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            增加鋼結構穩定性的加固方法有哪些?
            發布者:admin瀏覽次數:發布時間:2021-12-13
                在很多建筑工程項目中都會出現一些突發性事故.例如坍塌、傾斜.造成此類事故發生的主要原因是由于設計者在設計鋼結構時沒有充分設計好其穩定性.同時施工方在統計數據時沒有準確統計也沒有驗證每一個數據也是一個重要原因.這些原因會導致在外界條件變化時鋼結構出現不穩定的情況.從而造成安全事故發生。因此.如何做好鋼結構設計中穩定性設計是目前建筑工程中需要重視的問題。
                鋼結構失穩類型
                1.分支點失穩
                分支點失穩也稱之為平衡分岔失穩、分支點失穩主要包括直桿、圓環、窄梁等部位.這些部位在受到外界壓力時會導致其支點嚴重不平衡造成失穩現象。在正常情況下,如果鋼結構的軸心受壓構件是完好無損的.那么其端部在遭遇到荷載壓力且低于規定限值時.構建依然可以維持平直.只會壓縮變形但不會造成失穩。
                但是如果端部的承載壓力高于限值就會導致彎曲使軸心受壓出現不平衡的情況.也就是平衡分岔穩定問題。從設計角度來看.這類屈曲破壞是可以被隨免的。
                2.極值點失穩
                極值點失穩與分支點失穩有所不同.是無平衡分岔的問題、在建筑工程中屬于常見的問題。這主要是由于偏心構件的材料歷致.偏心構件的材料一般都會使用鋼材.在經過長時間發展后其塑性會逐漸變得沒有穩定能力.就會導致平衡形式產生變化.從而導致失穩問題。在處理極值點失穩時.一般會將其轉變成分支點失穩進而進行處理。
                3.跳躍性失穩
                跳躍性失穩并沒有極值點同時也沒有平衡分岔點.一般會出現在扁殼、空間柘架中,這一類失穩主要是指扁殼或者是空間桁架在失去穩定平衡后從原來位置跳躍到另外的穩定平衡狀態.即稱之為跳躍性失穩。
                在進行鋼結構穩定性設計時,這種類型的變形是被禁止的,所以需要在計算承載極限時.按照臨界荷載來進行。
                鋼結構穩定性設計原則
                1.平面穩定設計計算要契合結構構件
                目前來說,國內鋼結構在進行設計時都是以平面體系作為出發點.例如桁架、框架的設計.為了防止在平面結構上出現失穩、就需要在進行結構布局時具有統一性、整體性在進行支撐構件設計時.一定要具有針對性。
                從另一個角度來說.就是在進行平面設計計算時,需要和平面結構構件的布置完全契合.例如在設計塔架時.就需要確保橫隔設置合理、構件保持穩定。
                2.結構計算要契合構造設計
                在進行鋼結構設計時.保持設計結構的構造和構件的穩定計算一致一直都是設計人員關注的重點,在進行節點連接時要根據節點來設置相應的柔度和剛度.如果連接柘架節點.要盡量降低桿件偏心。
                在設計時,為了保持鋼結構設計的穩定性、會對構件有所要求,因此在調整梁的整體穩定時,可以采取在平面內對梁進行轉動的方式來確保梁的穩定分析與邊界條件相一致。
                3.使用簡圖要契合結構計算簡圖
                大部分設計人員在設計單層和多層框架結構的時候,都不是十分注重框架的穩定分析,而是通過直接計算的方式來確定架柱的穩定。
                使用直接計算方法.首先要分析框架柱的整體穩定,然后會得出柱計算長度系數.通過這種方式得到的柱穩定計算可以保持和框架穩定計算相一致。但是由于框架的種類繁多.因此在設計時可以通過設置典型條件的方式來使計算工作更加便捷.在此可以參考GB一J17一88規范中的基本假設。
