包钢加固后的维护要点
包钢加固技术是一种常用的结构加固方法,通过在原有建筑或构件上包裹钢筋来提高其承载能力和稳定性,这种加固方法不仅能够有效延长建筑物的使用寿命,还能在一定程度上提高其抗震性能,无论采用何种加固方法,都需要进行定期的维护和检查,以确保加固效果的持久性和安全性。,在进行包钢加固后的维护过程中,需要注意以下几点:需要对加固后的建筑物进行定期的检查和维护,包括对钢筋的紧固、混凝土的浇筑质量以及包钢层的完整性进行检查,对于已经出现裂缝或损伤的部位,需要进行及时的处理和修复,以防止进一步的破坏,还需要对建筑物进行必要的防水处理,以防止雨水对建筑物造成腐蚀和损坏。
包钢加固后的维护要点
- 外观检查与清洁
- 定期检查构件外观,确保表面无污渍、胶液残留物等,保证构件整洁美观。若发现有污渍或胶液残留,应及时清理干净,这有助于维持加固构件的整体质量,同时避免污渍等对加固效果产生潜在影响。
- 空鼓情况复查
- 空鼓率是衡量包钢加固施工质量的关键指标之一。应定期复查注胶部位的空鼓情况,确保空鼓率不大于5%,因为空鼓现象会影响胶液的均匀分布和粘结效果,进而影响加固效果。
- 注胶孔和排气孔检查
- 检查注胶孔和排气孔是否保持封闭平整状态,避免出现漏胶或气体外泄的情况,这对于保证加固效果的稳定性和持久性非常重要。如果发现有孔封闭不良的情况,应及时进行修复处理。
- 注胶嘴底座检查
- 查看注胶嘴底座是否有残留物,要确保其已全部清除干净。清理干净的注胶嘴底座不仅能提高加固的美观度,还能避免后续施工或使用中出现不必要的麻烦。
包钢加固后如何防止腐蚀
包钢加固维护周期建议
包钢加固后结构变形监测
加固构件日常保养技巧





包钢加固验收注意事项
包钢加固是一种常见的建筑结构加固方法,通过灌注胶液将型钢与原结构紧密结合,提升结构的承载力和耐久性。 在进行包钢加固施工后,验收工作是确保加固质量的重要环节。 以下是包钢加固验收时需要注意的几点事项。 1.控制空鼓率 包钢加固中,注胶后的空鼓率是衡量施工质量的关键指标之一。 空鼓现象会影响胶液的均匀分布和粘结效果,从而影响加固效果。 因此,验收时应特别注意检查注胶部位,确保空鼓率不大于5%。 2.保持构件外观整洁 构件外观应无污渍、无胶液残留物 注胶完成后,构件的外观质量同样需要严格把控。 检查时应确保构件表面整洁,无污渍和的液残留物。 如果存在胶液溢出或其他污染情况,应及时清理干净,以保证构件的美观和整体质量。 注胶过程结束后,注胶孔和排气孔的处理也是验收的重要内容。 应确保所有的注胶孔和排气孔都被封闭平整,避免出现漏胶或气体外泄的情况,从而保证加固效果的稳定性和持久性。 4.清理注胶嘴底座 最后,注胶嘴底座的清理工作不容忽视。 验收时应检查注胶嘴底座是否已全部清除干净,确保没有残留物。 清理干净的注胶嘴底座不仅能提高加固的美观度,还能避免后续施工或使用中出现不必要的麻烦。 包钢加固验收工作至关重要,直接关系到加固效果和结构安全。 在验收过程中,严格控制空鼓率,保持构件外观整洁,封闭注胶孔和排气孔,清理注胶嘴底座,是确保包钢加固施工质量的关键。 通过规范的验收流程和细致的检查,才能确保加固工程的长期安全与稳定,为建筑结构提供可靠的保障。
包钢加固工艺流程及施工要点(剪力墙包钢加固工程案例)
在建筑加固工程中,现在可以用到的加固方法越来越多,既有新型的加固方法,也有传统的加固方法,不同的加固方法所起到的作用是不一样的。 每一种加固方法都有自己的施工优势,所以在加固施工的时候需要根据建筑物所存在的问题来选择加固方法来进行加固施工。 包钢加固作为一种传统的加固方法,有着自身的施工优势,下面为大家介绍一下包钢加固工艺流程及施工要点。 包钢加固施工优势: 包钢加固施工工艺也有一些显著的优势表现,其实,每一种加固方法都有独一无二的施工优势的,当使用包钢法处理出现损伤问题的柱子时,因为施工成本低廉,施工操作简单,且能高效快速处理好柱子的多种质量问题,所以大家对包钢法还是较为认可的。 放线—墙柱面基层处理—钢板打磨、下料—钢板安装、焊接—钢板边封口—灌浆料配置—压力灌浆—空鼓检验—表面防锈、防护处理。 加固施工环节,不可轻视的施工要点: 在使用包钢法对柱子补强加固维护施工时,需要知道的施工要点有: 1、在建材市场中采购的柱子包钢加固施工材料。 2、确定位柱子出现质量问题的位置。 3、选对包钢材料(钢板和粘钢结构胶)和灌注材料。 4、找到能保证加固补强施工成效的施工单位合作。 5、施工单位制定严谨性和可以保证时效性的施工方案。 6、在施工前对建筑物现场全面排查,对施工现场存在的安全问题和施工难题都了解到位。 7、在施工环节中节约性使用材料,做到经济性施工。 项目案例图片 雅居乐花园二期剪力墙包钢加固工程
外包钢加固法
概要:外包钢加固法是指在混凝土柱的四周包上型钢对其进行加固,加固后可以不增大构件截面尺寸,但是却可以大幅度的提高混凝上柱的抗压能力。 外包钢加周法可以两种,一种为干式外包钢加固法,另一种为湿式外包钢加固法。 查看详情外包钢加固需要满足哪些构造要求 概要:在建筑加固工程中,外包钢加固法是常用的一种加固方法,很多加固公司会都采用这种方法。 适用于不显著增大原构件截面尺寸,但又要求大幅度提高其承载能力的混凝土结构加固。 外包钢加固方法的优点是用于框架柱、梁的加固时,受力可靠,施工简便、工期短且现场工作量较小,加固效果好。 下面加固之家为大家介绍一下外包钢加固需要满足的一些构造要求和外包钢加固需要注意的事项。 查看详情你了解粘钢加固,是否了解外包钢加固 概要:随着建筑加固技术越来越先进,建筑加固的方法也越来越多,粘钢加固就是其中的一种加固方法来的,相信很多人都知道,而外包钢加固了解的人不是很多。 粘钢加固法是在混凝上构件表面用特制的建筑结构胶粘钢板,以提高结构承载力的一种加固方法。 外包钢加固技术是一种广泛采用的混凝土构件加固方法,通常采用型钢或钢板外包在原构件表面、四角或两侧,并在混凝土构件表面与外包钢缝隙间灌注高强水泥砂浆或环氧树脂浆料,同时利用横向缀板或套箍作为连接件,以提高加固后构件的整体受力性能。 下面加固之家就带大家了解一下外包钢加固。 新闻资讯 概要:1、结构加固概述1.1、加固原因加固学是随同房屋结构学发展而发展起来的。 从加固的范围看主要原因有:(1)尚未建成但由于施工质量问题;(2)结构封顶尚未使用就要改造而引起的加固;(3)结构老化后进行改造加固;(4)因灾害引起的加固。 通过施加预应力强迫钢拉杆或型钢撑杆受力,影响并改变原结构应力分布,并降低结构原有应力水平,致使一般加固方法中普遍存在的应力应变滞后现象的影响能较好的 查看详情一级建造师必须要了解的结构加固新技术! 概要:为了提升我们国家建筑行业的整体技术水平,住建部发表了关于做好《建筑业10项新技术(2017版)》推广应用的通知,下面为这份文件的具体内容,作为一个建造师,而且是一级建造师这是必须要了解的: 外包钢加固法。
