混凝土結(jié)構(gòu)加固工程設(shè)計方案
發(fā)布日期:2021-04-22 11:21:30 瀏覽量:11201、改變結(jié)構(gòu)計算圖形
改變結(jié)構(gòu)計算圖形的加固方法是指采用改變荷載分布狀況、傳力途徑、節(jié)點性質(zhì)和邊界條件,增設(shè)附加桿件和支撐、施加預(yù)應(yīng)力、考慮空間協(xié)同工作等措施對結(jié)構(gòu)進行加固的方法;
改變結(jié)構(gòu)計算圖形的一般加固方法:
(1)對結(jié)構(gòu)可采用下列增加結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的剛度的方法進行加固:
A、增加支撐形成空間結(jié)構(gòu)并按空間結(jié)構(gòu)驗算;
B、加設(shè)支撐增加結(jié)構(gòu)剛度,或者調(diào)整結(jié)構(gòu)的自振頻率等以提高結(jié)構(gòu)承載力和改善結(jié)構(gòu)動力特性;
C、增設(shè)支撐或輔助桿件使結(jié)構(gòu)的長細(xì)比減少以提高其穩(wěn)定性;
D、在排架結(jié)構(gòu)中重點加強某一列柱的剛度,使之承受大部分水平力,以減輕其它柱列負(fù)荷;
E、在塔架等結(jié)構(gòu)中設(shè)置拉桿或適度張緊的拉索以加強結(jié)構(gòu)的剛度。
?。?)對受彎桿件可采用下列改變其截面內(nèi)力的方法進行加固:
A、改變荷載的分布,例如將一個集中荷載轉(zhuǎn)化為多個集中荷載;
B、改變端部支承情況,例如變鉸接為剛結(jié);
C、增加中間支座或?qū)⒑喼ЫY(jié)構(gòu)端部連接成為連續(xù)結(jié)構(gòu);
D、調(diào)整連續(xù)結(jié)構(gòu)的支座位置;
E、將結(jié)構(gòu)變?yōu)閾螚U式結(jié)構(gòu);
F、施加預(yù)應(yīng)力。
?。?)對桁架可采取下列改變其桿件內(nèi)力的方法進行加固:
A、增設(shè)撐桿變桁架為撐桿式結(jié)構(gòu);
B、加設(shè)預(yù)應(yīng)力拉桿。
2、加大構(gòu)件截面的加固
采用加大截面加固鋼構(gòu)件時,所選截面形式應(yīng)有利于加固技術(shù)要求并考慮已有缺陷和損傷的狀況。
3、連接的加固與加固件的連接
鋼結(jié)構(gòu)連接方法,即焊縫、鉚釘、普通螺栓和高強度螺栓連接方法的選擇,應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)需要加固的原因、目的、受力狀況、構(gòu)造及施工條件,并考慮結(jié)構(gòu)原有的連接方法確定。
鋼結(jié)構(gòu)加固一般宜采用焊縫連接、摩擦型高強度螺栓連接,有依據(jù)時亦可采用焊縫和摩擦型高強度螺栓的混合連接。當(dāng)采用焊縫連接時,應(yīng)采用經(jīng)評定認(rèn)可的焊接工藝及連接材料。
4、裂紋的修復(fù)與加固
結(jié)構(gòu)因荷載反復(fù)作用及材料選擇、構(gòu)造、制造、施工安裝不當(dāng)?shù)犬a(chǎn)生具有擴展性或脆斷傾向性裂紋損傷時,應(yīng)設(shè)法修復(fù)。在修復(fù)前,必須分析產(chǎn)生裂紋的原因及其影響的嚴(yán)重性,有針對性地采取改善結(jié)構(gòu)實際工作或進行加固的措施,對不宜采用修復(fù)加固的構(gòu)件,應(yīng)予拆除更換。