                但是在實際工程案例中,會出現兩種框架的計算簡圖和使用簡圖不一致的情況,一種是附有搖擺柱的框架、一種是橫梁承受了較大壓力的框架.這兩種情況不需要按照規定系數計算。
                增加鋼結構穩定性的加固方法
                1.更改結構計算圖形
                通過改變結構計算圖形的方式來對鋼結構進行加固一般有四種方式,第一種是變更荷載分布情況.第二種是變更傳力方式.第三種是變更節點性質.第四種是變更邊界條件。使用更改結構計算圖形的方式需要在原有的基礎.上增加附加桿件和支撐.從而給結構帶來預應力.同時還可以應用空間協調因素這樣能夠進一步加強鋼結構的穩定性。具體方法是準備需要加固的構件,在其截面外將預應力筋布置上去.通過更改結構傳力路徑會使荷載效應有肪降低、另外.這一加固技術還可以優化梁的承載力、提高梁的變形性能。
                例如某工程經過檢測發現.鋼結構大廳里構件截面的選擇十分不合理.這時候就需要對鋼結構實施內力和位移進行再次驗算.同時還要對現場材料和性能參數進行檢測.綜合以.上數據.通過體外預應力技術加固不合理的構件。通過加固.該工程的鋼梁撓度和承載能力和規定完全相符.而且能夠滿足正常的使用要求。
                2.對連接點進行加固
                連接點加固技術就是對鋼結構的連接點進行加固.使用工具一般是焊縫、高強度或普通螺栓、鉚鍆。在實際工程中.如果使用連接點加固技術.需要先深入分析加固目的、具體受力情況、構造情況等.在分析后最終確定出固件的連接方式。需要注意的是.使用焊縫進行連接時.要確保焊接工藝正確、連接材料符合要求.然后再進行加固.這樣能夠確保鋼結構的穩定性。
                例如某工程需要對鋼結構進行加固.施工人員根據規范標準全面地復核了鋼管桁架T節點和K節點.發現其中有不符合強度規定的節點,因此對該節點進行全面加固分析、在分析后最終確定在T節點采用套管加固方式.在K節點采用肋板加固方式.在加固后.施工人員對節點強度進行了分析.確認在使用連接點加固技術后,加固效果十分有效。
                3.纖維復合材料加固
                在該加固技術中需要使用纖維復合材料.需要把這種材料粘貼到損壞的鋼結構表面上.從而轉移部分鋼結構承受的荷載.這樣復合材料就會承擔這部分荷載.就能夠降低受損構件的應力.達到鋼結構加固的目的,同時.使用纖維復合材料加固的方式還可以起到延長結構構件壽命的作用。
                在進行鋼結構加固時使用的纖維復合材料一般包含三種,一種是玻璃纖維材料.一種是碳纖維材料.還有一種是芳綸纖維材料.這三種材料都可以有效地對鋼結構進行加固。
                使用纖維復合材料對鋼結構進行加固具有很多優勢.
                其一.可以讓鋼結構的強度與剛度變得更高.而且在加固后并不會過多改變原有鋼結構的重量和尺寸。
                其二.纖維復合材料具有很好的耐腐蝕性而且具有很強的抗疲勞性.能夠更好地保持鋼結構的穩定。
                其三.纖維復合材料的柔韌性很好.在很多封閉性的鋼結構中可以使用.而有一些鋼結構的形狀比較復雜是比較不好進行加固的.也能夠使用纖維復合材料加固技術進行加固。
                其四.較之于其他加固方法.纖維復合材料加固技術的成本偏低,而且在操作上十分便捷.非常適合在現場進行修復作業。
                其五.由于使用纖維復合材料加固技術不會出現明火.所以可以在各類作業環境中進行使用.應用范圍十分廣泛。
                鋼結構失穩的現象是普遍存在的.因此.鋼結構設計工作者一定要充分認識到鋼結構穩定性的重要性.最大限度地消除設計缺陷,促進建筑行業的發展。

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