【58同城】包钢加固
【主要承接】房屋加固,植筋加固房屋加固可以从两个层面来讲,一是因房屋破损而进行的维护性加固;二是为了使房屋达到一定抗破坏力,如抗地震能力,而进行的加固。 抗震加固包括:墙体加固、梁,柱加固、地基加固、楼板加固,等。 墙体加固根据墙体所承载的负荷来选择加固方式,一般加固方式有"粘贴碳纤维、粘钢、包钢(型钢)、预应力加固、混凝土置换、植筋加固,等"有些老旧(今天) 石生:广东奥乐建筑工程有限公司创新技术多年稳居同行业先驱,良好的品牌值得信赖。 墙体加固根据墙体所承载的负荷来选择加固方式,一般加固方式有"粘贴碳纤维、粘钢、包钢(型钢)、预应力加固、混凝土置换、植筋加固,等"有些老旧 不锈钢圆钢属于长材一类,又属于棒材一类,所谓的不锈钢圆钢是指横截面为均匀圆形的长材,一般长约四米。 它可以分为光圆和黑棒。 所谓的光圆,是指表面光滑,经过准轧处理而来;而所谓的黑棒,是指表面黑粗,直接热轧而来。 简介不锈钢圆钢是指截面为圆形的实心长条钢材。 其规格以直径的毫米数表示,如"50"即表示直径为50毫米的不锈钢圆钢。 常见材质为301、304、303、316、316L、304L、321、2520、201、202等。 圆钢分为热轧、锻制和冷拉三种。 热(今天) 钢结构工程,阁楼,星棚,卷闸门,货架佛山卷闸门厂,专业生产各种卷闸门,【包安装】电动遥控卷闸门,水晶卷闸门,手拉卷闸门,不锈钢卷闸门,铝合金卷闸门,通花卷闸门,防火卷闸门,澳式无声卷闸门,拉闸门,铁门,道闸,伸缩闸,《维修各种卷闸门》承接:各种钢结构,阁楼,星棚,不锈钢雨棚,不锈钢阳光棚,等……各种大小五金工程,(今天) 企业拥有大批专业的设计人员,以确保产品研发与国际同步,产品设计以实用,简约,稳固,典雅为基本理念.我们是集齐开发,生产,销售为一体的专业化先进队伍厂家直营门店销销售,出厂价格。 铝艺楼梯扶手具备造型优美,结构独特,朴实和性感,与自然物中的造型相融合,展现出一种静态的美感。 订单流程:1、专业人员上门测量,私人定制,2、'出方案,确认方案,3、开始生产(生产大概20天可以完成),4、'最后上门安装。
外包钢加固及粘贴钢板加固工程质量监控检查要点.pdf
外包钢加固及粘贴钢板加固工程质量监控检查要点.pdf 1/16 1.该资料是网友上传的,本站提供全文预览,预览什么样,下载就什么样。 2.下载该文档所得收入归上传者、原创者。 3.下载的文档,不会出现我们的网址水印。 该【外包钢加固及粘贴钢板加固工程质量监控检查要点】是由【wawa】上传分享,文档一共【16】页,该文档可以免费在线阅读,需要了解更多关于【外包钢加固及粘贴钢板加固工程质量监控检查要点】的内容,可以使用淘豆网的站内搜索功能,选择自己适合的文档,以下文字是截取该文章内的部分文字,如需要获得完整电子版,请下载此文档到您的设备,方便您编辑和打印。 :.。 外包钢加固及粘贴钢板 加固工程质量监控检查 WTDstandardizationoffice【WTD5AB-WTDK08-WTD2C】 外包钢加固及粘贴钢板加固 工程质量监控检查要点 建筑结构应具有足够的强度、刚度、抗裂度以及局部和整体的稳定性, 以满足安全性、耐久性和适用性的要求。但是,在工程实践中,导致建。 筑物未能满足上述要求而需要进行加固补强的原因主要有以下几方面: 1、勘察、设计和施工中的问题:由于勘察资料不准确、不齐全;设计 不周;施工管理不严、施工质量欠佳以及建筑材料不符合要求等原因而 造成的工程事故。 2、使用功能改变:建筑物用途变更、工厂技术改造、设备更新以及厂 房的改建、扩建,原有结构不能适应新的使用要求。 3、自然灾害与偶然事故:地震、风灾、火灾、水灾、爆炸、地基塌陷 和其他事故。 4、结构耐久性降低:由于建筑物所处环境条件影响,导致构件的裂 缝、钢筋的锈蚀、混凝土的碳化和冻融、材料的老化等,影响结构的耐 性;提高结构的安全度以减少事故的隐患,从而延长结构的使用寿命, 保证正常的使用要求。 当前工程实践中较为常用的几种加固方法,如表1所示。 混凝土结构常用加固方法概况一览表1 用增大结构构件截面面积,以提高其承板、梁、柱、 加大截面加固法 载力和满足正常使用的传统加固方法加墙、基础等一般 固效果好、经济,适用面广,但施工复构件 杂,湿作业工作量大,工期长,对房屋 的净空和美观也会有一定影响。 在结构构件四角(或两角)包以型钢的 一种传统加固方法。受力可靠、施工简梁、柱、屋。 外包钢加固法 采用外加预应力的钢拉杆、钢铰线或型 钢撑杆是卸荷、加固及改变结构受力三 者合一的加固方法。材料简便快捷,施梁、板、柱、屋。 预应力加固法 工时不影响使用,但要有一套施工预应(桥)架 力的工序及设备机具,要求环境温度不 超过60oC,否则应采取有效防护措施。 通过增设支点,减少结构跨度和内力, 增设支点加固法板、梁、桁架 确、简单可靠、效果好,但使用空间受 到一定影响。 用结构胶把钢板粘贴在构件外部以提高 结构承载力和满足正常使用的加固方 法。施工工艺简单、速度快,对生产和。 生活影响小。要求环境温度不超过板、梁、柱、。 粘钢加固法 60oC、相对湿度不超过70%及无化学腐墙、屋(桁)架 蚀的使用条件,否则应采取有效防护措 施,对砼强度等级低于C15的构件不宜 利用树脂胶结材料将碳纤维布或碳纤维 碳纤维加固法 便,适用面广。