行受弯加固的。一般在钢筋混凝土结构受拉的地方粘结钢板或者是一些聚合物板材来进行加固，这是一种减少挠度和控制裂缝和增加受弯承载力的一种有效的方法。纤维增强聚合物系列有许多的优点，例如：本身比较轻、比较耐腐蚀和使用比较便捷等等。

2.混凝土结构改造加固的方法的讨论

钢筋混凝土结构的加固的方法一般情况下可以分为两种：直接加固和间接加固。在进行钢筋混凝土结构的设计时可以根据当时的实际条件和当时的使用要求来选择合适的办法。

2.1直接加固的一般的方法

（1）锚栓锚固法。这种方法比较适用于混凝土强度等级比较大的混凝土承重结构的加固和改造，这种方法不适用于那种长久地经受比较严重的风化的建筑物。（2）粘钢加固的方法。钢筋混凝土的构件承载力不足的地方需要受弯构件在外面粘钢来加固。由此来提高钢筋混凝土构件的承受力。并且其施工的过程也比较简单方便迅速。（3）绕丝法。这种方法的优点和缺点和加大横截面的加固方法比较接近，这种方法比较适用于钢筋混凝土结构的构件截面的承载能力比较低的情况下然后加固，或者是对钢筋混凝土结构的构件施加一些横向的约束力。（4）有粘接外包型钢加固法。它是把型钢家在构建的外面，外包型钢加固钢筋混凝土梁经常用湿式外包法，也就是用环氧树脂化灌浆等方法把型刚和应该被加固的构建连接在一块儿，这样以后，加固后的构件的承受力和刚度提高是因为它的受拉和受压钢截面的面积提高而形成的。（5）加大横截面加固法：加大受力面的截面的加固方法，它的施工工艺比较简单、也能适用，比且含有施工的经验，主要适用于粱、板、柱、墙和一般的建筑物的混凝土的加固，如果现场施工时间比较长的话，就会对生产和生活的有很大的影响。（6）粘贴纤维增强塑料加固法。外贴纤维加固是用那些胶结材料把纤维增强复合材料贴在被加固的钢筋混凝土构件中受拉力的地方，这样就会使其达到提高钢筋混凝土构件的承载能力。它具有耐腐蚀、本身比较轻、使用年代比较长、维护的费用也比较低、比较防潮。（7）置换混凝土加固法。置换混凝土加固法的优点是加固以后不会影响建筑物的净空但是和加大横截面加固法的施工时间长的缺点也一样，比较适用于受压的地方混凝土的强度比较低和一些梁柱承重构件的加固。

2.2间接加固的一般方法

（1）钢筋混凝土外加层的加固方法。钢筋混凝土外加层的加固方法的优点是施工工艺比较简单、砌体加固后的承载能力也提高了很多、适应性比较强，这种方法具有比较成熟的施工经验，一般适用于柱、带壁墙的加固方面。它的缺点就是现场施工的时间比较长，对生产和生活还是有影响的，并且它在加固后建筑物的净空面积有所减少。（2）预应力加固法。这种加固法克服了一部分从外面荷载所产生的弯矩，同时也减少了外部荷载的效应，在这个的同时却增加了钢筋混凝土结构的构件的抗弯的能力。

3.结语

钢筋混凝土结构在长期的自然环境和使用环境的作用下，它的功能肯定会慢慢的下降，钢筋混凝土结构的工程的任务不仅要做好建筑物刚开始的设计工作，而且还要能科学的去评估结构受损坏的客观规律和损坏程度，而且一定要采取一些有效的方法来为结构的安全是用作保障，从而使得钢筋混凝土结构的加固以后会成为一项非常重要的工作。在当今社会，建筑物一般都会以混凝土结构、钢结构、砌体结构等等为主要的建筑结构，所以我们还是得把钢筋混凝土结构加固这方面为突破方向当成主要研究的方面。

【参考文献】

[1]赵洪波，高晓娟.钢筋混凝土框架结构加固改造[J].山西建筑，2008，34（12）：85-86.

[2]陈贵洪.沉管隧道地震响应的影响因素分析[J].中国铁道科学，2005，26（6）：93-97.

