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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1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1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***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1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；钢结构加固补强法——焊接连接加固1）焊缝连接的加固，可采用增加焊缝厚度、或增加长度的方法实现。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；但是，这些方法或多或少都存在较多缺陷：焊接加固缺陷：焊接是一个局部的迅速加热和冷却过程，焊接区由于受到四周工件本体的拘束而不能自由膨胀和收缩，冷却后在焊件中便产生焊接应力和变形。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1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。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。

（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

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1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。整个加固设计的过程具体包括钢结构承载力的计算、结构件的处理以及施工图的绘制。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1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。

钢结构加固补强法——焊接连接加固

1）焊缝连接的加固，可采用增加焊缝厚度、或增加长度的方法实现。

2）新增加固角焊缝的长度和焊脚尺寸或熔焊层的厚度，应由连接处结构加固前后设计受力改变的差值，并考虑原有连接实际可能的承载力计算确定。计算时应对焊缝的受力重新进行分析并考虑加固前后的焊缝共同工作、受力状态的改变以及第5）条和第6）条的规定。

3）负荷下用焊缝加固结构时，应尽量避免采用长度垂直于受力方向的横向焊缝，否则应采取专门的技术措施和施焊工艺，以确保结构施工时的安全。使用哪种方法，都应经过对施焊前后和过程中焊接连接强度的计算。

4）负荷下用增加非横向焊缝长度的方法加固焊缝连接时，原有焊缝中的应力不得超过该焊缝的强度设计值，加固处及其邻区段结构的1大初始名义应力σ0,max不得超过钢结构增大截面加固法工程一般规定中第4）条的规定。焊缝施焊时采用的焊条直径不大于4mm；焊接电流不超过220A；二是将束作为预应力拉索调整应力，一般适用于对整个结构进行整体加固。每焊道的焊脚尺寸不大于4mm；焊道温度冷却至100℃以下后，方可施焊下一焊道；对于长度小于200mm的焊缝增加长度时，首焊道应从原焊缝端点以外至少20mm处开始补焊，加固前后焊缝可考虑共同受力，按第6）条规定进行强度计算。施焊时的焊条直径、电流强度、每焊道焊脚尺寸及焊道施焊的时间间隔等均应给予限制，以避免金属过热及减少焊接残余应力。