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建筑钢结构的检测与加固方法

施工技术摘要:随着我国建筑行业的快速发展,钢结构已经被越来越多地应用到了建筑设计过程中,这种建筑结构与传统的建筑结构相比,具有显著的优势,尤其是在工厂、高效、节能、环保等行业的生产方面。

但与各项优势相比,钢结构建筑也存在一定的问题,例如建筑工程事故的发生率较高等,这也使得在钢结构建筑物的建筑施工过程中,如何提高建筑的安全性逐渐成为了建筑设计者和施工者关注的重点。

本文就在分析钢结构建筑事故的发生机制的基础上,探讨了钢结构建筑的检测方法和内容,以及建筑物的加固措施。

关键词:建筑钢结构;检测;加固建筑物的结构在使用过程中,会在磨损和自然环境的双重作用之下逐渐地变得薄弱,这一过程和规律是无法避免的,然而,若能够对这种损失的程度和规律进行科学准确的评估,并采取有效及时的措施,就可以有效地减慢这种损耗的过程,从而提高建筑物的使用时间。

1 钢结构建筑事故发生机制和检测内容钢结构建筑事故的类型主要体现在腐蚀性破坏、脆弱性破坏、疲劳破坏和稳定性破坏等几种。

其事故发生机理为:腐蚀破坏包括电化学腐蚀和化学腐蚀等;脆性断裂主要是由氢脆、应力腐蚀、钢板厚度、材质缺陷、动载和低温等因素引起的;钢结构的疲劳性破坏主要是由应力幅、应力集中、钢结构构造等因素所导致的;整体失稳和局部失稳等因素会导致钢结构建筑出现失稳性破坏。

根据钢结构建筑事故类型和发生原因的不同,钢结构建筑检测内容应划分为三个部分,即钢结构的性能检测、钢结构的连接检侧以及钢结构的材料检测。

钢结构建筑的建筑材料主要包括三大类型:结构防护所用的材料、结构连接所用的材料以及结构构件所用的材料。

钢结构建筑的材料检测主要是对以上三类材料所进行的。

钢结构建筑的连接检测主要分为三种类型,即柳钉连接、焊接连接和紧固件连接。

其中,高强度螺栓已经逐渐取代了传统钢结构建筑所使用的柳钉,焊接连接也逐渐成为了钢结构建筑过程中最主要的连接方法,所以,对于焊缝质量所进行的检测也成为了最为主要的检测内容。

以钢结构建筑性能为主要检测对象的检测内容主要包括:钢结构建筑抗火和防锈防腐性能检测;结构断裂与疲劳检测;结构动力性能的检测;构件及结构的刚度检测;构件及结构的稳定性检测;结构连接及构件强度的检测;结构损伤及结构形体的检测;结构作用及荷载检测。

2 钢结构建筑的检测技术钢结构建筑的检测技术一般涉及:结构性能、无损探伤、理化分析和力学性能等方面。

其中,应用范围最为广泛的是钢结构的无损检测,这一检测技术通常应用于下述几个方面:第一,钢结构建筑紧固件连接工程监测。

高层建筑的钢骨架和厂房的H型门式钢架,通常是通过高强度螺栓将分体钢梁和钢柱相互连接而组成的,这也是钢结构建筑中最为常见的紧固件连接方法。

其中,要使用超声检测技术对钢梁和钢柱全熔透焊缝的内部质量进行检测。

第二,焊接钢结构工程检测。

焊接H型门式钢结构主要是由钢梁与钢柱焊拼组成的,这也是钢结构建筑中最为常用的一种焊接技术,其中,全熔透焊缝的内部质量检测,执行GB/Tll345评定方法和检测标准。

通过抽样方法和数量,对一级焊缝实施100%的检测,而二级焊缝则根据200MM以上且为焊缝长度20%的标准进行抽样。

第三,螺栓球节点钢网架检测,这一部分的结构主要是由杆件、高强度螺栓和螺栓球三个部分组成的。

现阶段主要应用水洗型着色渗透检测,对高强度螺栓和螺栓球实施表面质量检测,评定方法和检测方法执行JB4730标准,而杆件焊缝的内部质量检测则执行JGJ78技术标准。

第四,焊接球节点钢网架检测,这一部分的结构主要是由空心钢球与钢管杆件焊接而成的,空心球焊缝和球杆焊缝属于二级质量的焊缝,所以,焊缝的内部质量会对网架的安全性造成直接的影响。

