鋼結構的加固技術措施主要有三種:
1) 截面補強法:在鋼結構局部或沿構件全長以鋼材補強,連成整體使之共同受力;
2) 改變計算簡圖:增設附加支承,景觀鋼結構人行橋,調整荷載分布情況,降低內力水平,對超靜定結構支座進行強迫位移,降低應力峰值;
3) 預應力拉索法:鋼結構利用高強拉索加固結構薄弱環節或提高結構整體承載力、剛度和穩度。
鋼結構在使用過程中會受到各種形式的作用(荷載、基礎不均勻沉降、溫度等),所以要求鋼材應具有良好的機械性能(強度、塑性、韌性)和加工性能(冷熱加工和焊接性能),以保證結構安全可靠。鋼材的種類很多,符合鋼結構要求的只是少數幾種,如碳素鋼中的Q235,低合金鋼中的l6Mn,用于高強螺栓的20錳釩鋼(20MnV)等。 [2]
性能指標
1、強度
鋼材的強度指標由彈性極限σe,屈服極限σy,和抗拉極限σu,設計時以鋼材的屈服強度為基礎,屈服強度高可以減輕結構的自重,節省鋼材,降低造價。鋼結構抗拉強度σu即是鋼材破壞前所能承受的較大應力,南京鋼結構,此時的結構因塑性變形很大而失去使用性能,但結構變形大而不垮,景觀鋼結構工程,滿足結構抵抗罕遇地震時的要求。‘σu/σy值的大小,可以看作鋼材強度儲備的參數。
2、塑性
鋼材的塑性一般指應力超過屈服點后,鋼結構具有顯著的塑性變形而不斷裂的性質。衡量鋼材塑性變形能力的主要指標是伸長率δ和斷面收縮率ψ。
3、冷彎性能
鋼材的冷彎性能是衡量鋼材在常溫下彎曲加工產生塑性變形時對產生裂紋的抵抗能力。鋼材的冷彎性能是用冷彎實驗來檢驗鋼材承受規定彎曲程度的彎曲變形性能。
4、沖擊韌性
鋼材的沖擊韌性是指鋼材在沖擊荷載作用下,斷裂過程中吸收機械動能的一種能力,是衡量鋼材抵抗沖擊荷裁作用,可能因低溫、應力集中,而導致脆性斷裂的一項機械性能。一般通過標準試件的沖擊試驗來獲得鋼材的沖擊韌性指標。
1、鋼結構易腐蝕
鋼結構必須注意防護,特別是薄壁構件,因此,處于較強腐蝕性介質內的建筑物不宜采用鋼結構。鋼結構在涂油漆前應徹底除銹,油漆質量和涂層厚度均應符合相關規范要求。在設計中應避免使結構受潮、漏雨,構造上應盡量避免存在于檢查、維修的死角。新建造的鋼結構一般隔一定時間都要重新刷涂料,維護費用較高。國內外正在發展各種高性能的涂料和不易銹蝕的耐候鋼,鋼結構耐銹蝕性差的問題有望得到解決。
2、鋼結構耐熱不耐火
溫度超過250℃時,鋼結構材質發生較大變化,不僅強度逐步降低,還會發生藍脆和徐變現象。溫度達600℃時,鋼材進入塑性狀態不能繼續承載,鋼材強度幾乎為零。
3、鋼結構斷裂
鋼結構在低溫和某些條件下,鋼結構可能發生脆性斷裂,還有厚板的層狀撕裂,都應引起設計者的特別注意。
4、鋼材較貴
采用鋼結構后結構造價會略有增加,往往影響業主的選擇。其實上部結構造價占工程總投資的比例很小,增加幅度約為10%。而以高層建筑為例,防腐鋼結構雨棚,增加幅度不到2%。顯然,結構造價單一因素不應作為決定采用何種材料的依據。如果綜合考慮各種因素,尤其是工期優勢,則鋼結構將日益受到重視。