鋼結構建築在超高層領域應用十分廣泛,因(yīn)剛度大(dà),自重輕等優點被人們(men)廣泛接受使用。增加鋼結構的設(shè)計穩定性,檢(jiǎn)測識別安全隱(yǐn)患,結合實際情況進行加固補強是工程中需要準確掌握的技術要點。
結構選型
(1)常用的Ⅰ字形截麵梁經濟(jì)跨(kuà)度為6~12m,設計時須考慮建築上部結構進行選擇。
(2)次梁(liáng)有利於荷載均勻分(fèn)布和明確傳力(lì)途徑次,間距一般取1.5~2.5m,在震動設備集中或荷載較大處應適量減小。
(3)鋼次梁一(yī)般與主梁鉸接,可減小梁的(de)跨中彎矩和撓度,但須考慮對焊(hàn)接工作量的(de)影響。
(4)考慮經濟合理因素可選用箱形鋼框架柱截(jié)麵,無強弱軸之分(fèn)結構較為(wéi)合理(lǐ),但(dàn)拚裝焊接量工藝有難度。
(5)框架柱可選用連接難(nán)度較小的軋製寬翼緣H型(xíng)鋼,但須考慮層高較高時是否可滿足弱軸長細比的要求,如不滿足可選用十字形截麵鋼柱(zhù)。
(1)選用組合樓板時,在使用階段(duàn)由(yóu)壓型鋼板等(děng)效為混凝土樓板的受拉鋼筋,須控製鋼板鍍鋅量與板厚,考慮防火因素帶來的經濟指標要求(qiú)。
(2)選用非組合樓板時可按普通(tōng)鋼筋混凝土樓板計算,壓(yā)型鋼板會承擔較多荷載,施工(gōng)前應做好防鏽處理;此種方式(shì)可節省防火方麵的開支。
(3)樓板設置時須在鋼梁頂(dǐng)設置穿透鋼(gāng)板的圓柱頭栓釘,並根據樓板跨度確定(dìng)栓釘直徑及柱頂間距,且高壓型鋼板頂麵須不小於3cm,高出頂麵混凝(níng)土(tǔ)保護層(céng)不小於1.5cm。
節點優化
(1)梁柱節點通(tōng)常采用剛(gāng)性連接,確保梁上下(xià)翼緣與柱翼緣(yuán)焊接(jiē)牢固,腹板與柱翼緣剪力板連接,對於有抗震設防(fáng)要求的建築,應(yīng)與梁翼緣設置與其(qí)等厚的(de)水平加勁肋,並與柱全熔透焊接。
(2)在每(měi)個梁翼(yì)緣對應位置設置柱的水平加(jiā)勁肋可加強梁柱節(jiē)點的剛度與穩定性,對於截麵高度較小的(de)梁腹板可加大局部高度,但須(xū)注意腋部翼緣坡度。
(1)對於高度較(jiào)高的柱與跨度較大的梁,常選用多段(duàn)現場拚接的(de)措施加長,須(xū)注意柱接頭不在框架節點(diǎn)塑性區內,並須滿足極限承載力(lì)要求。
(2)Ⅰ字形截麵柱(zhù)接頭翼緣可采用全熔透坡口焊接,腹板采用高強度螺栓連(lián)接。
(3)柱外懸(xuán)臂梁段與中間(jiān)梁段連接(jiē)時在翼緣(yuán)采用全熔透焊接,腹板采用高強度螺栓連接;翼緣(yuán)、腹板采用全熔透焊接(jiē)。
通過(guò)以(yǐ)上優化設計,可增加鋼結構的穩定性與合理性,同時不能忽視對(duì)於鋼結構(gòu)的檢測鑒定,嚴格把關承載力,並結合實際情(qíng)況選擇補強措施。
05、檢測鑒定
(1)鋼結構檢測包括外觀質量檢測;構件尺寸及平整度檢測;焊縫及螺栓連接檢(jiǎn)測;鋼材(cái)鏽蝕檢測;塗(tú)層厚度檢測(cè)。
(2)測定鋼材屈服強度時,對於有明顯流幅(fú)的鋼材應取屈(qū)服點應力;對於無明顯流幅的鋼材(cái)應取條(tiáo)件屈服強度。
(3)檢測鋼材化學成分,控製碳含量,確保強(qiáng)度、塑性(xìng)、可焊(hàn)性、耐鏽蝕性平衡;控製(zhì)錳含量,確保強度與脆(cuì)性(xìng)平衡;控製矽含(hán)量,控製強度與塑性、可焊性、耐鏽力(lì)的平衡;控製磷含量,確(què)保強度和耐鏽力等平衡(héng)。
(4)測量塗層(céng)厚度時注意包括防火(huǒ)塗層厚度與防腐塗層厚度,多次測(cè)量確定薄(báo)層位置進行補塗。
(5)測量鋼網架(jià)撓度(dù),跨度不大於24m者測量下弦中央部位;跨度大於24m者測量下弦中央(yāng)及下(xià)弦跨度四等分點。
加固補強
(1)使用鋼板或型鋼補強通過焊(hàn)接或高強螺栓增強原柱結(jié)構;還可(kě)增設支撐減小(xiǎo)柱自由長度,提高承載能力(lì);須注意鋼(gāng)結構存在嚴重缺陷(xiàn)和損傷時須(xū)驗算結構強度、剛度及穩定性再進行加固。
(2)在鋼柱四(sì)周外包鋼筋混凝土加固(gù),注意(yì)清理表麵增(zēng)加粘結效果(guǒ),並確(què)保外包結構與原鋼柱形成整體,以免未(wèi)起到補強(qiáng)效果,反而增加荷載。
(1)增設柱腳加(jiā)勁肋,減小底板(bǎn)計算彎(wān)矩,可在柱腳型鋼間澆築混凝土,使柱(zhù)腳底板成為剛性塊體;施工前注意清理表麵以增(zēng)加粘結力。
(2)增設柱腳附加錨栓,基礎較寬大時(shí)可(kě)鑽出孔洞,插入附加錨栓,灌環氧砂(shā)漿或硫磺砂漿,包裹整個柱腳(jiǎo)並將新配鋼(gāng)筋(jīn)插入基礎內與原鋼筋(jīn)焊接(jiē)。