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钢结构加固设计构造
钢结构加固设计构造
浏览量: 1089 作者: 广州固特嘉建筑工程有限公司 发布时间: 2022-08-20 10:50:55
钢结构有着刚度大、强度高、延性好等优点,在很多建筑工程的应用中比较广泛,随着人们对钢结构关注度越来越高,下面小编就对钢结构加固设计构造进行简单分析。
钢结构加固设计构造

  钢结构有着刚度大、强度高、延性好等优点,在很多建筑工程的应用中比较广泛,随着人们对钢结构关注度越来越高,下面小编就对钢结构加固设计构造进行简单分析。

  随着社会的发展以及城市化进程的不断加快,建筑行业不断发展,在市场经济中占有主导地位。在建筑工程建设过程中,人们开始将钢结构应用在其中,以提高建筑工程的施工质量与稳定性,满足人们及社会发展的需求。但是钢结构的设计确实一项难点工作,要求我们在实际工作中对钢结构的所有影响因素进行分析,采取科学合理的加固方法,以确保钢结构的设计质量,达到理想的设计效果。


钢结构加固设计构造

1.钢结构选型与结构布置

  概念设计是设计者对钢结构进行设计中应当重点注意的问题,其关系到后期钢结构的选型与布置,因此在对钢结构概念设计的过程中,设计者应当对整体结构体系与分体系的力学关系进行全面分析,从而了解其破坏机理与震害问题,最终从整体的角度来进行结构的布置,并对细节部位进行处理。在对钢结构早期钩子的过程中,概念设计能够设计出多个结构方案,并选择额最合适的结构方案,这一方案具有计算简单、定性准确等优点,能够确保技术人员对结构内力分析时数据的准确性。

  钢结构主要包括框架结构、平面架结构、网架结构、轻钢结构等多种形式,大多数结构形式的理论都相对比较清晰,施工技术也非常成熟。但是也有很大一部分存在着一些问题,在对其进行设计的过程中难点较多,这就需要我们对其特点进行全面分析,然后选择最科学合理的结构形式。

  在对钢结构进行布置的过程中,工作人员应当对钢结构体系的特点、荷载分布情况以及性质进行全面分析,只有确保刚度均匀,力学模型合理的钢结构,才可对其进行布置。否则,相关工作人员就需要将钢结构的扭转能力考虑到其中,并在结构的抗侧设置多道放线,以确保钢结构的正常使用,使其具有较高的刚度与强度。在对框架结构进行布置的过程中,由于其布置要求不同,设计者可以对其荷载传递方向进行适当调整,这样也就能够达到设计的要求。一般来说,设计者在实际工作中会顺着短向布置次梁,这样虽然能够减小次梁的截面,但是其主梁的截面也就会不断加大,缩小了建筑工程室内的面积,这就导致整个工程的荷载较大。因此在实际布置过程中,工作人员可将次梁直接支撑在较短的主梁之上,以避免出现上述各种问题。

2.预估截面

  当技术人员对钢结构进行布置完毕之后,应当对构件的截面进行预算与估算。在估算的过程中,工作人员主要是对梁、柱的断面形状以及尺寸进行分析。工字钢、轧制、焊接H型刚截面是钢梁中常见的几种断面形状,通过对钢梁荷载与支座的分析来看,要求截面高度不得超过其跨度的1/20~1/50之间,并要求翼缘宽度按照1/b限制来进行确定,这样也就有效地避免了在实际估算过程中计算的复杂性,受到了人们的广泛关注。当我们将钢梁的截面高度与翼缘宽度进行确定之后,钢板件的厚度也是我们重点关注的问题,要求工作人员严格按照规定要求对其进行预估。在实际工作中,若发现轴心受压、单向受弯不同,那么工作人员可采用焊接H型刚截面进行施工,从而达到理想的施工要求。