现阶段主要使用超声检测技术来检测焊缝质量。

3 钢结构建筑的加固方法3.1 调整结构计算图形的加固措施调整结构计算图形的加固措施是指,通过调整结果的边界条件、节点性质、传力途径和荷载分布状况,增加预应力,设置附加支撑和杆件,以及实施窄间协同工作等方法,来对建筑结构实施加固的一种技术。

加固钢柱的措施为:强化某柱列,使列柱承担能够分担排架所受的水平荷载,卸载其他柱列,简化加固程序;依据空间结构增设屋盖支撑构件;把柱与屋架之间的交接方式变为刚接,以降低柱的计算长度和弯矩;增设支撑缩减柱计算长度。

钢梁的加固措施为:把所有单跨梁支座组成连续梁,从而降低跨中弯矩;设置拉杆以提高预应力;提高梁的承载力,设置支撑或支柱,从而降低梁的跨度。

3.2 扩大构建截面的加固措施目前,建筑行业常以增补钢材的方法来进行构件截面的扩大,除此之外,还可以选择在原构件外层加设混凝土层的方法实施加固。

可以选择改变截面形式的方法来加固钢柱,从而增加弯矩作用平面的内外部承载能力。

型钢梁、焊接组合梁以及钢梁加固,都能够在翼缘板上设置型钢、斜板或水平板以实施加固,这一加固措施需要在上下翼缘同时进行。

3.3 节点和连接的加固措施替换局部杆件或是增补构件都需要进行恰当的连接,加固的杆件只有经过节点加固的方法,才能够与原结构协同工作,同时,已经破坏的节点也必须进行适当的加固,所以,要适当加固原铆钉螺栓连接和原焊接连接,并扩大节点连接。

3.4 加大构件的截面加大构件的截面主要涉及构件的面窄,该施工方法比较简便,特别是在一定的前提条件基础上,可在负荷的状态下进行加固,这也是钢结构建筑加固施工中最为简单的一种。

构件的截面加固可以通过加焊翼缘盖板进行,还可以加设钢管、角钢、斜翼板,若净空无限制,还能够加设新的下翼缘,或是提高大梁高度。

斜翼板一般适用于梁翼缘外侧无法加焊的情况,这一加固措施需要将横向的加劲肋切断,从而使材料沿全长连续不断地加固。

在上翼缘处,将加劲肋切断,使用小板重新接长,并焊缝连接新的翼缘板,但不需接长下翼缘。

增大梁高的施工通常会使用较多的建筑材料,若不拆下加固时梁,则主要使用仰焊进行焊缝操作。

3.5 钢结构建筑裂纹的加固钢结构建筑在荷载的反复作用,以及施工安装不当、制造、构造、材料选择等方面的影响下,会存在较大的发生脆断倾向性或扩展性裂纹损伤的可能,因此,应对裂缝进行相应的修复和加固。

在加固施工前,要对裂纹造成的影响和产生的原因进行分析,并针对不同的裂缝采取相应的修复和加固处理。

对于无法修复和加固的构件,应将其拆除,并重新建设。

裂纹修复的首选方法是堵焊,也可使用附加盖板进行加固。

4 总结综上所述,通过对钢结构建筑物的鉴定内容、检测方法,以及现阶段最为常用的钢结构建筑检测方法进行深入的了解,我们发现,现阶段我国对于钢结构建筑的检测和加固方法仍然仅仅停留在建筑构件,以及具体结构的鉴定和检测上,尚无针对性较强的技术检测标准。

因此,我国的建筑设计和施工单位,要提高钢结构建筑的加固与检测的理论水平。

分析建筑钢结构的检测与加固方法李建伟 浙江华东科技检测有限公司转下页施工技术参考文献:[1]马汀.既有建筑钢结构健康检测与监测框架体系的研究[J].同济大学硕士学位论文.2010.[2]袁艳敏.基于可靠度分析的既有钢结构鉴定方法研究[J].同济大学硕士学位论文.2009.[3]孙荣玲.钢结构损伤检测与加固[J].山西建筑.2007,33(24):85.[4]齐放.超期服役钢结构厂房鉴定中应注意的若干问题[J].工业建筑.2010,31(1):154.[5]唐文勇.对钢结构加固技术规程可靠度水平的评价[J].四川建筑科学研究.2008,3(9):171.摘要:随着社会进步和经济发展,建筑工程项目不断增多,使砼浇筑量也越来越大。