門式剛架輕型房屋加固工程中的幾個問題 1)屋面活荷載取值 框架荷載取0.3kN/m2已經(jīng)沿用多年,不打算修改。但屋面結(jié)構(gòu),包括屋面板和檁條,其活荷載要提高到0.5kN/m2?!朵?a href="http://www.miseto.com/a_20200225102856.html">結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》征求意見稿規(guī)定不上人屋面的活荷載為0.5kN/m2,但構(gòu)件的荷載面積大于60m2的可乘折減系數(shù)0.6。門式剛架一般符合此條件,所以可用0.3kN/m2,與鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范保持一致。國外這類,要考慮0.15-0.5N/m2的附加荷載,而我們無此規(guī)定,遇到超載情況,就要出安全問題?,F(xiàn)在有的框架梁太細(xì),檁條太小,明顯有克扣荷載情況,今后應(yīng)特別注意,決不允許在有限的活荷載中“挖潛”。 2)屋脊垂度要控制 框架斜梁的豎向撓度限值一般情況規(guī)定為1/180,除驗算坡面斜梁撓度外,是否要驗算跨中下垂度?過去不明確,它可能講課時說過不包括屋脊點垂度?,F(xiàn)在了解到,美國是計算的。他們作框架分析,一般是將構(gòu)件分段,用等截面程序計算,每段都要計算水平和豎向位移,不能大于允許值,等于要驗算跨中垂度??缰写苟确从澄菝尕Q向剛度,剛度太小豎向變形就大。要的度本來就小,脊點下垂后引起屋面漏水,是漏水的原因之一。有的工程由于屋面豎向剛度過小,第一榀剛架與山墻間的屋面出現(xiàn)斜坡,使屋面變形?,F(xiàn)在打算做個規(guī)定,剛架側(cè)移后,當(dāng)山尖下垂對坡度影響較大時(例如使坡度小于1/20),要驗算山尖垂度,以便對屋面剛度進行控制。 3)鋼柱換砼柱 少數(shù)單位設(shè)計的門式剛架,采用鋼筋混凝土柱和輕鋼斜梁組成,斜梁用豎放式端板與砼柱中的預(yù)埋螺栓相連,形成剛接,目的是想節(jié)省鋼材和降低造價。在廠房中,的確是有用砼柱和鋼桁架組成的框架,但此時梁柱只能鉸接,不能剛接。多高層建筑中,鋼梁與墻的連接也是如此。因為混凝土是一種脆性材料,雖然構(gòu)件可以通過配筋承受彎矩和剪力,但在連接部位,它的抗拉、抗沖切的性能很并,在外力作用下很容易松動和破壞。還有的單位,在門式剛架設(shè)計好之后,又根據(jù)業(yè)主要求將鋼柱換成砼柱,而梁截面不變。應(yīng)當(dāng)指出,砼柱加鋼梁作成排架是可以的,但將剛架的鋼柱換成砼柱,而鋼梁不變,是不行的。由于連接不同,構(gòu)件內(nèi)力也不同,要的工程斜梁很細(xì),可能與此有關(guān)。建筑結(jié)構(gòu)是一門科學(xué),如果不按科學(xué)辦事,是要吃苦頭的。今后國家要執(zhí)行建筑法,實行強制性條款,違反其中一項,出了工程事故,是要受罰的。 4)檁條計算不安全 檁條計算問題較大。檁要是冷彎薄壁構(gòu)件,受壓板件或壓彎板件的寬厚比大,在受力時要屈曲,強度計算應(yīng)采用有效寬度,對原有截面要減弱,不能象熱軋型鋼那樣全截面有效。有效寬度理論是在《冷彎薄壁型鋼構(gòu)件技術(shù)規(guī)程》中講的,有的設(shè)計人員恐怕還不了解,甚至有些設(shè)計軟件也未考慮。但是,設(shè)計光靠軟件不行,還要能判斷。軟件未考慮的,自己要考慮,否則就不需要高級工程師了。再有,設(shè)計人員往往忽略強度計算要用凈斷面,忽略釘孔減弱。這種減弱,一般達到6-15%,對小截面窄翼緣的梁影響較大。剛架整體分析采用的是全截面,如果強度計算不用凈截面,實際應(yīng)力將高于計算值?!兑?guī)程》3.1.7條規(guī)定:“結(jié)構(gòu)構(gòu)件的受拉強度應(yīng)按凈截面計算,受壓強度應(yīng)按有效截面計算,穩(wěn)定性應(yīng)按有效截面計算,變形和各種穩(wěn)定系數(shù)均可按毛截面計算”。