鋼結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范_第1頁
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文檔簡介

1、鋼結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范CECS77 96目錄1總則2術(shù)語、符號與代號2.1術(shù)語2.2符號與代號3加固基本原則及一般方法3.1一般規(guī)定3.2加固工程序3.3加固一般方法及其選擇3.4材料4改變結(jié)構(gòu)計(jì)算圖形的加固4.1一般規(guī)定4.2改變結(jié)構(gòu)計(jì)算圖形的一般方法5加大構(gòu)件截面的加固5.1一般規(guī)定5.2受彎構(gòu)件的加固5.3軸心受力和拉彎、壓彎構(gòu)件的加固5.4構(gòu)造與施工要求6連接的加固與加固件的連接6.1一般規(guī)定6.2焊縫連接的加固6.3螺栓和鉚釘連接的加固6.4加固件的連接6.5構(gòu)造與施工要求7裂紋的修復(fù)與加固7.1一般規(guī)定7.2修復(fù)裂紋的方法8施工安全與工程驗(yàn)收8.1施工安全8.2工程驗(yàn)收附錄 A 構(gòu)件的

2、截面加固形式(參考圖) 附錄 B 本規(guī)范用詞說明主編單位:清華大學(xué)土木工程系 審查單位:建筑物鑒定與加固委員會 批準(zhǔn)單位:中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會 批準(zhǔn)日期: 1996 年 5 月 30 日、尸、 亠前言現(xiàn)批準(zhǔn)鋼結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范CECS77 96 為中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會標(biāo)準(zhǔn),推薦給 各有關(guān)單位使用。在使用過程中,請將意見及有關(guān)資料寄交四川省成都市一環(huán)路北三段55號,四川省建筑科學(xué)研究院中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會建筑物鑒定與加固委員會(郵編: 610081 ),以便修訂時(shí)參考。中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會1996年 5月 30日1總則1.0.1 為使鋼結(jié)構(gòu)的加固做到技術(shù)可靠、 經(jīng)濟(jì)適用、 施工簡便和確保質(zhì)

3、量, 特制定本規(guī) 范。1.0.2 本規(guī)范適用于工業(yè)與民用建筑和一般構(gòu)筑物的鋼結(jié)構(gòu)因設(shè)計(jì)、 施工、 使用管理不 當(dāng),材料質(zhì)量不符合要求, 使用功能改變, 遭受災(zāi)害損壞以及耐久性不足等原因而需要對鋼 結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固的設(shè)計(jì)、 施工和驗(yàn)收。 對有特殊要求和特殊情況下的鋼結(jié)構(gòu)加固, 尚應(yīng)符合相 應(yīng)的專門技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。1.0.3 鋼結(jié)構(gòu)加固前,應(yīng)按照工業(yè)廠房可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)和 民用建筑可靠性鑒定標(biāo) 準(zhǔn)等進(jìn)行可靠性鑒定。1.0.4 鋼結(jié)構(gòu)的加固設(shè)計(jì)、 施工及驗(yàn)收, 除本規(guī)范規(guī)定外, 尚應(yīng)符合鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范 鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范的規(guī)定。2術(shù)語、符號與代號2.1術(shù)語2.1.1鋼結(jié)構(gòu)的加固對已有鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行加強(qiáng)以

4、提高其承載力、耐久性和滿足使用要求。2.1.2待加固的鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)可靠性鑒定需要進(jìn)行但尚未實(shí)施加固的鋼結(jié)構(gòu)。2.1.3加固前的結(jié)構(gòu)、構(gòu)件或原結(jié)構(gòu)、構(gòu)件實(shí)施加固前的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)、構(gòu)件。2.1.4加固后的結(jié)構(gòu)、構(gòu)件實(shí)施加固竣工后的結(jié)構(gòu)、構(gòu)件。2.1.5結(jié)構(gòu)的名義應(yīng)力按規(guī)范規(guī)定或由材料力學(xué)一般方法算得的結(jié)構(gòu)應(yīng)力。2.1.6有效凈截面、凈截面扣除孔洞、銹蝕和損傷削弱失效后的截面。2.1.7摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接僅考慮由板件間摩擦力傳遞板件間作用力的高強(qiáng)度螺栓 連接。2.1.8擴(kuò)展性裂紋長度或深度有可能不斷增加的裂紋。2.1.9脆斷傾向性裂紋有使鋼結(jié)構(gòu)可能發(fā)生突然脆性斷裂的裂紋。2.2符號與代號2.2.1作用和作

