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预应力加固钢结构施工工艺及步骤

预应力加固钢结构方案可分为两种，

一是直接粘贴法，将两端锚固并施加预应力后，通过胶粘剂粘贴在钢结构的表面；一般适用于构件表面较平整的拉杆，对构件或其局部进行加固；

二是将束作为预应力拉索调整应力，一般适用于对整个结构进行整体加固。

1选材：用于结构加固用碳纤维主要选用PAN基碳纤维，极限强度可达3500MPa，弹性模量约为2.35×109MPa。树脂体系采用环氧类材料。

2设计:根据待修补结构的受力特点、传力路径和应力-应变场，确定布的用量、尺寸和铺设方向等。纤维方向应尽量与损伤构件中1大受力方向保持一致。如果损伤部位处于复杂应力状态，则纤维取向和铺层顺序应尽量与控制主应力方向一致。

3嵌入式预应力张拉技术:钢结构加固的特殊性，需要一种简便的预应力施加方式，传统的预应力施加方式往往是先张拉后锚固，需要相对复杂的张拉机具，以及相应的反力装置。在锚固的时候，预应力损失也比较大。嵌入式预应力张拉技术，其特点就是先锚固后张拉，以构件本身和先前的锚固作为张拉受力装置，无需复杂的张拉机具。嵌入式预应力张拉技术可分次施加预应力，可对粘结层产生挤压效应，提高粘贴的可靠性。A、从设计的角度来讲，钢结构的加固主要可分为两大类：（1）改变结构计算简图的加固方法：采用改变荷载分布状况、传力途径、节点性质、边界条件、增设附加杆件或支撑、施加预应力、考虑空间协同作用等措施对结构进行加固的方法。同时，因采用先锚固后张拉技术，预应力损失小，方法简便有效。

钢结构加固的原则

结构或构件加固是一项复杂的工作，考虑因素很多，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）结构经可靠性鉴定不满足要求时，必须进行加固处理。加固的范围和内容应根据鉴定结论和加固后的使用要求，由设计单位与业主协商确定。加固设计的内容和范围，可以是结构整体，亦可以是指1定的区段、特定的构件或部位。

（2）加固后的钢结构的安全等级应根据结构破1坏后果的严重程度、结构的重要性和下一个使用期的具体要求，由委托方和设计者按实际情况商定。

（3）结构加固时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，取决于结构应力应变状态，一般构件内应力小于钢材设计强度的80%以下，且构件损坏、变形等不太严重时，可采用负荷不停产加固方法。

在负荷状态下进行焊接加固是非常危险的，承受静力荷载和间接承受动力荷载的构件在实际荷载产生的原有杆件应力1好在钢材设计强度的60%下，极限不得超过承受动力荷载的构件不得超过40% ，否则采取相应措施才能施焊；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。加大角焊缝厚度时，加固方法及程序原有焊缝在扣除焊接热影响区长度后的承载能力，应不小于外荷载产生的内力。

《钢结构加固技术规范》对负荷状态下进行加固做了如下明确规定：焊接钢结构加固时，原有构件或连接的实际名义应力值应小于0.55fy，且不得考虑加固构件的塑性变形发展；当发现钢结构建筑存在问题的时候，需要先对建筑进行检测鉴定工作，找出建筑所存在的问题，再制定合适的加固方案进行加固处理。非焊接钢结构加固时，其实际名义应力值应小于0.7fy，对于直接承受动力荷载的一般结构1大名义应力不得超过0.4fy。

（4）钢结构加固设计应与实际施工方法紧密结合，并应采取有效措施，保证新增截面、构件和部件与原结构连接可靠，使其形成整体共同工作。在加固施工时，应避免对未加固的部分或构件造成不利的影响，并充分考虑现场条件对施工方法、加固效果和施工工期的影响，应采取减少构件在加固过程中产生附加变形的加固措施和施工方法。（二）钢结构使用年限太长，自然条件造成钢结构不同程度上的磨损、锈蚀等，造成钢结构出现缺陷。

（5）对于高温、腐蚀、冷脆、振动、地基不均匀沉降等原因造成的结构损坏，应提出其相应的处理对策后再进行加固。

（6）对于加固时可能出现倾斜、失稳或倒塌等不安全因素的钢结构，在加固施工前，应采取相应的临时安全措施，以防止事故的发生。

随着钢结构近几十年来的广泛使用，越来越多的钢结构厂房，钢平台或者大型钢结构公共建筑完成了它1初的使命，面临着使用功能改变，抑或生产工艺改变而需要增设新设备或加大负荷等要求。所以，如何简便有效的改造或加固已有钢结构成为近年来越来越倍受讨论的一个课题。（2）不改变结构计算简图的加固方法：在不改变结构计算简图的前提下，对原结构的构件截面和连接进行补强的方法。

近年来，钢结构的广泛发展和应用已经成为一个国家经济实力壮大的标志，也是其科技水平提高，材料工艺与建筑技术进入高科技阶段的体现。作为建筑材料，有以下特点：首先，轻质高强。据统计，其强度重量比指数是钢筋混凝土的5倍以上；其次，在高强的同时还具有高延性高韧性。在地1震作用下，钢结构属于理想的弹塑性结构，有良好的适应强震变形能力；减小结构构件尺寸增加使用面积；在钢结构加固的时候，有的建筑物的钢结构跨度大，施工的难度也大，对于这类建筑的安全很重要。施工速度快周期短；便于大柱网大共享空间的特殊建筑布置，也便于工业建筑中设备管线的穿越设置；当然，也有以下缺点：防锈防火能力差，需要特别处理防护。  

在钢结构加固之前还是要进行实地勘察、具体测算，才能达到安全加固的目的。

钢结构加固一般采用焊接或摩擦型高强度螺栓连接，当采用焊缝连接的时候，应该采用经评定认可的焊接工艺和连接材料。

加固后的钢结构安全等级要更根据钢结构破坏后果的严重程度和下一个使用期的具体要求，由委托方和设计者按照实际情况商定。