10钢结构加固解说.pptVIP

9钢结构加固 本 章 提 要 本章叙述了钢结构的加固方法——增加截面法。介绍了增加截面加固方法的构造要求，增加截面加固的计算，其中包括轴心受力构件的加固计算、受弯构件的加固计算、拉弯和压弯构件的加固计算。并介绍了连接的加固。 10.1概述 在出现以下一些情况时，需要进行加固： （1） 由于使用条件的变化，荷载增大； （2） 由于设计或施工工作中的缺点，结构或其局部的承载能力达不到设计要求； （3） 由于磨损、锈蚀，结构或节点受到削弱，结构或其局部的承载能力达不到原来的要求； （4） 有时出现结构损伤事故，需要修复。修复工作也带有加固的性质。 10.2钢结构加固方法 钢结构的加固方法主要有： 增加截面法；改变结构计算简图法；减轻荷载法；增加构件、支撑和加劲肋法；增强连接等。 钢结构加固方法的确定主要根据施工方法、现场条件、施工期限和加固效果来加以选择。加固件与原结构要能够工作协调，并且不过多地损伤原结构和产生过大的附加变形。 10.2.1增加截面法的截面加固形式 所谓增加截面的加固方法就是在原有结构的杆件上增设新的加固构件，使杆件截面积加大从而提高承载能力和刚度的方法。 增加截面的加固方法涉及面窄，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。 采用增加截面的加固方法，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加固形式（图10.1～ 图10.3）。 10.2.2增加截面加固方法的构造要求 (1) 应保证加固构件有合理的传力途径，保证加固件与原有构件能够共同工作。 无论是轴心受力构件还是偏心受力构件的加固，加固件均宜伸入到原有构件的支座或节点板范围内并且有可靠的连接。对受弯构件的加固，加固件的截断位置也要伸出理论断点一定的距离，以保证在理论断点之前加固件能充分发挥作用。 (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。但也应尽可能地采用不引起截面形心轴偏移的形式，不可避免时，应在加固计算中考虑形心轴偏移的影响。 (3) 负荷状态下用焊接方法增加构件截面面积时，在保证加固件与原有构件共同工作的前提下，加固件的焊缝宜对称布置，采用较小的焊脚尺寸以减小焊接变形和焊接残余应力，并竭力避免仰焊。 (4) 增加截面的加固不应造成施工期间对原有构件承载能力的过多削弱。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，应尽可能采用焊缝连接方式。当采用高强度螺栓连接时，在保证加固件和原有构件共同工作的前提下，应选用较小直径的高强度螺栓。采用焊缝连接时，不宜采用与原有构件应力方向垂直的焊缝。 (5) 轻钢结构中的小角钢和圆钢杆件不宜在负荷状态下焊接，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。因为焊接时，焊缝热影响区内的强度急剧下降，直接影响到加固施工的安全。 10.3增加截面加固法的计算 10.3.1一般规定 (1) 采用增加截面加固钢结构时，如果加固施工时能完全卸载，例如将构件全部拆卸下来放在地面上进行加固，加固件与原有构件的应力水平是相当的，加固后的构件的承载能力和刚度与相同截面的新构件没有什么差别，可按《钢结构设计规范》（GB50017）进行计算。 (2) 采用增加截面加固钢结构时，如果在负荷状态下进行加固施工时，加固件与原有构件应力水平的差别会使加固后的构件的承载力和刚度降低，加固后构件的承载力的计算应根据荷载形态分别进行计算。 对承受静力荷载或间接动力荷载的构件，在一般情况下可考虑原有构件和加固件之间的应力重分布，按加固后整个截面进行承载力计算。但为了考虑多种随机因素的影内，引入加固折减系数k：对轴心受力的实腹构件取o．8;对偏心受力构件、受弯构件和格构式构件取o．9。 对承受动力荷载的构件，采用“原有构件截面边缘屈服”的准则。即加固时的荷载由原有构件单独承担，加固后新旧截面共同工作，但不考虑塑性变形后新旧截面的应力重分布，加固前原有构件的应力与加固后增加应力之和不应大于钢材的强度设计值。 (3) 在负荷状态下，采用焊接方法加大构件截面，应首先根据原有构件的受力、变形和偏心状态，校核其在加固施工阶段的强度和稳定性，原有构件的β值（β为原有构件中截面应力σ与钢材设计值f的比值，即β=σ/f）满足下列要求时，方可在负荷状态下加固： 承受静力荷载或间接动力荷载的构件，β≤0.8； 承受动力荷载的构件，β≤0.4 。 (4) 钢构件加固后，应注意截面形心轴的偏移。计算时应将偏心的影响包括在加固后增加的荷载效应内，当形心轴的偏移值小于5%截面高度时，在一般情况下可忽略其不利影响。 10.3.2轴心受力构件的加固计算 轴心受力构件的原有截面一般是对称的，若其损伤