5、用效應(yīng)符號F 集中荷載;M 彎矩;M構(gòu)件加固前的彎矩;N軸心力;N0構(gòu)件加固前的軸心力;P高強(qiáng)度螺栓的預(yù)拉力;V剪力;V0構(gòu)件加固前的剪力。2.2.2計(jì)算指標(biāo)E鋼材的彈性模量;G鋼材的剪切模量;NE歐拉臨界力;f鋼材的抗拉、抗壓和抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;fy 鋼材屈服強(qiáng)度(或屈服點(diǎn))標(biāo)準(zhǔn)值;fv 鋼材抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;f0 原結(jié)構(gòu)鋼材抗拉、抗壓和抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;fs 加固用鋼材抗拉、抗壓和抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;f* 加固后結(jié)構(gòu)構(gòu)件鋼材抗拉、抗壓和抗彎換算強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;角焊縫的抗拉、抗壓和抗剪強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;d 正應(yīng)力;d C局部壓應(yīng)力;d o構(gòu)件加固時(shí)的正應(yīng)力;d f 垂直于角焊縫長度方向,按角焊縫有效截面計(jì)算的焊

6、縫正應(yīng)力; T 剪應(yīng)力;T f 沿角焊縫長度方向,按角焊縫有效截面計(jì)算的焊縫剪應(yīng)力。2.2.3幾何參數(shù)A毛截面面積或全部截面面積;An-有效凈截面面積,凈截面面積;Ao原構(gòu)件的毛截面面積;Aon 原構(gòu)件的凈截面面積;As構(gòu)件加固部分的截面面積;At-構(gòu)件加固后的總截面面積,即Ao與As之和;I 毛截面慣性矩;Io 原構(gòu)件毛截面慣性矩;Is 構(gòu)件加固部分的截面慣性矩;W毛截面抵抗矩;Wn -有效凈截面抵抗矩;Won原構(gòu)件凈截面積抵抗矩;L長度;Lo構(gòu)件的計(jì)算長度;Lw焊縫長度;Lws加固焊縫實(shí)際施焊段的長度;Ls 加固焊縫延續(xù)的總長度;a間距;d直徑;eo -等效偏心距;he角焊縫有效厚度;hf

7、 角焊縫焊腳尺寸;t 板件厚度;入長細(xì)比;入0-換算長細(xì)比;3、3 0撓度、初始撓度;3 W焊接殘余撓度;3 T總撓度; 3撓度增量。2.2.4計(jì)算系數(shù)及其它a N壓彎構(gòu)件的彎矩增大系數(shù);3 mx 3 ty 壓彎構(gòu)件穩(wěn)定計(jì)算的等效彎矩系數(shù);r 截面塑性發(fā)展系數(shù);S焊縫連續(xù)性系數(shù);E 焊接殘余撓度影響系數(shù);n N軸心受力加固構(gòu)件的強(qiáng)度降低系數(shù);n M受彎加固構(gòu)件的強(qiáng)度降低系數(shù);n EM壓(拉)彎加固構(gòu)件的強(qiáng)度降低系數(shù);0軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)0 b梁或受彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定系數(shù);Y系數(shù)。3加固基本原則及一般方法3.1一般規(guī)定3.1.1鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)可靠性鑒定需要加固時(shí),應(yīng)根據(jù)可靠性鑒定結(jié)論和委托方提出的要

8、求, 由專業(yè)技術(shù)人員按本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行加固設(shè)計(jì)。 加固設(shè)計(jì)的內(nèi)容和范圍, 可以是結(jié)構(gòu)整體, 亦可以 是指定的區(qū)段、特定的構(gòu)件或部位。3.1.2加固后的鋼結(jié)構(gòu)的安全等級應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)破壞后果的嚴(yán)重程度、 結(jié)構(gòu)的重要性和下 一個(gè)使用期的具體要求,由委托方和設(shè)計(jì)者按實(shí)際情況商定。3.1.3鋼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)應(yīng)與實(shí)際施工方法緊密結(jié)合, 并應(yīng)采取有效措施, 保證新增截面、 構(gòu)件和部件與原結(jié)構(gòu)連接可靠, 形成整體共同工作。 應(yīng)避免對未加固的部分或構(gòu)件造成不利 的影響。3.1.4在鋼結(jié)構(gòu)加固前應(yīng)對其作用荷載進(jìn)行實(shí)地調(diào)查,其荷載取值應(yīng)符合下規(guī)定:3.1.4.1對符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范的荷載應(yīng)按此規(guī)范的規(guī)定取值;3

