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钢结构加固的程序及原则

文章出处:悍马加固材料人气:-发表时间:2018-06-01 11:10【

钢结构加固

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。

一、钢结构加固原因

当钢结构存在严重问题、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问题,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

二、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。

钢结构加固的方法及程序

三、钢结构加固的方法及程序

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。

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:这是加固工作量小、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。

加固工作确定加固方案前,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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