随着钢结构的广泛使用,越来越多的钢结构厂房、钢平台或大型钢结构公共建筑由于各种各样的原因,开始出现各种缺陷和损伤。钢结构工程的缺陷和损伤将引起结构宏观力学性能的劣化,使结构的强度、刚度或稳定性不满足要求,严重的将导致工程事故。
钢结构损伤具有局部性和多发性特点,这些结构不可能在出现损伤时就立即退役。对损伤构件进行更换将造成很大的浪费,而且会影响结构的正常使用。
大量钢结构工程存在技术改造和加固的要求,寻求经济高 效的钢结构加固技术既是建筑工程领域亟待解决的技术问题,也是一个关系到社会可持续发展的问题。
传统的加固方式,人们往往选择焊接加固。实践证明,这种加固方式存在很大的弊端。
焊接施工会产生焊接应力
焊接钢材时局部产生高温,焊接区域的钢材将受热膨胀,而周围的母材还处于冷态或热温度不高的情况,因而对焊接区域的膨胀起约束作用。焊接能量越大、温度越高,受到的温度应力就越大。
在冷却过程中,已经发生塑性变形的这部分材料受到周围母材的制约,不能自由收缩,形成不同程度的应力。焊接应力将对焊件的强度、稳定性、刚度、尺寸等产生一定的影响。
对于钢结构厂房加固来说,这是一项复杂的工作,需要考虑的因素有很多,除了在加固中尽可能做到不停产或少停产外,很多钢结构厂房内由于储存大量的货物而被要求采用不动明火、无焊接加固。
当焊接加固无法满足当前加固需求时,我们往往会考虑采用粘贴方式加固,比如近几年广泛使用的粘贴碳纤维加固。
粘贴碳纤维加固
粘贴碳纤维加固钢结构技术,充分利用碳纤维高强特性,将碳纤维粘贴在需要加固的杆件表面,不仅可以提高杆件的强度,结构胶还可以防腐蚀,对杆件起到一定的保护作用。
碳纤维用于网架加固,不增加结构自重,对外观影响不大。但碳纤维的高强特性需要在结构充分变形甚至钢材受拉屈服后才能得以体现,一般对压杆稳定性的加固作用则十分有限。
因此,为了解决单一粘贴碳纤维加固应力滞后的现象,悍马预应力碳纤维板加固技术应运而生。
预应力碳纤维板加固
悍马预应力碳纤维板加固系统,通过对碳纤维板施加预应力,大大提高了碳纤维板的强度利用率,增加结构的强度和刚度的同时能减少结构的挠度变形,并能减少和封闭裂缝。
悍马预应力碳纤维板加固技术,在规避传统加固方法缺陷的基础上,能有效提高原结构的刚度和承载力,特别是可以显著提高疲劳损伤钢结构的疲劳寿命,延缓疲劳裂纹的扩展。