要求环境温度不超过墙、屋(桁)架。 60oC,否则应采取有效防护措施,对砼 强度等级低于C15的构件不宜采用。 本文主要介绍的是砼结构外包钢加固法、粘贴钢板加固法工程质量监 控检查要点。 一、工程质量事前控制阶段(施工准备) (一)施工质量主体行为的控制检查 1、施工单位资质,营业范围中应包括结构加固的内容; 2、现场管理人员资质; 3、主要专业工种上岗证; 4、工程质量责任制情况; 5、现场质量管理制度; 6、质量检验制度。 (二)学审图纸,设计交底 1、学***设计图纸内容,领会设计意图。 2、设计交底提出要求,注意事项,解答疑问。 (三)编制施工方案进行技术交底 1、审查施工方案是否符合现场实际情况,进度是否符合业主要求,施工 方法、施工工艺是否合理。 2、对各工种应进行技术交底,并有书面记录。 (四)材料要求 A外包钢加固法 1、根据加固结构的特点,充分发挥加固部分的潜力,砼结构加固宜选 用比例极限变形,强度较低,可焊性较好的热扎钢材,一般可用 钢和钢管宜选用Q235级的碳素结构钢或Q345级的低合金强度结构 2、加固用的水泥宜选用快硬、早强、收缩性小的硅酸盐水泥或普通硅 酸盐水泥,最好采用早强型水泥或微膨胀水泥。 3、严禁使用过期水泥和受潮水泥,水泥强度等级不宜低于。 4、上述1、2项的材料,均应有出厂合格证及进场后的抽检复试报 5、砼结构加固所采用的砼强度等级比原结构构件砼强度等级提高一 级,且不应低于C20。当原结构、构件砼强度较高时,如采用与原。 结构相同的强度等级,必须采取措施以保证新、旧砼之间有足够的 粘结强度。
外包钢加固及粘贴钢板加固工程质量监控检查要点
外包钢加固及粘贴钢板加固工程质量监控检查要点 3、严禁使用过期水泥和受潮水泥,水泥强度等级不宜低于42.5。 4、上述1、2项的材料,均应有出厂合格证及进场后的抽检复试报告.5、砼结构加固所采用的砼强度等级比原结构构件砼强度等级提高一级,。 且不应低于C20.当原结构、构件砼强度较高时,如采用与原结构相同的强度等级,必须采取措施以保证新、旧砼之间有足够的粘结强度。 6、砼结构加固,一般采用电弧焊焊接,焊条的型号与被焊钢材的强度相适应.钢筋焊接应符合《钢筋焊接验收规程》的要求。 7、砼结构加固中,当采用螺栓连接时,螺栓可采用Q235级钢制作,其质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》的规定。 8、砼结构加固中,当采用锚栓作为连接件、锚固件时,其技术要求必须符合产品标准《砼用膨胀型锚栓及扩孔型锚栓》有关规定;锚栓类型、使用条件和适用范围必须符合《砼结构后锚固技术规程》有关规定.9、当加固选用树脂砼、微膨胀砼、喷射砼时或加固的砼须采用早强、防冻或其他外加剂时,宜在施工前进行试配并检验其强度,必要时尚应检验其干缩、腐蚀等性能。 加固用砼中不应掺入粉煤灰等混合材料。 10、湿式外包钢加固法中,当采用化学浆液灌浆连接时,其浆液组成应在工程应用前进行试配,选择可灌性好、收缩性小、粘结强度高、固化时间可调整、耐久性较好,且材料无毒或低毒的浆液。 浆液固化后,其与砼的粘结强度应高于被粘结构的砼抗拉强度和抗剪强度。 环氧树脂浆液的原材料质量应符合国家有关技术标准的规定.。 (一)构件上植筋或钢筋(螺杆)穿孔浆锚: 1、环境温度不超过60oC。 2、所采用的粘结剂必须选用那些有充分试验依据且性能满足设计和使用要求的胶种。 3、根据设计要求在构件上确定锚筋或螺杆位置并做标志。 4、采用金属探测仪测定构件内部钢筋情况,如锚筋或螺杆与构件内钢筋相碰,应进行调整后对钻孔定位。 5、采用电锤钻钻孔,植筋的钻孔深度应根据其受力情况而定,一般不应小于10d,也不宜小于15d(d为植入钢筋直径)。 钻孔孔径应比钢筋或螺杆大4~10mm,植筋的钻孔深度应比植入钢筋长度大3~5mm.6、用尼龙刷或钢刷清除孔中灰屑,再用压缩空气将孔内清洁干净,最后用工业丙酮擦洗孔壁至完全除去粉尘.7、钢筋或螺杆在锚入部分除锈处理后,用工业丙酮擦拭,除去油污及粉屑。 8、将按配方配好的粘结胶注入孔中,同时将钢筋或螺杆的锚固部分用胶裹满,缓缓施入孔中,将孔中空气挤出,也可根据现场条件采用压力灌胶或人工灌胶.9、在胶的固化过程中切勿扰动钢筋或螺杆,待完全固化后,即可进行负荷和使用。 (二)外包钢加固法A构造构定1、外包钢加固时,角钢厚度不应小于3mm,也不宜大于8mm;角钢边长,对于梁,不宜小于50mm,柱不宜小于75mm,对于桁架,不宜小于50mm.沿梁、柱轴线应用扁钢箍或钢筋箍与角钢焊接.扁钢箍截面不应小于25mm。 钢板的永久附加锚固,其埋设孔洞应与钢板一道于涂胶前配钻。 6、固化:粘结剂在常温下固化,保持在20°C以上,24小时即可拆除夹具或支撑,三天可受力使用。 若低于15°C,应采用人工加热,一般用红外线灯加热,固化期中不得对钢板有任何扰动。 7、粘结剂施工必须遵守以下安全规定:(1)配制粘结剂用的原料应密封贮存,远离火源,避免阳光直接照射.(2)配制和使用场所,必须保持通风良好。 (3)操作人员应穿工作服,藏防护口罩和手套.(4)工作场所应配备各种必要的灭火器以备救护。 三、工程质量事后控制阶段(竣工验收)(一)外包钢加固法:1、结构加固的施工应严格按照各种加固方法的施工要点进行,以确保施工质量,并应遵守有关现行施工质量验收规范的规定。 2、砼结构的材质力学性能,除应满足本文对材料的要求外,尚应遵守有关国家标准及部颁标准的规定。 如《砼强度检验评定标准》、《砼力学性能试验方法》、《钻芯法检测砼强度技术规程》、《回弹法评定砼抗压强度技术规程》、《超声回弹综合法检测砼强度技术规程》等.钢筋、型钢、钢板等应符合有关钢材质标准的要求。 采用钢材焊接连接加固时,焊接质量应满足《钢结构工程施工质量验收规范》、《钢筋焊接及验收规范》的要求.3、对重要承重结构,如柱子、屋架、大跨度梁等加固后,其质量如何,必要时可按设计要求,抽样进行荷载试验,直接检验加固的效果。 (二)、粘贴钢板法:。 (3)将扁钢箍或钢筋箍与角钢焊接,分段交错施焊,整个焊接应在胶浆初凝前完成。 4、干式外包钢加固工艺(1)构件表面必须打磨平整,无杂物及尘土。 (2)用卡具从两方向将角钢卡贴于构件预定部位.(3)将扁钢箍或钢筋箍与角钢焊接,扁钢箍或钢筋箍可焊于角钢外面。 (4)钢骨架与构件之间的缝隙用1:2水泥砂浆捻塞紧填实.5、外包钢加固的防护。