冬季施工技术在砼施工中的应用,在缩短了施工周期、减少了生产成本的同时,也存在一些问题。

如何通过施工技术的不断更新和完善,提高冬季砼施工的质量,是本文主要研究的问题。

关键词:冬季;砼施工;技术;质量我国幅员辽阔,很多地区的寒冷季节比较长,很多建筑工程受到工期制约,冬季施工不可避免。

关于如何解决寒冷天气与砼施工之间的矛盾,在确保工期的前提下提高砼施工的质量,是广大同行不断研究和探讨的问题。

作者在自身多年学习和实践的基础上,对于提高冬季砼施工的技术质量问题提出肤浅的见解,以期与同行交流分享。

1 从材料选择方面提高施工质量在冬季进行砼施工,对于材料的选择一定要慎重。

首先,尽量选择矿渣硅酸盐水泥或粉煤灰硅酸盐水泥作为原料,因为这类水泥稳定性较强,水化热较低,不容易产生温度应力,造成开裂。

如果出于成本考虑选择普通硅酸盐水泥,则需要通过合理添加掺合料对水泥性能进行调节。

其次,根据具体施工条件,在满足混凝土强度等级的前提下,要严格控制混凝土的水灰比。

应尽量减少水泥和水的用量,以减少水化热和混凝土收缩。

再次,冬季砼施工中,合理添加减水剂能够有效提高混凝土的和易性,减少单位混凝土中的水和水泥用量,可以降低水化热和收缩。

最后,在骨料的选择上,应优先选择自然连续级配的粗骨料,严格控制含泥量;细骨料应优先选择中粗砂,同时也要严格控制含泥量。

2 通过控制砼配制、拌合和运输提高施工质量2.1 关于配制通过选用较小的水灰比和较低的坍落度可以减少拌合用水量,起到减少或杜绝混凝土冻害的作用。

当混凝土掺用防冻剂时,试配强度应比设计强度提高一个等级。

钢筋混凝土中严禁掺如氯盐类防冻剂,以防氯盐腐蚀钢筋。

2.2 关于拌合在冬季砼拌合施工中,首先,要对拌合设备进行防寒处理,将环境温度提高到10℃以上。

在砼拌制前和停止拌制后,用热水洗刷拌和机滚筒。

砼拌制过程中,应保持砂石骨料温度在0℃以上,拌合用水温度在5℃以上。

必要时,可以将拌合水加热。

如果加入热水也不能满足拌合温度,可以考虑将骨料均匀加热。

2.3 关于运输在泵送混凝土过程中,要注意保温措施,减少混凝土与环境温度温差,减少温度应力,避免开裂。

3 冬季施工砼养护工作一般来说,混凝土冬季施工通常采用暖棚法和防冻剂掺加法来对混凝土进行养护。

3.1 暖棚法注意事项暖棚法通常适用于框架施工。

采取暖棚法进行冬季混凝土养护要注意以下的问题:3.1.1 在构筑物周围用钢管搭设大棚,要用采胶布包裹密封,必须确保大棚牢固、严密、不透风,起到保温效果。

3.1.2 棚内采取燃煤加热炉加热的时候,必须将炉的排气管引出棚外,以便烟气排出棚外。

否则,不仅容易引起施工人员煤气中毒,氧化碳浓度过高还容易加速混凝土碳化。

3.1.3 要确保棚内温度维持在5℃以上。

3.2 防冻剂掺加法注意事项3.2.1 混凝土外露表面应用采胶布和草袋进行覆盖,不可裸露在外,并且在负温情况下不得浇水养护。

3.2.2 要确保混凝土养护初期的温度高于防冻剂规定的问题。

温度不达标时,应及时对混凝土采取保温措施。

3.3 拆模注意事项拆模过程是混凝土养护的重要环节,在拆模过程中要注意以下问题:3.3.1 混凝土在正常温度下达到拆模强度的要求;3.3.2 混凝土抗冻强度符合规定;3.3.3 侧模在混凝土强度达到25Mpa以上,且表面及棱角在拆模过程中不会受损;3.3.4 要确保混凝土与环境温度相差小于15℃方可拆模。

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