钢结构加固篇6

【关键词】钢结构；加固形式；施工工艺

中图分类号：TU391文献标识码：A

一、前言

钢结构是建筑工程中的常用结构，主要是用于跨度较大的钢结构的建筑工程项目中。保证钢结构加固施工的质量是整个钢结构工程项目的重要环节。下文将对钢结构加固形式及施工工艺进行分析。

二、钢结构加固技术概述

1、概述

当钢结构存在严重缺陷，损伤或使用条件发生改变，经检查，验算结构的强度（包括连接）。刚度或稳定性等不满足设计要求时，应对钢结构进行加固。如出现以下情况之一时，需要进行加固：由于设计或施工中造成钢结构缺陷，使得结构或其局部的承载能力达不到设计要求，如焊缝长度不足，杆件中切口过长，截面削弱过多等。结构经长期使用，存在不同程度锈蚀，磨损，结构或节点受到削弱，使得结构或其局部的承载能力达不到原来的设计要求。由于使用条件发生变化，结构上荷载增加，原有结构不能适应。使用的钢材质量不符合要。意外自然灾害对结构损伤严重。由于地基基础下沉，引起结构变形和损伤。有时出现结构损伤事故，需要修复#如果损伤是由于荷载超过设计值或者材料质量低劣，或者是构造处理不恰当，那么修复工作也带有加固的性质。

2、加固的原则

结构或构件加固是一项复杂的工作，考虑因素很多，加固方法应从施工方便、不影响生产、经济合理、效果好等方面来选择。一般原则如下：结构经可靠性鉴定不满足要求时，必须进行加固处理。加固的范围和内容应根据鉴定结论和加固后的使用要求，由设计单位与业主协商确定。加固设计的内容和范围，可以是结构整体，亦可以是指定的区段，特定的构件或部位。加固后的钢结构的安全等级应根据结构破坏后果的严重程度，结构的重要性和下一个使用期的具体要求，由委托方和设计者按实际情况商定。结构加固时尽可能做到不停产或少停产，因停产的损失往往是加固费用的几倍或几十倍。能否在负荷下不停产加固，取决于结构应力应变状态，一般构件内应力小于钢材设计强度的80%，且构件损坏，变形等不太严重时，可采用负荷不停产加固方法。

在负荷状态下进行焊接加固是非常危险的，承受静力荷载和间接承受动力荷载的构件在实际荷载产生的原有杆件应力最好在钢材设计强度的60%以下，极限不得超过80%，承受动力荷载的构件不得超过40%，否则采取相应措施才能施焊；加大角焊缝厚度时，原有焊缝在扣除焊接热影响区长度后的承载能力，应不小于外荷载产生的内力。《钢结构加固技术规范》（CECS77）对负荷状态下进行加固做了如下明确规定：焊接钢结构加固时，原有构件或连接的实际名义应力值应小于0.55f，且不得考虑加固构件的塑性变形发展；非焊接钢结构加固时，其实际名义应力值应小于0.7f，对于直接承受动力荷载的一般结构最大名应力不得超过0.4f，钢结构加固设计应与实际施工方法紧密结合，并应采取有效措施，保证新增截面，构件和部件与原结构连接可靠，使其形成整体共同工作#在加固施工时，应避免对未加固的部分或构件造成不利的影响，并充分考虑现场条件对施工方法，加固效果和施工工期的影响，应采取减少构件在加固过程中产生附加变形的加固措施和施工方法。对于高温、腐蚀、冷脆、振动、地基不均匀沉降等原因造成的结构损坏，应提出其相应的处理对策后再进行加固。对于加固时可能出现倾斜，失稳或倒塌等不安全因素的钢结构，在加固施工前，应采取相应的临时安全措施，以防止事故的发生。钢结构的加固原则

三、常见钢结构需要加固补强的原因总结

钢结构存在严重缺陷和损伤或改变使用条件，经检查验算结构的强度，刚度或稳定性不满足使用要求时，应对钢结构进行加固。常见的钢结构需加固补强的主要原因有由于设计或施工中造成钢结构缺陷，如焊缝长度不足，杆件切口过长，使截面削弱过多等等。结构经长期使用，出现不同程度的锈蚀。磨损以及操作不正常等。造成结构缺陷，使结构构件截面严重削弱。工艺生产条件变化，使结构上荷载增加，原有结构不能适应。使用的钢材质量不符合要求。意外、自然灾害对结构损伤严重。由于地基基础下沉，引起结构的变形和损伤。