3.钢结构的分析

 钢结构分析一般采用线弹性分析的方法对其进行设计。如今,工作人员也开始利用一些有限元软件对钢结构进行分析,这种分析方法更能够能够保证其精确性。但是我们也需要清楚的知道,所有的钢结构在分析过程中都适用于有限元软件。


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4.节点设计

       钢结构体系当中,节点的设计和构件的设计具有同等的重要性,因此必须给予充分的重视。钢结构的节点设计包括梁-柱节点、梁-梁节点、柱-柱节点、柱脚节点、柱帽节点等。设计时应确保节点的安全可靠,并尽量采用简捷、稳定、可靠的施工工艺,减少或避免现场的焊缝连接。钢节点的形式按传力特性大体可以分为三类:铰节点、半刚性节点、刚性节点。刚性、铰接节点的受力性能、施工工艺研究得比较成熟,因此在工程中取得了广泛的应用。

  采用的几种梁-柱节点连接形式。由结构布置分析,考虑工程实际情况,在设计时,多层房屋钢结构柱多采用焊接工字形或箱形截面,由于焊接工字形截面腹板比较薄,故在此弱轴方向与粱的连接多采用铰接,而强轴方向则采用刚接形式[3]。铰节点形式简单,施工方便,但它使得梁跨中弯矩加大,增加用钢量,不经济;刚性节点构造复杂,但其有效的降低了跨中弯矩,节约了用钢,有较好的经济效应;而半刚性节点应用比较少,主要是其受力特性比较复杂,往往通过试验来取得较为准确的设计数据。


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5.钢结构加固方法

  5.1改变结构计算图形

  改变结构计算图形的加固方法是指采用改变荷载分布状况、传力途径、节点性质和边界条件,增设附加杆件和支撑、施加预应力、考虑空间协同工作等措施对结构进行加固的方法,改变结构计算图形的一般加固方法:

  5.1.1对结构可采用下列增加结构或构件的刚度的方法进行加固

  (1)增加支撑形成空间结构并按空间结构验算。

  (2)加设支撑增加结构刚度,或者调整结构的自振频率等以提高结构承载力和改善结构动力特性。

  (3)增设支撑或辅助杆件使结构的长细比减少以提高其稳定性。

  (4)在排架结构中重点加强某一列柱的刚度,使之承受大部分水平力,以减轻其它柱列负荷。

  (5)在塔架等结构中设置拉杆或适度张紧的拉索以加强结构的刚度。

  5.1.2对受弯杆件可采用下列改变其截面内力的方法进行加固

  (1)改变荷载的分布,例如将一个集中荷载转化为多个集中荷载。

  (2)改变端部支承情况,例如变铰接为刚结。

  (3)增加中间支座或将简支结构端部连接成为连续结构。

  (4)调整连续结构的支座位置,将结构变为撑杆式结构,施加预应力。

  5.1.3对桁架可采取下列改变其杆件内力的方法进行加固

  (1)增设撑杆变桁架为撑杆式结构。

  (2)加设预应力拉杆。

  5.2加大构件截面的加固

  采用加大截面加固钢构件时,所选截面形式应有利于加固技术要求并考虑已有缺陷和损伤的状况。

  5.3连接的加固与加固件的连接

  钢结构连接方法,即焊缝、铆钉、普通螺栓和高强度螺栓连接方法的选择,应根据结构需要加固的原因、目的、受力状况、构造及施工条件,并考虑结构原有的连接方法确定。

  钢结构加固一般宜采用焊缝连接、摩擦型高强度螺栓连接,有依据时亦可采用焊缝和摩擦型高强度螺栓的混合连接。当采用焊缝连接时,应采用经评定认可的焊接工艺及连接材料。

  在现代化社会发展中,钢结构在建筑工程中的应用越来越广泛,能够促使建筑工程实现多功能化,并且由于钢结构具有明显的优越性,因此能够提高整个建筑工程的性能,达到理想的施工效果。因此施工人员应当采取科学合理的设计手法与加固方式进行钢结构的施工,以确保其功能得到充分发挥,促使建筑行业的健康发展。

  

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