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中国首例大跨度钢结构预应力碳板张拉成功

文章出处:悍马加固材料人气:-发表时间:2017-10-23 09:53【

摘要:日前,上海悍马新型钢结构预应力碳板加固系统在国内首次应用成功,这是中国预应力碳板加固技术在钢结构工程上的新突破。

钢结构

随着科学技术的发展,新型建筑材料的运用越来越广泛,钢结构就是其中的一种。相比于砖混结构,钢结构建筑在环保、节能、高效、工厂化生产等方面具有明显优势,恰恰契合了现代建筑的环保理念,因而成为建筑市场的新宠儿。

近年来,在国家的大力支持下,钢结构在经济发达地区的建筑中使用逐渐增多,并在建筑行业形成一阵热潮。钢结构代表了世界建筑发展的潮流,大的新的高层钢结构建筑在不断涌现。未来,强劲的市场需求必将使得钢结构建筑得到普及和持续发展,钢结构将被更广泛应用到建筑、铁路、桥梁和住宅等方面。

然而,钢结构也不可避免的存在严重缺陷、损伤,或者当改变使用条件,经检查验算结构的强度、刚度或稳定性不满足使用要求时,就应对钢结构进行加固。那么,钢结构应如何进行加固?结合本次悍马加固工程,大家一起探讨。

传统加固技术与新技术的博弈

一、传统加固技术与新技术的博弈

本工程为钢结构厂房,现将原来的普通厂房楼面改造成光伏发电面板,楼面整体荷载增加,故需要进行加固处理。

传统

在过去,传统的加固方法以螺栓连接、焊接加固为主,这些方法虽然在一定程度上起到加固修复的作用,但是其工程之繁琐、加固”后遗症”巨大。

1.螺栓连接

采用螺栓连接需要在损伤部位附近的母材上开孔,削弱了截面,形成新的应力集中区。普通螺栓在动载作用下易松动,高强螺栓易发生应力松弛现象,降低了结构的修补效果。

2.焊接加固

焊接加固时,高温作用使焊接部位的组织及性能劣化,而且焊缝必然存在缺陷,会产生新的裂纹。焊接结构内部存在残余应力,与其他作用结合可能导致开裂。焊接使结构形成连续的整体,裂缝一旦失稳扩展,就有可能一断到底,引发重大事故。

3.粘钢加固技术

粘钢加固技术是在钢结构表面用特制的建筑结构胶粘贴钢板,依靠结构胶使之粘结成整体共同工作,以提高结构承载力。

这些加固方法共同的缺点是使结构重量增加很多,钢板不易制作成各种复杂形状,运输和安装也不方便,且钢板易锈蚀,影响粘结强度,维护费用高。

传统的加固方法工序繁琐,且无法满足现行荷载需求,因此加固方决定试用预应力碳板技术加固钢梁。

4.相比于传统加固方法,预应力加固钢结构优势显著:

1)加固工作可在不卸载、不停产的条件下进行;2)施加预应力可直接减小变形,迅速消除超逾应力和内力峰值;3)与非预应力方式相比,可消除应力滞后现象,充分利用的高强特性,提高加固效率;4)结合可靠锚固,可降低粘结界面的剥离应力,避免整体剥落,提高加固的可靠性;5)降低加固费用和使用成本。 

二、钢结构实现预应力碳板加固有何难点?

钢结构实现预应力碳板

随着悍马及加固设计方、各施工单位的大力推广,预应力碳板加固技术在混凝土结构上的应用渐趋成熟。但是,此前该技术并无成功应用于钢结构上的案例,其加固的难度可想而知。相比于混凝土结构,预应力碳板技术应用于钢结构难点辟多:

1.对原有已增加荷载的钢结构,是否可以承受预应力碳板所施加的力;

2.市面上普通的预应力碳板加固系统由于锚具过大、碳板过宽,无法满足厂房钢梁横截面窄的要求;

3.钢梁表面的平整程度决定着施工操作的难易程度;

4.结构胶与钢结构粘接效果的好坏不定。

三、悍马新型钢结构预应力碳板加固技术有何独特之处?

悍马新型钢结构预应力碳板加固技术

1.锚具小型化,完美契合偏窄构件加固要求

诸多难点使得加固工程几近搁置,然而,喜讯传来,上海悍马新开发的预应力碳板加固系统成功实现了锚具小型化,碳板50px,比之前整体缩小了2.5倍,完美契合了该钢结构厂房加固的要求。

2.变几何可变为几何不变,创建新型结构体系

众所周知,普通钢筋砼结构中采用预应力碳板加固,可充分发挥碳纤维高强性能,消除后加构件应力滞后的现象,延缓混凝土中裂缝的出现、提高结构刚度,更改善结构性能。但是,相较于普通钢筋砼结构预应力碳板加固技术,新型钢结构预应力碳板加固技术不仅拥有前者全部优势,包括提高结构刚度,改善结构性能等。更主要的,它创建了一种新型结构体系,改变几何可变体系为几何不变体系,并同时借助高强度碳板力学性能和碳板上被施加的预应力,可改善结构抗震性能、疲劳性能和其它各种动力性能。

3.材料成本大幅降低

此前,预应力碳板技术虽然安全、耐久,但由于加固系统庞大,施工成本略高,致使很多客户望而生畏。而钢结构预应力碳板技术通过迭代升级,打破原有坚固的价格堡垒,降低锚具成本。品质上乘,价格更优,真正实现“物美价廉”。

4.施工难度降低

因着锚具小型化,安装施工更方便,提高整体施工效率,安装施工不再是难题。

综上所述,两者同样都是预应力碳板加固技术,但目的、技术、力度、构造、效果等皆不尽相同,存在一定差异,不可同日而语。新型钢结构预应力碳板加固技术是前者的升华与再造。

中国首例大跨度钢结构上成功应用预应力碳板加固技术,开启了工程加固的新篇章,展望未来,加固业定能继往开来,步步稳健,发展良好。   

悍马新型钢结构预应力碳板加固技术

番外:

实验证明,悍马新型钢结构预应力碳板加固技术,50px的碳板张拉控制力可突破10T。不是广告,讲真,只是您可能真的需要,而我们真的。


原文链接http://www.shhorse.com/Article/zgsdldkdgjg_1.html

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