9、.1.4.2對不符合 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范 規(guī)定或未作規(guī)定的永久荷載, 可根據(jù)實(shí)際情況 進(jìn)行抽樣實(shí)測確定。抽樣數(shù)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況確定,但不得少于五年,且應(yīng)以其平均值乘以1.2 系數(shù)作為該永久荷載的標(biāo)準(zhǔn)值;對未作規(guī)定的工藝、吊車等使用荷載, 應(yīng)根據(jù)使用單位提供的資料和實(shí)際情況取值。3.1.5加固鋼結(jié)構(gòu)可按下列原則進(jìn)行承載能力及正常使用極限狀態(tài)驗(yàn)算;3.1.5.1結(jié)構(gòu)的計(jì)算簡圖應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)作用的荷載和實(shí)際狀況確定;3.1.5.2結(jié)構(gòu)的計(jì)算截面, 應(yīng)采用實(shí)際有效截面積, 并考慮結(jié)構(gòu)在加固時(shí)的實(shí)際受力狀 況,即原結(jié)構(gòu)的應(yīng)力超前和加固部分的應(yīng)變滯后特點(diǎn), 以及加固部分與原結(jié)構(gòu)共同工作的程 度;3.1.5.3加固

10、后如改變傳力路線或使結(jié)構(gòu)重量增大, 應(yīng)對相關(guān)結(jié)構(gòu)構(gòu)件及建筑物地基基 礎(chǔ)進(jìn)行必要的驗(yàn)算。3.1.6對于高溫、腐蝕、冷脆、振動、地基不均勻沉降等原因造成的結(jié)構(gòu)損壞,應(yīng)提出 其相應(yīng)的處理對策后再進(jìn)行加固。3.1.7鋼結(jié)構(gòu)的加固設(shè)計(jì)應(yīng)綜合考慮其經(jīng)濟(jì)效益。 應(yīng)不損傷原結(jié)構(gòu), 避免不必要的拆除 或更換。3.1.8鋼結(jié)構(gòu)在加固施工過程中, 若發(fā)現(xiàn)原結(jié)構(gòu)或相關(guān)工程隱蔽部位有未預(yù)計(jì)的損傷或 嚴(yán)重缺陷時(shí),應(yīng)立即停止施工,并會同加固設(shè)計(jì)者采取有效措施進(jìn)行處理后再繼續(xù)施工。3.1.9對于加固時(shí)可能出現(xiàn)傾斜、失穩(wěn)或倒塌等不安全因素的鋼結(jié)構(gòu),在加固施工前, 應(yīng)采取相應(yīng)的臨時(shí)安全措施,以防止事故的發(fā)生。3.1.10焊接鋼結(jié)

11、加固時(shí),原有構(gòu)件或連接的實(shí)際名義應(yīng)力值應(yīng)小于 0.55fy, 且不得考 慮加固構(gòu)件的塑性變形發(fā)展;非焊接鋼結(jié)構(gòu)加固時(shí),其實(shí)際名義應(yīng)力值應(yīng)小于 0.7fy 。當(dāng)現(xiàn) 有結(jié)構(gòu)的名義應(yīng)力值大于上述及本標(biāo)準(zhǔn)第 5.1.4 條規(guī)定時(shí),則不得在負(fù)荷狀態(tài)下進(jìn)行加固。3.2加固工程序3.2.1加固工作應(yīng)按圖 3.2.1 程序進(jìn)行。3.2.2根據(jù)結(jié)構(gòu)可靠性鑒定結(jié)論和有關(guān)資料,由設(shè)計(jì)人員會同施工人員選擇適當(dāng)?shù)姆?案。3.2.3按選擇的適當(dāng)方案進(jìn)行加固設(shè)計(jì), 應(yīng)考慮合適的施工方法及合理的構(gòu)造措施并根 據(jù)結(jié)構(gòu)上的實(shí)際作用,進(jìn)行承載能力、正常使用極限狀態(tài)方面的驗(yàn)算。3.2.4按照加固設(shè)計(jì)進(jìn)行施工組織設(shè)計(jì), 施工時(shí)應(yīng)采取有