四、钢结构加固方法

1、改变结构计算图形

改变结构计算图形的实质是改变结构的传力体系。冶金、电力、石油化工、机械制造等行业的工业厂房具有复杂的工艺要求和设备布局。其钢结构的改扩建大部分是在不停产的条件下进行的。结构体系调整受到许多因素制约，因此，采取改变结构计算图形的加固改造项目具有各自不同的工程特点。改变结构计算图形被广泛应用于钢结构改扩建工程中。是一种常见的加固方法。其具体的技术手段要结合施工难度，经济效益、工艺要求、使用功能等方面综合考虑。值得一提的是，在加固设计过程中，除应对被加固结构承载力和正常使用极限状态进行计算外，还应注意其对相关结构构件承载能力和使用功能的影响，考虑在结构，构件，节点以及支座中的内力重分布。对结构及基础进行必要的补充验算。并采取切实可行的合理构造措施。

2、构件截面加固

构件截面加固的实质是通过增加构件截面面积加大构件刚度。实现钢框架整体承载能力的提高。构件截面加固方法主要有将工字形截面改为箱形截面，翼缘外侧贴焊钢板，外粘钢板，碳纤维布加固等。采用加大截面的方法加固钢构件时，所选截面形式应有利于加固技术要求并考虑已有缺陷和损伤情况。以上方法并不是在任何钢结构加固中都可以运用，因此了解不同加固方法的特点对加固设计方案的选取十分必要。

传统的钢结构加固方法主要有钢板焊接、螺栓连接、铆接或者粘接。这些方法虽在一定程度上改善了原结构缺陷部位受力状况。但存在许多缺点，例如产生新的损伤和焊接残余应力。纤维增强复合材料FRP。由于具有比强度和比刚度高、耐腐蚀及施工方便等优点。在混凝土结构中得到广泛的应用。并作为一种新型高性能结构材料受到工程界的广泛关注。国内外有关研究和工程单位开展了大量的研究和实践应用。近年来的研究表明。FRP加固钢结构也具有很好的效果。

从上述研究成果可以发现，当前构件截面加固研究主要集中在贴焊钢板加固和碳纤维布加固两个方面，贴焊钢板的加固效果主要受残余应力。初始缺陷、钢板厚度、构件长细比、施工技术等因素制约，同时焊接会产生新的残余应力，因此焊接加固适合于卸荷加固或者低应力结构，大量的试验研究和数值模拟表明。碳纤维加固技术可以有效提高钢结构承载力，其加固效果主要与碳纤维布的厚度和弹性模量有关，不同径厚比、长细比钢柱的加固效果也有所差异，该方法适合于腐蚀环境。施工困难的钢结构，在选择具体的加固技术时，应该综合结构特点，工作环境、施工难度、经济效益等因素进行评估。

3、连接节点加固

连接节点加固是钢结构改扩建中最复杂的一个环节，技术措施主要有焊缝加固、粘钢加固、碳纤维加固、套管加固、肋板加固等。钢结构加固连接方法的选择，应根据结构需要加固的原因、目的、受力状态及施工条件，并考虑结构原有的连接方法确定，在同一受力部位连接的加固中，不宜采用刚度相差较大的加固措施。钢管结构相贯节点的加固方法主要有主管上加套管、加内隔板、主管加劲环加固及板加固等。

钢结构相贯节点的研究表明，构件加厚或者设置加劲板可以有效防止节点的脆性破坏，能够改善节点的延性，自从美国北岭地震以来，盖板加固逐渐被广泛研究，盖板加固能防止节点的脆性破坏，盖板的不同布置方式及形状是节点加固的主要设计因素。相比于前两种焊接加固，碳纤维布加固不仅能提高构件的承载力，也避免了焊接残余应力对既有结构的损伤。

