钢结构损伤检测与加固

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇钢结构损伤检测与加固范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘要：随着社会的进步, 城市建设突飞猛进, 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。本文通过对钢结构的损伤检测和结构加固原则论述，简要介绍了钢结构加固设计方法。同时还分析了钢结构加固技术的特点及应用方法, 并对建筑结构加固技术的发展趋势进行展望。

关键词：钢结构；检测与加固；损伤检测；

中图分类号：TU318 文献标识码：A

引言：

钢结构在长期的自然环境和使用环境的双重作用下，其功能将逐渐减弱，这是一个不可逆转的客观规律，如果能够科学地评估这种损伤的规律和程度，及时采取有效的处理措施，可以延缓结构损伤的进程，以达到延长结构使用寿命的目的。结构加固是通过一些有效的措施，使受损伤结构恢复原有结构功能，或者在已有结构的基础上提高其结构抗力能力，以满足新的使用条件下结构的功能要求。钢结构房屋由于结构的先天缺陷及恶劣使用环境引起的结构缺陷和损伤，设计标准使用要求的改变，都将导致原结构可靠性的改变，有时经过检测加固后才能保证功能的正常使用及保证功能改变的顺利进行。

一、钢结构的损伤检测

1、几何量检测

裂缝的检测包括裂缝出现的部位(分布)、裂缝的走向、裂缝的长度和宽度。观察裂缝的分布和走向，可绘制裂缝分布图。裂缝宽度的检测主要用10倍～20倍读数放大镜、裂缝对比卡及塞尺等工具。裂缝长度可用钢尺测量，裂缝深度可用极薄的钢片插入裂缝，粗略地测量，也可沿裂缝方向取芯或超声仪检测。判断裂缝是否发展可用粘贴石膏法，将厚10mm左右，宽约50mm～80mm的石膏饼牢固地粘贴在裂缝处，观察石膏是否裂开；也可以在裂缝的两侧粘贴几对手持式应变仪的头子，用手持式应变仪量测变形是否发展。

2、结构变形检测

测量结构或构件变形常用仪器有水准仪、经纬仪、锤球、钢卷尺、棉线等常规仪器以及激光测位移计、红外线测距仪、全站仪等。结构变形有许多类型，如梁、屋架的挠度，屋架倾斜，柱子侧移等需要根据测试对象采用不同的方法和仪器。测量小跨度的梁、屋架挠度时，可用拉铁丝的简单方法，也可选取基准点用水准仪测量。屋架的倾斜变位测量，一般在屋架中部拉杆处，从上弦固定吊锤到下弦处，量测其倾斜值，并记录倾斜方向。

3、结构材料性能检测

对钢材性能检测主要是指裂纹、孔洞、夹渣等。对焊缝主要是指夹渣、气泡、咬边、烧穿、漏焊、未焊透以及焊脚尺寸不足等对铆钉或螺栓主要是指漏铆、漏检、错位、错排及掉头。检测方法主要是外观检查、x射线、超声波探伤、磁粉探伤方法和渗透探伤方法检查。超声法用于金属材料的探测要求频率高，功率不必太大，这样测试灵敏度高，测试精度好。超声波探伤通常采用纵波探伤和横波探伤(主要用于焊缝探伤)两种方法。超声波对钢结

构检测，要求测点平整光滑。

二、钢结构的加固原则 结构或构件加固是一项复杂的工作，要考虑的因素很多。加固方法应从施工方便、不影响生产、经济合理、效果好等方面来选择，一般原则如下： （1）加固应尽可能做到不停产或少停产，因停产的损失往往是加固费用的几倍或几十倍。能否在负荷下不停产加固，取决于结构的应力应变状态。一般构件的内应力小于钢材设计强度的80%，且构件损坏变形等不是太严重时，可采用负荷不停产加固方法。 （2）结构加固方案要便于制作、施工，便于检查。 （3）结构制造组装应尽量在生产区外进行。 （4）连接加固应尽可能采用高强螺栓或焊接。采用高强螺栓加固时，应验算钻孔截面削弱后的承载能力；采用焊接加固时，实际荷载产生的原有杆件应力最好在钢材设计强度60%以下，极限不得超过80%，否则应采取相应的措施才能施焊。