12、效措施確保質(zhì)量和安全, 并應(yīng) 遵照本標(biāo)準(zhǔn)及現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范進(jìn)行施工和驗(yàn)收。3.3 加固一般方法及其選擇3.3.1鋼結(jié)構(gòu)加固的主要方法有: 減輕荷載、 改變計(jì)算圖形、 加大原結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面和連 接強(qiáng)度、阻止裂紋擴(kuò)展等,當(dāng)有成熟經(jīng)驗(yàn)時(shí),亦可采用其它的加固方法。3.3.2鋼結(jié)構(gòu)加固時(shí)的施工方法有: 負(fù)荷加固、 卸荷加固和從原結(jié)構(gòu)上拆下加固或更新 部件進(jìn)行加固。 加固施工方法應(yīng)根據(jù)用戶要求、 結(jié)構(gòu)實(shí)際受力狀態(tài), 在確保質(zhì)量和安全的前 提下,由設(shè)計(jì)人員和施工單位協(xié)商確定。3.3.3鋼結(jié)構(gòu)加固施工需要拆下或卸荷時(shí),必須措施合理、傳力明確、 確保安全。 主要 方法有:3.3.3.1梁式結(jié)構(gòu),例如屋架,可以在屋架下

13、弦節(jié)點(diǎn)下設(shè)臨時(shí)支柱(圖 3.3.3 1)或 組成撐桿式結(jié)構(gòu)(圖 3.3.3 2)張緊其拉桿對屋架進(jìn)行改變應(yīng)力卸荷。此時(shí),屋架應(yīng)根據(jù) 千斤頂或撐桿壓力進(jìn)行承載力驗(yàn)算, 且應(yīng)注意桿件內(nèi)力是否變號或增大, 如個(gè)別桿件、 節(jié)點(diǎn) 承載力不足時(shí),卸荷前應(yīng)對其進(jìn)行加固。3.3.3.2柱子,可采用設(shè)置臨時(shí)支柱(圖 3.3.3 3)或“托梁換柱”(圖 3.3.3 4)。 采用“托梁換柱”時(shí),應(yīng)對兩側(cè)相鄰柱進(jìn)行承載力驗(yàn)算。3.3.4鋼結(jié)構(gòu)加固一般宜采用焊縫連接、 摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接, 有依據(jù)是亦可采用焊 縫和摩擦型高強(qiáng)度螺栓的混合連接。 當(dāng)采用焊縫連接時(shí), 應(yīng)采用經(jīng)評定認(rèn)可的焊接工藝及連 接材料。3.4材料3.

14、4.1待加固的鋼結(jié)構(gòu),應(yīng)對其材料質(zhì)量狀況進(jìn)行評價(jià):3.4.1.1根據(jù)設(shè)計(jì)文件、鋼材質(zhì)量證明書、施工記錄、竣工報(bào)告、 可靠性鑒定報(bào)告等文 檔資料或樣品試驗(yàn)報(bào)告,對于待加固鋼結(jié)構(gòu)的原材料性能指標(biāo)給出評價(jià);3.4.1.2如果沒有充足的文檔資料, 或者給出的數(shù)據(jù)不充分、 不完全、 有疑慮,或者發(fā)(GBJ17 88)規(guī)定取值,否則應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)的3.4.1.1和 3.4.1.2 確定的屈服強(qiáng)度數(shù)值除以抗25%,或其板件剩余厚度小3.4.1.4 所列相應(yīng)的降低系數(shù)。 對于表 3.4.1.40.900.850.80應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn) 3.4.1 規(guī)定對結(jié)構(gòu)材料的評現(xiàn)有影響結(jié)構(gòu)和材料性能的缺陷或損傷時(shí),應(yīng)按國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)

15、準(zhǔn)進(jìn)行抽樣檢驗(yàn);3.4.1.3對于符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的鋼材 , 其強(qiáng)度設(shè)計(jì)值應(yīng)按鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范力分項(xiàng)系數(shù)rR取值:f = fy/rR,且抗力分項(xiàng)系數(shù)取1.1 ;3.4.1.4對于氣相腐蝕的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件,當(dāng)其截面積損失大于于5mmB寸,其材料強(qiáng)度設(shè)計(jì)值尚應(yīng)根據(jù)腐蝕程度乘以表 特殊環(huán)境中腐蝕鋼結(jié)構(gòu)加固應(yīng)專門研究確定。腐蝕程度降低系數(shù) 腐蝕程度(按 GBJ46 82 分類) 降低系數(shù) 類(弱腐蝕)V類(中等腐蝕)W類(強(qiáng)腐蝕)3.4.2與待加固的鋼結(jié)構(gòu)匹配的連接的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,定結(jié)果,按鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJ17 88)的表3.2.1 4至表321 6取值),并應(yīng)考慮其第 3.2.2 條規(guī)定的相應(yīng)折減

