钢结构加固的核心是通过提升构件或整体结构的承载力、刚度和稳定性,延长其使用寿命。主要原理包括:
补强截面法:通过增加钢材截面面积(如焊接钢板、粘贴碳纤维布)分担荷载,提高抗弯、抗压能力。
改变传力路径:增设支撑或构件(如桁架、预应力拉索),优化荷载分布,降低原有构件应力。
预应力技术:通过张拉高强钢绞线或螺栓,对结构施加反向应力,抵消部分外部荷载效应。
裂缝修复:对疲劳或损伤裂缝采用焊接、胶接或螺栓加固,恢复结构完整性。
表面处理
除锈清洁:采用喷砂或打磨去除锈层和旧漆,确保新材料与基材粘结牢固。
粗糙化处理:对粘贴加固区域进行刻痕或打毛,增强胶粘剂附着力。
焊接加固
工艺控制:采用低氢焊条,预热(100~150℃)防止冷裂纹,多层焊减少变形。
质量检验:通过超声波或磁粉探伤检测焊缝缺陷。
粘贴加固(碳纤维/钢板)
胶粘剂涂刷:均匀涂抹环氧树脂,排除气泡,保证满粘。
加压固化:使用夹具或真空加压,固化期间避免扰动(常温下通常需7天)。
螺栓连接加固
高强螺栓应用:优先选用8.8级以上螺栓,按设计扭矩拧紧(需分初拧、终拧)。
摩擦面处理:喷砂后涂防滑涂料,确保摩擦系数≥0.35。
预应力加固
张拉控制:采用液压千斤顶分级张拉至设计值(误差±5%),锚固后防腐处理。
防腐防火处理
涂层防护:涂刷富锌底漆+防火涂料,耐火限需满足规范要求。
荷载评估:加固前需检测结构实际应力状态,避免二次超载。
协同工作:新旧材料需保证变形协调(如碳纤维与钢材弹性模量匹配)。
节点加固:优先加强薄弱节点,避免“强构件弱节点”问题。
钢结构加固需结合损伤原因、受力特点选择合适工艺,严格把控材料质量和施工细节,确保加固后结构安全可靠。