综上所述，钢结构加固研究已经取得了较大的成果，但是还需要开展更深入的研究，贴焊钢板加固构件截面能有效改善结构承载力，但是焊接残余应力对结构产生的不利影响值得重视，尽管规范对荷载作用下焊接加固的名义应力做出了要求，焊接加固后构件的应力分布有待进一步研究。板件加厚和设置加劲板被证实能够有效防止钢管相贯节点的脆性破坏，但是对加固后节点的屈曲性能、屈曲破坏等研究尚不够深入。盖板加固钢框架节点取得了预期的效果，但是对于盖板加固后钢框架节点的弯矩。转角曲线的研究目前比较空缺。

五、钢结构加固施工方法

当采用加大截面的方法进行加固时,应该保证结构的加固构件具有合理的力学传递途径,以保证新增加固件与原有构件共同工作的相互连接方式;对于轴心受力和偏心受力构件,加固构件与原有构件的支座(或节点)应具有可靠的连接以保证原力学传递路径的不变。加固构件的布置应适应原有构件的几何形状或已发生的变形情况,以利于施工但也应尽量避免利用引起固有截面形心偏移的形式,如果难以避免时,应该在加固施工过程中考虑到形心轴偏移产生的后果和影响。尽可能减少加固施工的工作量。

不论原有结构采用的是螺栓连接还是焊接连接,只要是钢材具有良好的可焊性,应该尽可能采取焊接方式进行补强。当加固采用的是焊接方式补强时,应该尽量减少焊接的工作量并且应该注意合理的焊接施焊顺序,以确保降低焊接产生的变形和焊接产生的有害应力。当结构在附加荷载作用下进行焊接作业时,应该尽量采用较小的焊接尺寸,并且应首先加固对原有构件影响比较小、构件截面形式比较薄弱或者能够立即起到加固作用的部位。采取加大截面的加固构造措施不应该过多的削弱原有构件截面面积和原有结构的承载能力:当采用螺栓或高强度螺栓连接时,尽量选用较小直径的螺栓以防止截面削弱过大。当采用螺栓(或铆钉)连接加固加大截面时,将加固与被加固板件相互压紧后,随从加固件两端向中间逐次做孔和安装拧紧螺栓(或铆钉),以便尽可能减少加固过程中截面的过大削弱。尽量采用高强度螺栓,并且要保证加固件能够和原有构件共同工作。当采用焊接连接进行钢结构加固时,焊缝的方向应该尽量的避免采用与原有构件应力方向垂直,以防止焊缝应力过大。

如做不到以上措施,为了确保结构施工过程的安全,应该在施工之前制定详细的施工技术方案,在施工过程中采取专门的技术措施和施焊工艺;轻钢结构中的小角钢和圆钢杆件由于截面比较薄弱不可以在负荷状态下进行焊接,必要时应采取适当的防护措施。同时圆钢拉杆严禁在负荷状态下用焊接方法进行加固,以防止施工措施不当影响加固质量和加固效果。在负荷下进行结构加固时,采取的加固工艺应确保被加固件的截面不出现焊接加热,当存在附加钻、扩孔洞等会引起结构截面的削弱,加固产生的不利影响应该尽可能的小,为此必须制定详细的加固施工方法,施工工艺过程和技术条件必须合理,并据此按照隐蔽工程施工验收标准进行施工验收。

在负荷状态下进行结构构件加固时,当采用焊接加固件加大截面的方法加固钢结构构件时,必须将可用结构加固件与被加固构件沿构件全长互相压紧;与构件截面有对称的成对焊缝时,应在施工过程中进行平行施焊;当有多条焊缝时,应按照交错顺序施焊;对于两面都有加固件的截面,应该先施焊受拉侧的加固件,然后施焊受压侧的加固件;对一端为嵌面的受压杆件,应从嵌固端向另一端施焊。若其为受拉杆,则应该从另一端向嵌固端施焊。当采用加大截面的方法加固有两个以上构件的静不定结构(框架、连续梁等)时,应该首先全部加固与被加固构件压紧并且进行点焊定位,然后从受力最大构件依次连续地进行加固连接。

六、结束语

总之，在整个钢结构加固形式及施工工艺过程中，要重视钢结构加固施工中的每一个环节，预防质量通病，保证施工的规范性，使整个工程的质量得到保证。

参考文献：

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