16、系數(shù)。3.4.3鋼結(jié)構(gòu)加固材料的選擇,應(yīng)按鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJ17- 88)規(guī)定并在保證設(shè)計(jì)意圖的前提下,便于施工,使新老截面 , 構(gòu)件或結(jié)構(gòu)能共同工作,并應(yīng)注意新老材料之 間的強(qiáng)度、塑性、韌性及焊接性能匹配,以利于充分發(fā)揮材料的潛能。4 改變結(jié)構(gòu)計(jì)算圖形的加固4.1一般規(guī)定4.1.1改變結(jié)構(gòu)計(jì)算圖形的加固方法是指采用改變荷載分布狀況、 傳力途徑、 節(jié)點(diǎn)性質(zhì) 和邊界條件, 增設(shè)附加桿件和支撐、 施加預(yù)應(yīng)力、 考慮空間協(xié)同工作等措施對結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固 的方法。4.1.2改變結(jié)構(gòu)計(jì)算圖形的加固過程 (包括施工過程) 中,除應(yīng)對被加固結(jié)構(gòu)承能力和 正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算外, 尚應(yīng)注意對相關(guān)結(jié)構(gòu)構(gòu)件承

17、載能力和使用功能的影響, 考慮 在結(jié)構(gòu)、構(gòu)件、節(jié)點(diǎn)以及支座中的內(nèi)力重分布,對結(jié)構(gòu)(包括基礎(chǔ))進(jìn)行必要的補(bǔ)充驗(yàn)算, 并采取切實(shí)可行的合理構(gòu)造措施。4.1.3采用改造結(jié)構(gòu)計(jì)算圖形的加固方法, 設(shè)計(jì)與施工應(yīng)緊密配合, 未經(jīng)設(shè)計(jì)允許, 不 得擅自修改設(shè)計(jì)規(guī)定的施工方法和程序。4.1.4采用調(diào)整內(nèi)力的方法加固結(jié)構(gòu)寸, 應(yīng)在加固設(shè)計(jì)中規(guī)定調(diào)整內(nèi)力 (應(yīng)力) 或規(guī)定 位移(應(yīng)變)的數(shù)值和允許偏差,及其檢測位置和檢驗(yàn)方法。4.2改變結(jié)構(gòu)計(jì)算圖形的一般方法4.2.1對結(jié)構(gòu)可采用下列增加結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的剛度的方法進(jìn)行加固:4.2.1.1增加支撐形成空間結(jié)構(gòu)并按空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)算,例如圖 4.2.1 1;4.2.1.2加

18、設(shè)支撐增加結(jié)構(gòu)剛度, 或調(diào)整結(jié)構(gòu)的自振頻率等以提高結(jié)構(gòu)承載力和改善結(jié) 構(gòu)動力特性,例如圖 4.2.1 2;4.2.1.3增設(shè)支撐或輔助桿件使構(gòu)件的長細(xì)比減少以提高其穩(wěn)定性,例如圖 4.2.1 3;4.2.1.4在排架結(jié)構(gòu)中重點(diǎn)加強(qiáng)某一列柱的剛度, 使之承受大部分水平力, 以減輕其它 柱列負(fù)荷,例如圖 4.2.1 4;4.2.1.5在塔架等結(jié)構(gòu)中設(shè)置拉桿或適度張緊的拉索以加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的剛度,如圖4.2.1 5。4.2.2對受彎構(gòu)件可采用下列改變其截面內(nèi)力的方法進(jìn)行加固:4.2.2.1改變荷載的分布,例如將一個(gè)集中荷載轉(zhuǎn)化為多個(gè)集中荷載;4.2.2.2改變端部支承情況,例如變鉸接為剛接,參見圖 4.2