包钢加固施工的质量保证措施
对于任何加固工程来说,加固施工的质量是必须要有保证才行的。 包钢加固是一种结构加固方法,在结构加固的时候是需要制定好加固方案的,包钢加固施工方案会影响到建筑加固的安全。 在加固施工的时候,施工的安全和质量是同样重要的,为了确保加固的安全性,我们要在施工过程中做好包钢加固施工质量保证措施。 下面加固之家就为大家介绍一下包钢加固施工的质量保证措施,主要是技术方面和施工方面。 一、技术方面 1、精确地加工钢材,钢板除锈、毛化处理应符合设计及施工要求,保证施工过程中构造要求。 2、做好班前技术交底,明确质量要求与控制措施,设计合理的施工操作平台,以减少施工辅助时间。 3、加强施工过程中重要作业环节的监控、详细记录,加强施工后的自检,严格履行隐预检手续。 4、保证优质的粘钢胶,严格按照设计要求,选用胶体各项指标应达到规范设计要求,坚决杜绝不合格产品进入施工现场。 二、施工方面 1、钢板表面处理。 对钢板粘贴面的处理,如钢板粘贴面未生锈或轻微锈蚀,可用喷砂、砂布或平砂轮打磨粗糙处理,直至出现金属光泽。 打磨粗糙度越大越好,打磨纹路尽量与钢板受力方向垂直。 用脱脂棉沾丙酮擦拭干净,保证粘贴面干燥洁净。 2、混凝土基面处理。 原混凝土构件的粘合面表层劣质混凝土与碳化层清除干净。 3、胶粘剂的配制。 胶粘剂使用前应进行现场质量检验,合格后方能使用,按产品使用说明书规定配制。 取洁净容器(塑料或金属盆,不得有油污、水、杂质)和称重器按产品说明书配合比混合,并用搅拌器拌约5-8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。 4、涂胶和粘贴。 胶粘剂配制好后,用腻刀涂抹在已处理好的钢板面和混凝土表面,为使胶你能充分浸润、渗透、扩散、粘附于结合面,宜先用少量胶于结合面来回刮抹数遍,在添抹至所需厚度1-3mm,中间厚边缘薄,然后将钢板贴于预定位置。 5、固定和加压。粘贴完后应立即加压,保证加压在胶粘剂初凝前进行。加压以使胶粘剂挤出钢板四周边为宜。 6、维护。对粘贴到位的构件做好标示工作,提醒其他人员防止在结构胶固化时间内对粘贴钢材扰动。 在包钢加固施工的时候,保证好质量的措施有技术方面和施工方面,这样在施工时就能更好地完成施工。 还有一点是需要注意的,那就是包钢加固包括干式和湿式两种,两种施工方法是不一样的,在加固施工时要根据实际情况选择施工方法,这样会更有利于施工。
钢结构维护加固方案.pptx
数智创新变革未来钢结构维护加固方案方案目的和背景介绍钢结构现状及问题分析维护加固方法及比较加固材料及选型要求施工流程及安全措施质量控制和验收标准工程预算及时间安排结论与建议ContentsPage目录页方案目的和背景介绍钢结构维护加固方案方案目的和背景介绍方案目的1.提高钢结构的稳定性和安全性:通过维护和加固钢结构,提高其承载能力和抗震性能,保证建筑物的安全性。 2.延长钢结构使用寿命:定期维护和加固可以延缓钢结构的腐蚀和老化,延长其使用寿命。 3.提升建筑物的整体性能:钢结构作为建筑物的重要组成部分,其稳定性和安全性直接关系到建筑物的整体性能。 背景介绍1.钢结构在建筑领域的应用广泛,但随着使用时间的增长,钢结构会出现各种问题,需要进行维护和加固。 2.当前建筑维护和加固市场需求不断增长,客户需求多样化,对施工技术和服务质量的要求也在提高。 3.随着科技的不断进步,新型的维护和加固技术和材料不断涌现,为钢结构维护和加固提供了更多的选择和解决方案。 钢结构现状及问题分析钢结构维护加固方案钢结构现状及问题分析钢结构现状及问题概述1.钢结构在建筑领域的应用广泛,但随着时间的推移,出现了各种问题和挑战。 2.钢结构的主要问题包括锈蚀、疲劳、变形和连接失效等。 3.这些问题的出现不仅影响钢结构的使用寿命,还可能对人们的生命安全造成威胁。 钢结构锈蚀问题分析1.钢结构在潮湿、腐蚀性的环境中容易生锈,导致承载能力下降。 2.锈蚀还会导致钢结构膨胀,影响使用效果。 3.防锈涂层的使用是有效的防护措施,但需要定期维护和更新。 钢结构现状及问题分析钢结构疲劳问题分析1.钢结构在反复受力作用下会发生疲劳破坏。 2.疲劳破坏往往从微小裂纹开始,逐渐扩展,最终导致结构断裂。 3.通过优化结构设计、采用高强度材料等手段可以降低疲劳破坏的风险。 钢结构变形问题分析1.钢结构在受力不均、连接不牢固等情况下可能发生变形。 2.变形会影响结构的使用性能和安全性。 3.加强结构设计、施工质量和维护管理是预防变形问题的有效措施。 钢结构现状及问题分析钢结构连接失效问题分析1.钢结构的连接部位是薄弱环节,容易发生连接失效。 2.连接失效会导致结构整体稳定性下降,甚至倒塌。 3.采用高强度螺栓、优化连接设计等方式可以提高连接部位的可靠性。 钢结构维护加固的必要性1.针对钢结构存在的问题,进行维护加固是必要的措施。 2.维护加固可以延长钢结构的使用寿命,提高安全性。 3.通过科学的维护加固方案,可以确保钢结构的稳定性和可靠性,为建筑安全提供保障。 维护加固方法及比较钢结构维护加固方案维护加固方法及比较增大截面加固法1.通过增大构件的截面面积和配筋量,提高构件的承载能力和刚度。 2.适用于梁、柱、板等构件的加固,提高构件的承载力和稳定性。 3.施工时需要对原有结构进行凿毛、清理等处理,对使用有一定影响。 粘贴钢板加固法1.通过粘贴钢板提高构件的承载能力和刚度,改善构件的受力性能。 2.施工方便快捷,对使用影响较小,具有较好的经济效益。 3.需要考虑钢板的耐腐蚀性和耐久性问题。 维护加固方法及比较预应力加固法1.通过预应力技术,对构件施加预应力,提高构件的承载能力和刚度。 