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钢结构加固:如何加固钢柱?

更新时间:2021-07-05 16:06:05 浏览量:139

钢柱通常为轴压构件或压弯构件,结合其受力特点,应采用以下加固方法:

一、柱子卸荷法

必须在卸荷状态下加固或更换新柱时,采取“托梁换柱”方法。当仅需加固上部柱时,可以利用吊车梁桥架支托起屋盖屋架,使柱子卸荷。当下部柱需要加固或工艺需要截去下柱时,可在吊车梁下面设一长久性托梁,将上部柱荷载(包括吊车梁荷载)分担于邻柱(必须验算邻柱并加固之,也要验算基础)上。

采用此法应考虑到用托梁代替下柱后,托梁将产生一定的挠度,迫使原屋架下沉,从而可能损伤与此屋架相连构件的连接节点。为此可预先在托梁上加临时荷载,使托梁具有预先挠度。采用此法的顺序是先加固邻柱、焊接托梁与邻柱、加临时荷载、焊接托梁与中柱、卸下临时荷载、加固或截去下部柱。

二、钢柱加固法

1.补强柱的截面。一般补强柱截面用钢板或型钢,采用焊接或高强螺栓与原柱连接成一个整体。

2.增设支撑。增设支撑以减小柱自由长度,提高承载能力。在截面尺寸不变的情况下提高了柱的稳定性。

3.改变计算简图,减小柱外荷载或内力。

4.在钢柱四周外包钢筋混凝土进行加固,可明显提高承载能力。

三、柱脚加固法

1.柱脚底板厚度不足加固方法

增设柱脚加劲肋,以达到减小底板计算弯矩的目的。在柱脚型钢间浇筑混凝土,使柱脚底板成为刚性块体。为增加粘结力,柱脚表面油漆和锈蚀要清理干净。

2.柱脚锚固不足加固方法

增设附加锚栓。当混凝土基础较宽大时采用。在混凝土基础上钻出孔洞,插入附加锚栓,浇注环氧砂浆,将整个柱脚包以钢筋混凝土。新配钢筋要伸入基础内,与基础内原钢筋焊接。

四、柱加固承载力验算法

负荷状态下加固计算,重要的问题是加固后应力能否重分配,即加固后原有截面能否将原有应力分配到新补强的构件截面上去,如能重分配,新老荷载之和,可以平均分配给新老截面上,否则原有荷载仍由原截面承担,新增加荷载由新老截面(即加固后总截面)平均分担。

到目前为止,加固后应力重分配尚未为实验所完全证实(至少在弹性阶段),可是对静载结构来说,当截面一部分进入塑性状态,应力最终会重分配,所以计算中静载结构可以新老截面共同工作原则来计算;当在动载结构情况下,塑性区很难形成,不考虑应力重分配,计算时将加固前和加固后的情况分别计算,然后求其总和。在卸荷情况下加固,就不存在上述问题。

卸荷状态下,截面验算按加固后总截面,并考虑加固折减系数,按现行规范计算,即按负荷状态下加固截面作用静力荷载的验算公式计算,杆架杆件、梁也是如此。

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