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加大构件截面加固法
 
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文章来源:加固改造网   添加人:admin   添加时间:2018-7-11 16:20:13

加大构件截面的加固方法涉及面广,施工较为简便,尤其在满足一定前提条件下,还 可在负荷状态下加固,因而是钢结构加固中最常用的方法。

采用加大截面的方法加固钢构件,应考虑构件的受力情况及存在的缺陷,在方便施 工、连接可靠的前提下选取最有效的截面增加形式,所选截面形式应有利于加固技术要求并考虑已有缺陷和损失的状况。(图1-图4 ),给出了各类受力构件的一些截面加固形,可供设计时参考。

钢结构加固详解(3)加大构件截面加固法

1、计算的一般规定

(1)在完全卸荷的状态下,采用加大截面的方法加固钢结构时,构件的强度和稳定 性,按加固后的截面用与新结构相同的方法依照《钢结构设计规范》 的规定进行计算。

(2)在负荷状态下,采用加大截面的方法加固钢构件时,原结构中的承载力应有不少20%的富余。加固后构件承载力的计算应根据荷载形态分别进行。

对于承受静力荷载或间接承受动力荷载的构件,一般情况可根据原有构件和加固件之 间的内力重分布的原则,按加固后的截面进行承载力计算。

钢结构加固详解(3)加大构件截面加固法

(3)负荷状态下采用加大截面的方法进行加固时,其加固计算应根据原有构件的受力状态,钢材强度设计值应乘以加固折减系数k 。轴心受力的实腹构件取k=0.8p偏心受力和受弯构件及格构式构件取k=0.9.

《钢结构加固技术规程》 条件,将被加固构件根据使用条件划分为四类设计工作条件,加固折减系数在不同设计工作条件下取值不同.

(1) 轴心受力构件加固后,应考虑构件截面形心偏移的影响。当形心轴的偏移值小于 截面高度时,在一般情况下可忽略其影响。

(2) 加固后的受弯构件和偏心受力构件,不宜考虑截面的塑性发展,可按边缘纤维屈 服准则进行计算。

(3) 动力荷载作用下,构件的加固计算应分别按加固前后两个阶段进行,并应遵守下 列规定:稳定计算分别按加固前和加固后的截面取用稳定系数;可不考虑加固折减系数; 必要时应对其剩余疲劳寿命进行专门研究和计算。

(4) 静力荷载作用下,加固后构件的稳定计算,可按加固后的截面取用稳定系数,同 时应考虑加固折减系数

2、轴心受力构件的加固计算

轴心受拉或轴心受压构件的原有截面一般是对称的,若其损伤非对称性不大,可采用 对称的加固形式;若其损伤非对称性较大宜采用不改变截面形心位置的加固方式,以减少 附加受力影响。当采用非对称或改变形心位置的加固截面时,应按偏心受力构件(拉弯或 压弯构件)处理。

钢结构加固详解(3)加大构件截面加固法

3、 构造与施工要求

(1)采用加大截面的方法进行加固,应保证加固构件有合理的传力途径:有保证加固 件与原有构件共同工作的相互连接;对于轴心受力和偏心受力构件,加固件宜与原有构件 的支座(或节点)有可靠的连接。

(2)加固件的布置应适应原有构件的几何形状或已发生的变形情况,以利施工。但也应 尽量不用引起截面形心偏移的形式,难以避免时,应在加固计算中考虑形心轴偏移的影响。

(3)尽量减少加固施工的工作量。不论原有结构是栓接结构还是焊接结构,只要钢材 具有良好的可焊性,应尽可能采用焊接方式补强。

(4)当采用焊接补强时,应尽可能减少焊接工作量及注意合理的焊接顺序,以降低焊 接变形和焊接应力,并竭力避免仰焊。在负荷状态下焊接时,应采用较小的焊接尺寸,并 应首先加固对原有构件影响较小、构件最薄弱和能立即起到加固作用的部位。

(5)加大截面的加固构造不应过多削弱原有构件的承载能力:

采用螺栓或高强度螺栓连接时,在保证加固件能够和原有构件共同工作的前提下,应选用较小直径的螺栓或高强度螺栓,并尽量采用高强度螺栓;

采用焊接连接时,应尽量避免采用与原有构件应力方向垂直的焊缝。如做不到这些, 则应采取专门的技术措施和施焊工艺,以确保结构施工的安全;

轻钢结构中的小角钢和圆钢杆件不宜在负荷状态下进行焊接,必要时应采取适当措 施。圆钢拉杆严禁在负荷状态下用焊接方法加固。

(6)加大截面加固结构构件时,应保证加固件与被加固件能够可靠地共同工作、断面 的不变形和板件的稳定性,并且要可能施工。加固件的切断位置应尽可能减小应力集中并 保证未被加固处截面在设计荷载作用下处于弹性工作阶段。

(7)在负荷下进行结构加固时,其加固工艺应保证被加固件的截面因焊接加热,加 钻、扩孔洞等所引起的削弱影响尽可能的小,为此必须制定详细的加固施工工艺过程和要 求的技术条件,并据此按隐蔽工程进行施工验收。

(8)在负荷下进行结构构件的加固,当构件中的名义应力不小于0.3fy ,且采用焊接 加固件加大截面法加固结构构件时,可将加固件与被加固件沿全长互相压紧;用长20~30mm 的间断( 300~500mm)焊缝定位焊接后,再由加固件端向内分区段(每段不大于70mm) 。施焊所需要的连接焊缝,依次施焊区段焊缝应间歇对于截面有对称的成对焊缝时,应平行施焊;有多条焊缝时,应交错顺序施焊;对于两面有加固件的截面,应 先施焊受拉侧的加固件,然后施焊受压侧的加固件;对一端为嵌固的受压杆件,应从嵌固 端向另一端施焊,若其为受拉杆,则应从另一端向嵌固端施焊。

当采用螺栓(或铆钉)连接加固加大截面时,加固与被加固板件相互压紧后,应从加固 件端向中间逐次做孔和安装拧紧螺栓(或铆钉),以便尽可能减少加固过程中截面的过大削弱。

(9)加大截面法加固有两个以上构件的静不定结构(框架、连续梁等)时,应首先将全 部加固与被加固构件压紧和点焊定位,然后从受力最大构件依次连续地进行加固连接。

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