2.适用于大型桥梁、梁板等结构的加固,具有较好的效果。 3.施工时需要专业的预应力施工设备和技术人员。 改变结构体系加固法1.通过改变结构体系,将原有结构变为更合理的受力体系,提高结构的整体性能。 2.适用于旧房改造、桥梁加固等工程,具有较好的经济效益和社会效益。 3.需要对原有结构进行较大的改造,需要考虑施工和使用的影响。 维护加固方法及比较碳纤维加固法1.通过粘贴碳纤维布提高构件的承载能力和刚度,具有轻质高强、施工方便等优点。 2.适用于梁、板、柱等构件的加固,对结构的外形和使用影响较小。 3.需要考虑碳纤维布与混凝土的粘结性能和耐久性问题。 混凝土表面增强剂加固法1.通过涂刷混凝土表面增强剂,提高混凝土表面的强度和硬度,提高构件的承载能力和耐久性。 2.适用于混凝土表面破损、起砂等问题的加固,具有施工方便、成本低等优点。 3.需要考虑混凝土表面增强剂与混凝土的相容性和耐久性问题。 加固材料及选型要求钢结构维护加固方案加固材料及选型要求钢材选型及质量要求1.选择具有高强度、高韧性、耐腐蚀的钢材,以满足加固需求。 2.钢材质量应符合国家相关标准,具备质量证明文件和检验报告。 3.考虑到钢结构维护加固的长期性,应选择具有长寿命和良好可维护性的钢材。 焊接材料及工艺要求1.选择与母材相匹配的焊接材料,确保焊接质量和耐腐蚀性。 2.采用合适的焊接工艺,保证焊接接头的强度和韧性。 3.严格执行焊接操作规程,确保焊接质量符合相关标准。
外包钢加固及粘贴钢板加固工程质量监控检查要点
外包钢加固及粘贴钢板加固工程质量监控检查要点 (2)如果砼表面不是很脏很旧,则可直接对粘合面进行打磨,去掉1~2MM厚表层,使之平整,用压缩空气除去粉尘,或用清水冲洗干净,待完全干燥后,再用脱脂棉花沾丙酮擦拭表面即可.(3)对于新砼粘合面,先用磨机将粘合面磨平,用钢丝刷将表面散松浮渣刷去,再用硬毛刷沾洗涤剂洗刷表面,或用有压冷水冲洗,待完全干后即可涂粘结剂。 (4)对于龄期在三个月以内,或湿度较大的新砼构件,除满足上述要求外,尚需进行人工干燥处理。 打磨粗糙度越大越好,打磨纹路尽量与钢板受力方向垂直,然。 (1)结构胶粘剂一般都是热固性树脂(如环氧、酚醛等)建筑胶,这类胶具 相反,剪切强度较差、耐冲击韧性较好。要找出一种具有综合性能良好的单。 一型结构胶似乎是困难的。然而出现了一种混合型的结构胶粘剂。在这种。 后用脱脂棉花沾丙酮擦洗干净。(2)如钢板严重锈蚀,须先用适度盐酸浸泡20分钟,使锈层脱落,再用。 石灰水冲洗,中和酸离子,然后用平砂轮打磨出纹道,最后用丙酮擦拭干净。 2、卸荷:为减轻和消除后粘钢板的应力、应变滞后现象,粘钢前宜对构件进行卸荷,如用千斤顶顶升方式卸荷,对于承受均布荷载的梁,应采用多点(至少两点)均匀顶升;对于有次梁作用的主梁,每根次梁下要设一个千斤顶。 顶起吨位以顶面不出现裂缝为准。 3、配胶:粘钢使用的粘结剂在使用前应进行现场质量检验,合格后方能使用,使用时应按产品说明书规定进行配制,一般采用轴式搅拌器搅拌至色泽均匀为止,容器内不得有油污,搅拌时应避免雨水进入容器,并按同一方向进行搅拌,以免带入空气形成气泡,降低粘结性能.4、涂敷胶及粘贴:粘结剂配制好后,用抹刀同时涂抹在已处理好的砼表面和钢板上,为使胶能充分浸润、渗透、扩散、粘附于结合面,宜先用少量胶于结合面来回刮抹数遍,再涂抹至1~3MM的厚度,中间厚边缘薄,然后将钢板贴于预定位置,若是立面粘贴,为防止流淌,可加一层蜡玻璃丝布。 钢板粘贴后,用手锤沿粘贴面轻轻敲击钢板,如无空洞声,表示已粘密实,否则应剥下钢板补胶,重新粘贴。 5、固定与加压:钢板粘贴后应立即用卡具夹紧或支撑,最好采用膨胀型锚栓固定,并适当加压,以使胶液刚从钢板边沿挤出为度,膨胀型锚栓一般是钢板的永久附加锚固,其埋设孔洞应与钢板一道于涂胶前配钻.6、固化:粘结剂在常温下固化,保持在20°C以上,24小时即可拆除夹具。 的加固方法。材料轻质高强、施工方便,板、梁、柱、墙、。 适用面广。要求环境温度不超过60oC,屋(桁)架。 架梁或连系梁,梁角钢应与柱角钢相互焊接,或用扁钢带绕柱外包焊接(图一);对于桁架,角钢应伸过该杆件两端的节点,或设置节点板将角钢焊在节点板上.3、当采用环氧树脂化学灌浆外包钢加固时,扁钢箍应紧贴砼表面,并与角钢平焊连接。 当采用乳胶水泥浆粘贴外包钢加固时,扁钢箍可焊于角钢外面。 乳胶的含量不应少于5%,水泥一般采用425号硅酸盐水泥。 4、采用外包钢加固砼构件时,型钢表面宜抹厚25mm的1:3水泥砂浆保护层,亦可采用其他饰面防腐材料加以保护。 5、当采用型钢干式外包钢加固排架柱(图二)时,应将加固型钢与原柱头顶部埋设件(承压钢板)相互焊接。 对于二阶柱,上下柱交接、牛腿处,应予以加强。 环氧—聚硫橡胶 HaleWaihonaPukeBaidu 常温18h液状高 17。43~好好好好350oF好。 22.3~好好好好400oF好 的强度等级,必须采取措施以保证新、旧砼之间有足够的粘结强度。 6、砼结构加固,一般采用电弧焊焊接,焊条的型号与被焊钢材的强度相。 适应.钢筋焊接应符合《钢筋焊接验收规程》的要求。 7、砼结构加固中,当采用螺栓连接时,螺栓可采用Q235级钢制作,其。 质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》的规定.8、砼结构加固中,当采用锚栓作为连接件、锚固件时,其技术要求必须符 面积少于70%,则此粘结件无效,应剥下重新粘结.2、对于重大工程,为真实检验其加固效果,尚需抽样进行荷载试验,一般仅作标准使用荷载试验,即将卸去的荷载重新全部加上,其结构的变形和裂缝开展应满足设计使用要求.3、防腐粉刷:粘钢加固的钢板,应按设计要求进行防腐处理.可在钢板表面粉刷水泥砂浆保护,如钢板面积较大,为了有利于砂浆粘结,可粘一层铅丝网或点粘一层细石,并在抹灰时涂刷一道砼界面剂。 水泥砂浆的厚度:对于梁不应小于20MM;对于板不应小于15MM。
钢结构加固的冷维护——基于高性能CFRP与SMA材料的钢桥裂缝...
