钢结构加固

产品规格:φ4*3~20

装填密度:0.35~0.45

发布时间:2025-07-25

简述:钢结构加固是指针对既有建筑或工业设施中的钢柱、钢梁、桁架等承重构件,因设计荷载不···

钢结构加固是指针对既有建筑或工业设施中的钢柱、钢梁、桁架等承重构件,因设计荷载不足、材料老化、腐蚀损伤、使用功能变更(如增加设备荷载)、意外撞击或自然灾害(地震、火灾) 导致其承载力、稳定性或耐久性下降时,所采取的增强结构安全性能的工程技术措施。其核心目标是恢复或提升钢结构的力学性能,延长服役寿命。

核心加固材料与技术体系

主流的钢结构加固技术基于高性能金属材料复合增强工艺,主要包括:

  1. 截面增大法

    • 原理:在原有型钢(H型钢、箱形柱)表面焊接附加钢板或型钢,增大有效截面积与惯性矩。

    • 优势:大幅提升抗弯/抗压承载力(最高达300%),技术成熟可靠。

    • 适用场景:工业厂房主梁补强、重型吊车梁升级。

  2. 纤维复合材料包裹法

    • 原理:采用碳纤维布/板环向包裹钢柱或梁底,通过环氧树脂胶粘剂形成复合约束层。

    • 优势:抗疲劳性能提升5倍,耐腐蚀,自重增幅<2%(对比钢材)。

    • 典型应用:滨海化工厂房防腐加固、高架桥钢塔抗震强化。

  3. 预应力拉索加固

    • 原理:张拉高强钢绞线对结构施加反向荷载,抵消变形并提升刚度。

    • 优势:显著减少构件挠度(矫正率>80%),适用于大跨度结构。

    • 案例:体育场馆网架下挠修复。

  4. 耗能减震装置集成

    • 原理:安装屈曲约束支撑(BRB)或黏滞阻尼器,吸收地震/风振能量。

    • 优势:将结构地震响应降低40%~60%,保护主体结构。

    • 规范要求:符合《建筑消能减震技术规程》(JGJ 297-2013)。

技术发展里程碑

  • 1950年代:传统焊接补强法成为主流,依赖手工电弧焊工艺。

  • 1980年代:高强螺栓连接技术普及,解决焊接热变形问题。

  • 2000年后

    • 碳纤维复合材料引入钢结构加固领域,突破腐蚀防护瓶颈;

    • 《钢结构加固设计标准》(GB 51367-2019)发布,规范技术体系;

  • 2010年至今

    • 智能传感技术应用于预应力拉索实时监控;

    • 3D扫描+BIM技术实现精准加固设计。

关键应用场景

病害类型加固方案技术价值
局部屈曲变形焊接纵向加劲肋提升稳定性200%
焊缝疲劳开裂碳纤维布封闭+止裂孔延长寿命至50年
整体刚度不足增设X形屈曲约束支撑层间位移角降低至1/500
腐蚀截面损失喷砂除锈+耐候钢覆板防腐周期延长至30年

技术演进趋势

  • 智能材料:形状记忆合金(SMA)用于自复位节点

  • 绿色工艺:低温焊接技术减少碳排放

  • 数字孪生:基于物联网的加固结构全寿命监测系统

  • 机器人施工:自动爬行焊接机器人提升高危场景作业效率

社会经济效益

钢结构加固技术以“安全再造、资源节约、低碳循环”为核心价值:

  1. 成本节约:比拆除重建降低费用50%~70%

  2. 工期优势:改造周期缩短至新建项目的1/3

  3. 环保贡献:减少建筑垃圾排放80%(按万吨级厂房计)

案例:上海某造船厂万吨级起重机梁加固

  • 病害:腹板疲劳裂纹长达1.2m,截面损失15%

  • 方案:碳纤维布U形包裹+预应力钢板补强

  • 效果:承载力恢复至110%,10年监测零损伤

随着中国城市化进入存量更新时代,钢结构加固技术凭借其高效、经济、绿色的特性,成为工业建筑焕新与重大基础设施延寿的核心支撑。上海房得住以“精准诊断、创新工法、全周期服务” 为理念,持续推动加固技术向智能化、低碳化升级,守护城市钢铁筋骨的安全与价值。



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