三、钢结构的加固方法 1、改变钢结构计算图形的加固法 所谓的改变钢结构计算图形的加固法就是通过改变荷载分布状况、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；增加支撑形成空间结构并按空间结构验算是我们改变结构计算图形的一般方法。另外我们还会通过一些手段使得结构的承载力和结构动力特性得以改善，比如加设支撑增加结构刚度，调整结构的自震频率。我们还可以减小结构的长细比，比如增设支架或者辅助杆件来提高钢结构的稳定性。 2、增设支点加固法 通过额外增设支撑点来承担一部分负荷，减小结构计算的跨度，进而使得结构的内力分布也发生改变，从而大幅度的提高建筑承载能力就是我们所说的增设支点加固法。在梁、板上增设支点后，不仅能够通过减小建筑跨度，很大程度上的提高钢结构承载能力，而且还能够有效解决梁、板的挠曲变形的问题。从定义上不难看出，这种加固方法主要适用于一些大空间结构中，梁、板、桁架、网架等水平结构的加固。简单、可靠是增设支点加固法的优点，存在的不足之处就是减小了建筑的有效使用空间。 3、粘结外包型钢加固法 在被加固构件的外边包上型钢或者钢板就是我们所说的外包钢加固法。外包法可以分为湿式外包法和干式外包法两种方法。湿式外包法就是采用环氧树脂化灌浆等方法把型钢与被加同构件粘结成一整体。外包钢加固法采用的就是湿式外包法，用这种方法加固后的构件，受拉和受压钢截面面积会有发幅度的提升，进而提高了正截面承载力和截面刚度。 4、粘贴纤维增强塑料加固法 粘贴纤维增强塑料加固法是一种类似于粘结外包型钢加固法的加固方法，这就使得这种方法加固之后的钢结构拥有了上种方法的特点。但是由于此时我们粘贴的是纤维增强塑料，就使得这种方法具备了粘结外包型钢加固法不具备的特点，那就是耐腐浊、耐潮湿，几乎不增加结构自重、耐用、维护费用较低，但值得一提的是，采用粘贴纤维增强塑料加固法，还应做专门的防火处理，用于各种受力性质的混凝土结构构件和一般构筑物。另外，在加固完成后，还要判断粘接效果或用超声波法探测粘贴密度，如锚固区粘贴面积少于90%，非锚同区粘贴面积少于70%，则此粘贴无效，应剥下重新粘贴。对于重大工程来说，还应该进行必要的抽样检查，以保证加固工程的质量。

结束语：

建筑钢结构不同程度上的损坏是不可避免的，我们要做的就是在原有钢结构出现一定程度上的损坏时，对其进行加固，延长建筑物的使用寿命，避免更换构件所造成的极大的浪费，防止材料在荷载和环境等因素的作用下出现持续的损坏，造成钢结构工程事故。从另一个角度上看，钢结构出现损伤是不同步的，往往损坏只出现在结构的一部分，因此，我们不可能因为一小部分的损坏就去更换整个钢结构，所以，提高钢结构加固技术就成为提倡可持续发展的今天势在必行的一个问题。

参考文献：

[1]郝晓军、李中伟、郭立峰，除氧煤仓间钢结构裂纹成因分析及防范措施，河北省电力研究院,河北,石家庄，2004,23(5)

[2]王联忠，钢结构裂纹成因分析及防范措施，中国焊接资讯网，2011

[3] 郭兵,钢结构的检测鉴定与加固改造,北京:中国建筑工业出版社,2006.

[4]李小梅,浅议钢结构的防火处理措施,工程技术，2009.

[5]《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）.

[6]《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002、J218-2002）. [7]《高层民用建筑钢结构技术规程》（JGJ99-98）.