钢结构加固的冷维护——基于高性能CFRP与SMA材料的钢桥裂缝主动维修技术 在承受车致振动和反复轮压荷载时,多处构造细节容易发生疲劳开裂,是钢结构桥梁长期服役条件下的主要病害。 从1971年英国的Severn桥首次发现疲劳开裂后,荷兰的VanBrienenoord桥和德国的Haseltal桥相继出现开裂病害,此后日本、美国等国家的钢桥也发生了疲劳开裂。 虽然我国使用正交异性钢桥面板的时间较短,但由于交通量和车辆轮重激增且超载现象严重,也已在多座大跨度桥梁(如虎门大桥、江阴大桥、军山大桥、海沧大桥、杭州湾跨海大桥、苏通大桥等)的钢桥板中发现了疲劳裂纹。 钢桥疲劳裂纹产生后,应及时维修加固,否则会影响行车舒适性以及桥面铺装的工作性能,严重的会威胁到整个主梁的安全性。 相较于钢梁更换,采用各种维修加固措施能够节约时间和经济成本,同时也符合国家节能减排的“双碳”目标。 就目前研究现状和应用情况来看,采用高性能碳纤维增强聚酯复合材料(CFRP)和形状记忆合金(SMA)加固钢结构是国内外近期的研究热点之一。 随着交通量激增,钢桥板的疲劳损伤开裂将日趋严重。 采用CFRP材料、SMA/CFRP组合贴片和Fe-SMA板,通过粘结方式对钢结构局部疲劳裂纹进行加固,聚焦于疲劳受损钢桥板的高效维修,开拓高性能材料对钢桥进行无损“冷维护”的新思路与新理论,可推动钢桥高效运维和长效养护进一步发展,为国家和社会节约巨额桥梁运养费用。 7种典型裂纹与修复机理 正交异性钢桥板典型疲劳裂缝 据统计,我国服役十年以上的大跨度索承钢桥,其正交异性钢桥板系统均已出现不同程度的局部疲劳开裂,裂缝发展呈现即发、耦发和并发趋势。 而受材料、荷载、局部构造和环境等多种复杂因素影响,其累积恶化发展将严重影响桥梁的日常运营安全,威胁人民生命财产安全。 图1疲劳裂纹加固机理 针对顶板与U肋连接处裂缝,可采用高性能纤维增强水泥基材料作为钢桥面铺装层进行修复,替代原有刚度较小的沥青混凝土铺装,通过剪力钉或结构胶与下层既有受损钢桥面板形成组合桥面板共同受力,以降低焊缝处疲劳应力幅,提高钢桥抗疲劳性能和服役寿命。 该修复方法已在武汉军山长江大桥、宜昌长江大桥等多座旧桥改造工程中得到成功应用,取得了较好修复效果。 但对于横隔板弧形切口处和U肋对接焊缝处的疲劳裂缝,工程实践中仍以传统机械修复和焊接修复方法为主,应用效果尚存局限性。 正交异性钢桥板构造复杂,焊缝纵横交错,局部受力特殊,疲劳开裂源于复杂受力状态(包括焊接及火焰切割引起的残余应力和局部特殊构造刚度突变引起的应力集中等)。 如图2所示,对应局部裂纹进行加固修复时,作用机制有两个途径:1.增加钢结构在开裂部位的局部刚度,降低钢结构损伤部位的应力幅值;2.引入预应力使钢结构局部平均应力整体下移,以抵消钢结构服役状态下局部钢板内的部分拉应力。 图2疲劳裂纹加固机理 因纤维增强复合材料(FRP)的强度高、耐腐蚀和抗疲劳性能好,CFRP材料可通过使用结构胶粘贴在疲劳开裂部位,使钢板、胶层和CFRP作为整体共同受力,在不损伤原结构的前提下增加其刚度。 针对正交异性钢桥板构造复杂和内部空间狭小的特点,开发了通过加热激活NiTi-SMA丝,从而在CFRP材料内部引入预应力的SMA/CFRP组合贴片,NiTi-SMA丝和CFRP布通过粘结方式与钢板共同工作,可有效发挥两种高性能材料的受力特点,大幅提升裂缝修复效率。 SMA具备在低温冷拉产生塑性变形后受热能恢复其初始形状的性能,当外界介质能对SMA的变形恢复趋势提供有效限制(约束)时,即会在其内部产生预应力。 因而Fe-SMA可以做成厚度和面积较大的板状构件,对钢结构局部开裂部位进行加固修复,兼具施加预应力和提高截面刚度的作用。 NiTi-SMA与Fe-SMA的材性细节 NiTi-SMA材性 NiTi-SMA丝在常温下为马氏体相态,静力拉伸过程中存在孪晶马氏体到退孪马氏体的转变,此过程中应力保持不变,应变不断增加,即应力应变曲线存在平台段。 NiTi-SMA激活回复特性研究中对预拉伸16%的NiTi-SMA丝进行升温激活试验表明,其回复应力的增长速度随温度的升高而放缓。 加热过程中最高温度达306℃,产生的最大回复应力为466MPa,冷却至室温后稳定在393MPa。 当温度达到170℃时,回复应力已达到423MPa,为峰值应力的90.8%,而此时温度仅为峰值应力处的65%,冷却至室温后回复应力稳定在274MPa。 图3NiTi-SMA丝材性测试装置 3种加固方法的效果对比

1外包钢加固及粘贴钢板加固工程质量监控检查要点建筑结构应具有足够的强度、刚度、抗裂度以及局部和整体的稳定性,以满足安全性、耐久性和适用性的要求.但是,在工程实践.. 外包钢加固及粘贴钢板加固工程质量监控检查要点 加固包钢钢板粘贴工程质量胶粘剂1外包钢加固及粘贴钢板加固工程质量监控检查要点建筑结构应具有足够的强度、刚度、抗裂度以及局部和整体的稳定性,以满足安全性、耐久性和适用性的要求.但是,在工程实践中,导致建筑物未能满足上述要求而需要进行加固补强的原因主要有以下几方面:1、勘察、设计和施工中的问题:由于勘察资料不准确、不齐全;设计不周;施工管理不严、施工质量欠佳以及建筑材料不符合要求等原因而造成的工程事故。 2、使用功能改变:建筑物用途变更、工厂技术改造、设备更新以及厂房的改建、扩建,原有结构不能适应新的使用要求。 3、自然灾害与偶然事故:地震、风灾、火灾、水灾、爆炸、地基塌陷和其他事故。 4、结构耐久性降低:由于建筑物所处环境条件影响,导致构件的裂缝、钢筋的锈蚀、混凝土的碳化和冻融、材料的老化等,影响结构的耐久性.加固补强的目的主要是提高结构或构件的强度和刚度、稳定性和耐久性;提高结构的安全度以减少事故的隐患,从而延长结构的使用寿命,保证正常的使用要求。 