曾有人問,這條規(guī)定是什么意思?如果有人再提這樣的問題,我想問他,鋼結(jié)構(gòu)學(xué)過沒有?因為這是鋼結(jié)構(gòu)的基本概念問題。如果這樣的問題都簽不出,說明他還不具備鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計資格的。有的單位看到國外資料中檁條很薄,也想用薄的。國外檁條普遍采用高強度低合金鋼,但我國低合金鋼Q345的沖壓性能不行,只有用Q235的。人家是按有效截面計算承載力的。如果用Q235的,又想用得薄,計算時還不考慮有效截面,荷載稍大時檁條就要垮。 施工方面 1)柱子拔出 有的剛架在大風(fēng)時柱子被拔起,這是實際中常出現(xiàn)的事故。主要原因不是剛架計算失誤,而且設(shè)計柱間支撐時,未考慮支撐傳給柱腳的拉力。尤其是房屋縱向尺度較小時,只設(shè)置少量柱間支撐來抵抗縱向風(fēng)荷載,支撐傳給柱腳的拉力很大,而柱腳又沒有采取可靠的抗拔措施,很可能將柱子拔起。,因此,在風(fēng)荷載較大的地區(qū)剛架柱受拉時,在柱腳應(yīng)考慮抗拔構(gòu)造,例如錨栓端部設(shè)錨板等。 2)沒有柱間支撐 這種情況最近較多,需要大聲疾呼,這樣不行。蒙皮作用雖然各國都在研究,但沒有任何一本規(guī)范允許不設(shè)支撐。蒙皮作用的影響因素太多,并非在任何情況多能發(fā)揮作用。特別是柱間支撐,受力較大,絕不能省略。蒙皮作用最多只能視為一種剛度儲備。 3)端板合不上 端板連接是結(jié)構(gòu)的重要部位。由于加工要求不嚴(yán),而腹板與端板間夾角又,有的工程兩塊端板完全對不上,合不起來。強行用螺栓拉在一起,仍留下很寬縫隙,嚴(yán)懲影響工程質(zhì)量。 4)錨栓不鉛直 框架柱柱腳底板水平度差,錨栓不鉛直,柱子安裝后不在一條直線上,東倒西歪,使房屋外觀很難著,這種情況不少。錨栓安裝應(yīng)堅持先將底板用下部調(diào)整螺栓調(diào)平,再用用無收縮砂漿二次灌漿填實,國外此法施工。最近在上海討論輕鋼施工驗收規(guī)程,不少專家強調(diào)了這種方法。 5)保溫材吸水超重 有些房屋雪不大就垮了,究其原因,是屋面防水施工太差,雪融化后水逐漸滲入,為保溫村所吸收。今年冬季落雪多次,遷延時間較長。屋面的設(shè)計荷載很小時,當(dāng)吸水量達至一定程序,超過了結(jié)構(gòu)的承載能力,就要倒塌。 6)保溫材料胡亂安裝 保溫材料一般采用玻璃棉,其厚度根據(jù)熱功計算確定。正規(guī)做法是采用背面帶鋁箔隔汽層的玻璃棉,有的不用鋁箔,用牛皮紙,我不清楚牛皮紙是否可作隔汽層,如果可以,也比不用任何隔汽層好。防止冷凝水向室內(nèi)滴水,是房屋的使用要求之一。有人以為鋁箔只是為了美觀,或承受拉力,實際上它的主要作用是作隔汽層。承受懸掛時的拉力還可以用玻璃纖維布或鋼絲網(wǎng)?,F(xiàn)在看到有些工程,玻璃棉不用任何隔汽層。另外,當(dāng)采用內(nèi)層鋼板吊頂時,不是將保溫卷材壓在檁條上,而是為了施工方便,將保溫材剪斷,放在檁條之間的吊頂上,形成冷橋。某工程在這樣處理的同時,又將吊頂鋼板搭接方向弄反。加之,冬季混凝土地坪施工作業(yè)時,將周邊門窗關(guān)閉,由于室內(nèi)外溫差大,大量水汽在屋頂凝集,由吊頂鋼板搭接處流下,形成了“外面不下里面下”的狀況,使工程不能交工。經(jīng)驗告訴我們,當(dāng)保溫卷材有隔汽層并保持接縫處密封時,卷材是干燥的,無隔汽層時卷材是濕的。在水份的長期浸泡下,隨著時間的推移,保溫棉將被逐漸壓實,最終失去應(yīng)有的保溫作用,因此安裝方法是否對頭,關(guān)系很大。 |
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