随着社会的进步,城市建设突飞猛进,钢结构建筑被广泛应用于人们生活中。钢结构建筑相比于砖混结构建筑在环保、节能、高效、工厂化生产等方面具有明显优势。为了确保城市建设的有序发展和人民生命财产安全,各种建筑结构的加固技术就显得尤为重要。
一、磁粉检测技术
当钢铁材料被磁化后,被检测对象上面将出现磁力线均匀分布。当钢结构出现裂痕等缺陷时,工件表面的磁力线会发生局部的变形或漏磁,使用合适的光照就可以看到这些缺陷,这样就可以达到检测的目的。这种检测方法使用于铁磁性材料的钢结构工件,比如钢管、铸钢工件和钢板等,对于这些材料加工而成的工件也可以进行检测。磁粉检测技术成本低、施工方便、检测效率高、检测结果非常直观。但是它只能用于检测铁磁性材料的表面缺陷,对于检测员的实力要求较高。
二、常用结构加固方法
1、粘结外包钢加固法:是把坚固的钢材通过强化胶固结在被加固构件的外侧,一般是在钢板上打孔直径大约6mm的注胶孔洞,如果需要多个,间距不要大于400mm。同时,注意胶使用的时间及配比情况,从而使外钢材与结构形成一体,达到提高结构的稳定性,由于新钢材与原构件结合一体后,达到共同受力的目的。通过处理后的结构,因受力区钢材受力面积增大,而使钢结构截面承载力及强度得到大幅度提高。该法使用干钢柱、屋桁架、钢梁和钢材与混凝土结合受力结构的加固处理,尤其是用在结构加固处理后,不能发生提高构件截面尺寸的现象,但又必须显着提高结构承载能力域刚度的要求。优点:经过处理后的结构部位受力相对均匀,可以有效分担外部荷载。操作快捷简便,现场施工便于管理,同时明显提高构件的承载力与刚度,并不会造成结构使用空间变化。缺点:由于是在缺陷部位加钢材,所以导致用钢量较大,成本费用较高,处理部位对环境的温度有一定限制要求。
2、粘贴加固钢结构:粘贴加固钢结构是利用**强粘结剂将粘贴到钢结构问题部位的受力面,分担一部分荷载,通过粘结层传递到结构其他受力部位点,降低结构损伤部位承担的应力。粘贴加固技术具有明显的优势:承载力和刚度显着提高,加固后基本不增加原结构的自重和原构件的尺寸;复合材料具有良好的抗疲劳性能和耐腐蚀性能;柔性的复合材料对于任意封闭结构和形状复杂的被加固结构表面具有特别的优势。密封性好,减少了渗漏甚至腐蚀的隐患;简便易行、成本低、效率高,在狭小亦可施工,特别适合现场修复;施工过程中无明火,适用于各种特殊环境。
3、绕丝加固法:就是在结构构件上安装固**,然后用高强钢丝套入后,然后加固固**,与外固定结构固定牢靠。用的较多的例如钢绞线绕丝加固,该法的优势与劣势与加大截面法相同。适合用于结构构件截面承载力与抵抗剪切不足的构件,还有结构本身承受横向荷载作用的受力场合。在绕丝加固处理部位要进行刷漆等防腐处理手段,或是材料本身采用镀锌处理过的钢线和防腐胶与钢线组成的复合整体对构件进行加固处理,但是他们之间在加固后的构件中起着完全不同的作用,防腐高强钢丝起到抱箍结构作用,防腐胶起到锚固钢材和保护的作用,使其形成整体后达到共同整体受力的目的,以显着提高构件的承载力与刚度。这种方式即是构件外加固方式,通过提高构件的外箍整体,达到强化内部刚度,从而提高构件的承载能力,因此被广泛地用在钢筋混凝土建筑物的加固处理中。
4、增设支承加固法:是通过增设结构承载构件,提高部位的承载力,例如钢柱可以在周围加设钢支撑,提高钢柱原有的尺寸,加大受力面积,从而提高承载能力。因减少在原构件上的荷载作用,降低原构件的承载风险。使用于对构件所处环境条件和外观尺寸要求不高的地方。该法施工简单可靠,受力部位明确,易拆卸更换,能够保持构件原来的尺寸外观。缺点是改变了原建筑物的形象和空间形状。
5、预应力加固法:是一种采用外加预应力钢拉杆或撑杆等构件来加强构件整体刚度,通过预应内力,是结构内部结合较加紧密,从而达到加固的效果。预应力加固法适用于钢筋混凝土梁、板等受弯构件,通过支撑预应力构件本身,具有比较广泛的使用前景。优点:此法在加固中效果优越,缺点是增加了预应力的工序和设备,提高了成本。
6、钢结构裂缝加固:如果裂缝只是单纯表面细缝,不是贯通裂缝,可能只是由于外部环境出现的裂缝,可以采用在裂缝两侧焊接钢板。如果是在外力的作用下,产生贯通缝,只能在重新焊接钢构件来取代旧构件。同时,要重新进行无损检测试验,符合标准后方可投入使用。
以往的经验告诉人们,检测鉴定技术的发展依赖于检验测试仪器的发展,加固技术的发展依赖于新材料的发展。由轻质、高强、抗腐蚀、耐高温的新材料构成的效果好、易施工的加固方法可推动加固材料的发展。 新的加固材料的研制是推动加固技术发展的动力。