当前工程实践中较为常用的几种加固方法,如表1所示。 混凝土结构常用加固方法概况一览表1加固方法主要加固特点适用范围加大截面加固法用增大结构构件截面面积,以提高其承载力和满足正常使用的传统加固方法加固效果好、经济,适用面广,但施工复杂,湿作业工作量大,工期长,对房屋的净空和美观也会有一定影响。 板、梁、柱、墙、基础等一般构件2外包钢加固法在结构构件四角(或两角)包以型钢的一种传统加固方法。 受力可靠、施工简便、工期短,但耗钢量较大,维护费较高。 梁、柱、屋(桥)架预应力加固法采用外加预应力的钢拉杆、钢铰线或型钢撑杆是卸荷、加固及改变结构受力三者合一的加固方法。 材料简便快捷,施工时不影响使用,但要有一套施工预应力的工序及设备机具,要求环境温度不超过60oC,否则应采取有效防护措施。 板、梁、桁架粘钢加固法用结构胶把钢板粘贴在构件外部以提高结构承载力和满足正常使用的加固方法。 施工工艺简单、速度快,对生产和生活影响小。 要求环境温度不超过60oC、相对湿度不超过70%及无化学腐蚀的使用条件,否则应采取有效防护措施,对砼强度等级低于C15的构件不宜采用。 板、梁、柱、墙、屋(桁)架碳纤维加固法利用树脂胶结材料将碳纤维布或碳纤维板粘贴于构件表面,从而提高结构承载力的加固方法。 材料轻质高强、施工方便,适用面广。 要求环境温度不超过60oC,否则应采取有效防护措施,对砼强度等级低于C15的构件不宜采用。 板、梁、柱、墙、屋(桁)架本文主要介绍的是砼结构外包钢加固法、粘贴钢板加固法工程质量监控检查要点。 一、工程质量事前控制阶段(施工准备)(一)施工质量主体行为的控制检查1、施工单位资质,营业范围中应包括结构加固的内容;2、现场管理人员资质;3、主要专业工种上岗证;4、工程质量责任制情况;35、现场质量管理制度;6、质量检验制度。 (二)学审图纸,设计交底1、学习设计图纸内容,领会设计意图。 2、设计交底提出要求,注意事项,解答疑问。 (三)编制施工方案进行技术交底1、审查施工方案是否符合现场实际情况,进度是否符合业主要求,施工方法、施工工艺是否合理.2、对各工种应进行技术交底,并有书面记录.(四)材料要求A外包钢加固法1、根据加固结构的特点,充分发挥加固部分的潜力,砼结构加固宜选用比例极限变形,强度较低,可焊性较好的热扎钢材,一般可用HPB235级钢或HRB335级钢。 砼结构加固所用的型钢、钢板,扁钢和钢管宜选用Q235级的碳素结构钢或Q345级的低合金强度结构钢。 2、加固用的水泥宜选用快硬、早强、收缩性小的硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥,最好采用早强型水泥或微膨胀水泥。 3、严禁使用过期水泥和受潮水泥,水泥强度等级不宜低于42。 5。 4、上述1、2项的材料,均应有出厂合格证及进场后的抽检复试报告。 5、砼结构加固所采用的砼强度等级比原结构构件砼强度等级提高一级,且不应低于C20.当原结构、构件砼强度较高时,如采用与原结构相同的强度等级,必须采取措施以保证新、旧砼之间有足够的粘结强度。 46、砼结构加固,一般采用电弧焊焊接,焊条的型号与被焊钢材的强度相适应。 钢筋焊接应符合《钢筋焊接验收规程》的要求。 7、砼结构加固中,当采用螺栓连接时,螺栓可采用Q235级钢制作,其质量应符合现行国家标准《碳素结构钢》的规定。
包钢加固工程要制定完善方案并按照工艺步骤施工
包钢加固工程要制定完善方案并按照工艺步骤施工众所周知,在补强维护房屋的构成结构柱子时,当下常常会应用的加固措施为包钢加固施工工艺,包钢技术虽然是传统的加固措施,不过,因为施工优势显著,同样的加固工程,应用该法作业施工,不仅能够合理把控施工成本支出,而且完工后,对房屋加固质量进行验收,验收结果也会被客户满意。 在开展包钢工程时,需要提前制定出完善且可行性达标的包钢加固工程施工方案,另外,在现场施工作业时,也要按照包钢技术的施工步骤和技术要求去针对性作业。 一、包钢施工技术主要用亍处理哪些问题?房屋出现的多重质量问题都可以应用包钢法去处理...。 加固博士网是建筑结构加固改造一站式服务平台。 汇集全国各省具有结构补强资质的加固、设计、房屋主体检测鉴定公司,您可以在线免费咨询专家找加固方案和报价,了解结构检测鉴定、结构加固设计、植筋、碳纤维、粘钢(包钢)加固的工艺。 加固博士的宗旨是:让加固更专业,建筑更安全!。 包钢加固工程要制定完善方案并按照工艺步骤施工 下载积分:100 内容提示:包钢加固工程要制定完善方案并按照工艺步骤施工众所周知,在补强维护房屋的构成结构柱子时,当下常常会应用的加固措施为包钢加固施工工艺,包钢技术虽然是传统的加固措施,不过,因为施工优势显著,同样的加固工程,应用该法作业施工,不仅能够合理把控施工成本支出,而且完工后,对房屋加固质量进行验收,验收结果也会被客户满意。 一、包钢施工技术主要用亍处理哪些问题?房屋出现的多重质量问题都可以应用包钢法去处理和维护,常见的有柱子开裂,墙体承载力不足,房梁出现了不小规模的裂缝等情况,这时都会应用包钢技术或者是其他加固效果显著的施工工艺对其进行针对性处理。 二、包钢施工工艺有哪些优势?每一种加固措施都有优势和劣势表现,今天重点看看包钢技术的优势都有哪些?1、传统加固施工技术,在建筑加固领域中被应用多年,能够处理柱子、房梁等建筑结构表现出来的多种问题;2、应用此法作业施工,在各个施工环节产生的工程造价报价少,属亍经济性高的一种房屋加固措施;3、适用范围广,而且即便是恶劣的作业环境下,根据行业规范进行操作施工,也能照常处理房屋的多类问题;4、操作方便简单,难点少,作业效率高,可以缩短工期,快速交接工程。 三、开展包钢工作前要设计出合适的方案?不管是以包钢技术,亦或者是其他的加固措施补强房屋,在施工之前都要综合查看和对比分析多个方面,从而可以制定出合适的施工方案。 