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钢结构加固的原则及程序
 
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文章来源:加固改造网   添加人:admin   添加时间:2018-7-11 16:21:49

钢结构加固技术涉及两个方面,一是对钢结构建筑物进行的加固,二是对混凝土结构、砌体结构等建筑物采用钢材进行的加固处理。 

当钢结构存在严重缺陷、损伤或使用条件发生改变,经检查、验算结构的强度(包括 连接)、刚度或稳定性等不满足设计要求时,应对钢结构进行加固。如出现以下情况之一 时,需要进行加固: 

(1) 由于设计或施工中造成钢结构缺陷,使得结构或其局部的承载能力达不到设计要 求,如焊缝长度不足、杆件中切口过长、截面削弱过多等。 

(2) 结构经长期使用,存在不同程度锈蚀、磨损,结构或节点受到削弱,使得结构或 其局部的承载能力达不到原来的设计要求。 

(3) 由于使用条件发生变化,结构上荷载增加,原有结构不能适应。 

(4) 使用的钢材质量不符合要求。 

(5) 意外自然灾害对结构损伤严重。 

(6) 由于地基基础下沉,引起结构变形和损伤。 

(7) 有时出现结构损伤事故,需要修复。如果损伤是由于荷载超过设计值或者材料质 量低劣,或者是构造处理不恰当,那么修复工作也带有加固的性质。 

钢结构加固的原则及程序(加固基础知识)! 

1、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最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;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;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最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。 

(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。 

钢结构加固的原则及程序(加固基础知识)! 

2、加固方法及程序 

根据加固的对象,钢结构的加固可分为钢柱的加固、钢梁的加固、钢屋架或托架的加 固、吊车系统的加固、连接和节点的加固、裂纹的修复和加固等。 

根据损害范围,钢结构的加固可分为两大类:一是局部加固,一般只对某些承载能力 不足的杆件或连接节点进行加固。二是全面加固,是对整体结构进行的加固。 

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 。 

(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。此时对构件的加固又称为加大截面法。 

钢结构加固的原则及程序(加固基础知识)! 

B、从施工的角度来讲,钢结构的加固也分为两大类: 

(1)卸载或部分卸荷加固:结构损伤较严重或构件的应力很高,或者补强施工不得不 临时削弱承受很大内力的构件及连接时,需要暂时减轻其负荷。对某些主要承受移动荷载 的结构(如吊车梁等)可限制移动荷载,这就相当于部分卸荷了。当结构损坏严重或原结构 构件的承载能力过小,不宜就地补强时,还需考虑将构件拆下补强或更换。此时,应采取 措施使结构构件完全卸荷。 

(2)在负荷状态下加固:这是加固工作量最小、最简便的方法。但为保证结构的安全,应要求原结构的承载力应有不少于20%的富余。并且构件应没有严重的损伤。 

钢结构加固的原则及程序(加固基础知识)! 

加固工作应按(图1)所示的程序进行。确定加固方案前,一般应搜集下列资料: 

①原有结构竣工图(包括更改图)及验收记录; 

②原有钢材材质报告复印件或现做材质检验报告; 

③原有结构构件制作、安装验收记录; 

④原有结构设计计算书; 

⑤结构或构件损坏情况检查报告; 

6现有实际荷载和加固后新增加的荷载数据。

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