随着钢结构厂房使用年限的加长,使用损耗、零配件构件老化等问题会慢慢出现。这时候应适时对钢结构厂房实行加固维护。
通常厂房出现损害的主要原因包含以下几点:
1、荷载变化,超期服役,规范和规程改变导致结构承载力不足;
2、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;
3、温差作用下引起构件或连接变形、开裂和翘曲;
4、化学物质的侵蚀产生腐蚀以及电化学腐蚀致使钢结构厂房构件截面削弱;
5、设计、生产、施工中的失误及服役期中的违规使用和操作等。
在对钢结构厂房进行加固之前,要提前了解厂房建筑的可靠程度,包括钢结构材料的性能、结构体系及损伤情况,通过专业人员对这些问题进行统一研究,分析出厂房受力现状和持力水平,再进行下一步加固优化设计。在设计阶段,从保证整体结构合理性和可靠性的角度出发,选择经济高效的加固施工措施,同时减少对周围环境带来的负面影响,缩短施工周期。在施工过程中,为避免对原有结构造成伤害,应尽量使用原有结构的承载力,因为对钢结构厂房进行大规模拆除,很容易给钢构件带来严重损伤,而且新旧构件连接难度较大,对加固效果会造成一定影响。加固质量控制的技术措施包括钢结构的制作、焊接、安装、螺栓连接、防腐和防火涂料的涂装以及压型钢板的安装。加固过程中应对使用的构件进行质量检验,尽早发现问题,最大限度保证方案的安全有效实施。
确定加固方案前,应搜集以下资料来对钢结构厂房的状况进行整体把握:
1、原有结构的竣工图(包括更改图)及验收记录。
2、原有钢材材质报告复印件或现场材质检验报告。
3、原有结构构件制作、安装验收记录。
4、原有结构设计计算书。
5、结构或构件破损情况检查报告。
6、现有实际荷载和加固后新增加荷载的数据。
通常我们采用三种加固技术:
1、截面补强法:在局部或沿构件全长以钢材补强,连成整体使之共同受力;
2、改变计算简图:增设附加支承,调整荷载分布情况,降低内力水平,对超静定结构支座进行强迫位移,降低应力峰值;
3、预应力拉索法:利用高强拉索加固结构薄弱环节或提高结构整体承载力、刚度和稳度。
减轻荷载、改变计算图形、加大原结构构件截面和连接强度、阻止裂纹扩展等是常用的加固方法。经鉴定需要加固的钢结构厂房,根据损害范围一般分为局部加固和全面加固。
1、局部加固:对某承载能力不足的杆件或连接节点处进行加固,有增加杆件截面法、减小杆件自由长度法和连接节点加固法。
2、全面加固:对整体结构进行加固,有不改变结构静力计算图形加固法和改变结构静力计算图形加固法两类。
增加或加强支承体系,也是对结构体系加固的有效方法。增加原有构件截面的加固方法是最费料最费工的方法,但往往是可行的方法;改变计算简图的方法最有效且多种多样,其费用会下降很多。