包钢加固施工方案该如何设计呢?在制定环节,这几个方面的信息需要明确。 1、建筑物当下有哪些问题表现,各种问题的严重性与否?2、客户对工程的施工诉求是什么?对工期和工程质量分别有哪些要求?准备的施工经费为多少?3、勘察施工现场后,可以明确施工现场存在的问题都有哪些?4、计划多长时间内完工?四、包钢施工时,怎么保障完工质量达到客户的要求?在包钢加固施工的各个环节,需要技术人员将其一一重视到位,如果不能精准性的把控好每一个施工细节,排查和解决好安全隐患,想好各个施工难题的应对策略,在现场施工时,每日施工完成的加固任务量规模大小也会受到影响,另外,完工后的工程质量可能也会受到影响。 包钢施工所应用到的加固材料,可以不买贵的,但是,得比较多家,选购到性能达标,可以有效解决好建筑物多重问题的优胜材料。 加固工程的选材很重要,如果在现场施工时,大批量使用的材料不合适,也会直接影响到工程质量等级。 加固博士是建筑检测设计材料施工一条龙服务型企业,自有结构设计事务所,设计团队拥有国家一级结构设计师结构资质,可设计院盖章(有需求),出计算书,出蓝图。 该用户还上传了这些文档
钢结构加固的冷维护--基于高性能CFRP与SMA材料的 钢桥裂缝主动维修技术
钢桥疲劳裂纹产生后,应及时维修加固,否则会影响行车舒适性以及桥面铺装的工作性能,严重的会威胁到整个主梁的安全性。 相较于钢梁更换,采用各种维修加固措施能够节约时间和经济成本,同时也符合国家节能减排的"双碳"目标。 就目前研究现状和应用情况来看,采用高性能碳纤维增强聚酯复合材料(CFRP)和形状记忆合金(SMA)加固钢结构是国内外近期的研究热点之一。 随着交通量激增,钢桥板的疲劳损伤开裂将日趋严重。 采用CFRP材料、SMA/CFRP组合贴片和Fe-SMA板,通过粘结方式对钢结构局部疲劳裂纹进行加固,聚焦于疲劳受损钢桥板的高效维修,开拓高性能材料对钢桥进行无损"冷维护"的新思路与新理论,可推动钢桥高效运维和长效养护进一步发展,为国家和社会节约巨额桥梁运养费用。 据统计,我国服役十年以上的大跨度索承钢桥,其正交异性钢桥板系统均已出现不同程度的局部疲劳开裂,裂缝发展呈现即发、耦发和并发趋势。 而受材料、荷载、局部构造和环境等多种复杂因素影响,其累积恶化发展将严重影响桥梁的日常运营安全,威胁人民生命财产安全。 根据对国内外多座钢桥疲劳裂纹分布的调查,基于正交异性钢桥板在构造形式上存在差异,经过对比总结,得出7种典型疲劳裂纹,如图1所示。 其中,横隔板弧形切口处的疲劳裂缝(B和C)占比较大(约60%),其次为顶板与U肋连接处裂缝(A)和U肋嵌补段对接焊缝处疲劳裂缝(E),这三种裂缝共计占比达90%以上,是钢桥疲劳裂缝修复加固的主要研究对象。 该修复方法已在武汉军山长江大桥、宜昌长江大桥等多座旧桥改造工程中得到成功应用,取得了较好修复效果。 但对于横隔板弧形切口处和U肋对接焊缝处的疲劳裂缝,工程实践中仍以传统机械修复和焊接修复方法为主,应用效果尚存局限性。 基于CFRP与SMA的疲劳裂缝修复机理 正交异性钢桥板构造复杂,焊缝纵横交错,局部受力特殊,疲劳开裂源于复杂受力状态(包括焊接及火焰切割引起的残余应力和局部特殊构造刚度突变引起的应力集中等)。 如图2所示,对应局部裂纹进行加固修复时,作用机制有两个途径:1.增加钢结构在开裂部位的局部刚度,降低钢结构损伤部位的应力幅值;2.引入预应力使钢结构局部平均应力整体下移,以抵消钢结构服役状态下局部钢板内的部分拉应力。 图2疲劳裂纹加固机理 因纤维增强复合材料(FRP)的强度高、耐腐蚀和抗疲劳性能好,CFRP材料可通过使用结构胶粘贴在疲劳开裂部位,使钢板、胶层和CFRP作为整体共同受力,在不损伤原结构的前提下增加其刚度。 针对正交异性钢桥板构造复杂和内部空间狭小的特点,开发了通过加热激活NiTi-SMA丝,从而在CFRP材料内部引入预应力的SMA/CFRP组合贴片,NiTi-SMA丝和CFRP布通过粘结方式与钢板共同工作,可有效发挥两种高性能材料的受力特点,大幅提升裂缝修复效率。 SMA具备在低温冷拉产生塑性变形后受热能恢复其初始形状的性能,当外界介质能对SMA的变形恢复趋势提供有效限制(约束)时,即会在其内部产生预应力。 在土木工程领域应用比较广泛的有NiTi-SMA和Fe-SMA两类,NiTi-SMA形状恢复能力高达6%-8%,同时具备合适的相变温度区间、较强的抗疲劳性能和抗腐蚀性能等;Fe-SMA的形状恢复能力相对较弱(约为1%),但是Fe-SMA在强度、塑性、成形加工等方面性能优越,而且生产成本远低于NiTi-SMA。 因而Fe-SMA可以做成厚度和面积较大的板状构件,对钢结构局部开裂部位进行加固修复,兼具施加预应力和提高截面刚度的作用。 NiTi-SMA丝在常温下为马氏体相态,静力拉伸过程中存在孪晶马氏体到退孪马氏体的转变,此过程中应力保持不变,应变不断增加,即应力应变曲线存在平台段。 对NiTi-SMA进行常温下静力拉伸试验结果表明,NiTi-SMA丝弹性模量、屈服强度、屈服应变、极限强度和极限应变分别为73.5GPa、744MPa、0.011、1180MPa和0.207。 NiTi-SMA激活回复特性研究中对预拉伸16%的NiTi-SMA丝进行升温激活试验表明,其回复应力的增长速度随温度的升高而放缓。 当温度达到170时,回复应力已达到423MPa,为峰值应力的90.8%,而此时温度仅为峰值应力处的65%,冷却至室温后回复应力稳定在274MPa。 在对Fe-SMA进行静力拉伸力学性能试验中,Fe-SMA材料呈现出很高的强度和优异的延展性。 根据测试结果,Fe-S
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