19、.2 2;422.3 增加中間支座或?qū)⒑喼ЫY(jié)構(gòu)端部連接成為連續(xù)結(jié)構(gòu),參見圖422 3;422.4調(diào)整連續(xù)結(jié)構(gòu)的支座位置;422.5 將構(gòu)件變?yōu)閾螚U式結(jié)構(gòu),例如圖422 5;422.6施加預(yù)應(yīng)力,例如圖 422 6。4.2.3對桁架可采用下列改變其桿件內(nèi)的方法進(jìn)行加固:4.2.3.1增設(shè)撐桿變桁架為撐桿式構(gòu)架,例如圖423 14.2.3.2加設(shè)應(yīng)力拉桿,參見圖423 2。4.2.4必要時(shí)可采取措施使加固構(gòu)件與其它構(gòu)件共同工作或形成組合結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固,例如使鋼屋架與天窗架共同工作,參見圖4.2.4 ;又如在鋼平臺梁上增設(shè)剪力鍵使其與混凝土鋪板形成組合結(jié)構(gòu)等。5加大構(gòu)件截面的加固5.1一般規(guī)定5.1.

20、1采用加大截面加固鋼構(gòu)件時(shí),所選截面形式應(yīng)有利于加固技術(shù)要求并考慮已有缺陷和損傷的狀況。5.1.2加固的構(gòu)件受力分析的計(jì)算簡圖, 應(yīng)反映結(jié)構(gòu)的實(shí)際條件,考慮損傷及加固引起 的不利變形,加固期間及前后作用在結(jié)構(gòu)上的荷載及其不利組合。對于超靜定結(jié)構(gòu)尚應(yīng)考慮因截面加大,構(gòu)件剛度改變使體系內(nèi)力重分布的可能。 必要時(shí)應(yīng)分階段進(jìn)行受力分析和計(jì)算。5.1.3被加固構(gòu)件的設(shè)計(jì)工作條件分類見表5.1.3構(gòu)件的設(shè)計(jì)工作條件類別表5.1.3類別使用條件I特繁重動力荷載作用下的焊接結(jié)構(gòu)n除I外直接承受動力荷載或振動荷載的結(jié)構(gòu)川除w外僅承受靜力荷載或間接動力荷載作用的結(jié)構(gòu)w受有靜力荷載并允許按塑性設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)5.1.4負(fù)

21、荷下焊接加固結(jié)構(gòu),其加固時(shí)的最大名義應(yīng)力d omax應(yīng)按表5.1.3劃分的結(jié)構(gòu)類別預(yù)以限制:對于I、n類結(jié)構(gòu)分別為丨 omax| 0.2fy 和丨 omax| 0.4fy ;對于川、 W類結(jié)構(gòu)為丨d omax|w 0.55fy。一般情況下,對于受有軸心壓(拉)力和彎矩的構(gòu)件,其 d omax可按下列公式確定:式中No, Mox, Moy-原構(gòu)件的軸力,繞 x軸和y軸的彎矩。Aon, Woxr, Woyn -原構(gòu)件的凈截面面積,對x軸和y軸的凈截面抵抗矩。a Nx,a Ny彎矩增大系數(shù)。對拉彎構(gòu)件取a Nx=a Ny1.0 ;對壓彎構(gòu)件按式(5.1.4 2)和(5.1.4 3)計(jì)算其中Ao,入X

22、,入y分別為原構(gòu)件的毛截面面積、對x軸和y軸的長細(xì)比。3 ox, 3 oy原構(gòu)件對x軸和y軸的初始撓度,其值取實(shí)測值與按式 (5.1.4 4) 或(5.1.4 5)計(jì)算的等效偏心距 e (或e)之和。其中No為原構(gòu)件軸力;Noy、NoEx NoEy; Morx和Mory分別用下列各式計(jì)算:其中Ao為原構(gòu)件的毛截面面積。5.1.5加固后的i、n類構(gòu)件,必要時(shí)應(yīng)對其剩余疲勞壽命進(jìn)行專門研究和計(jì)算。5.1.6對負(fù)荷下加固后鋼構(gòu)件的計(jì)算,按本規(guī)范第5.2 、5.3節(jié)的規(guī)定進(jìn)行。對非負(fù)荷下加固后鋼構(gòu)件的計(jì)算可參照本規(guī)范并按鋼結(jié)構(gòu)件設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJ17 88)規(guī)定進(jìn)行。5.2受彎構(gòu)件的加固5.2.1在主平

23、面內(nèi)受彎的加固受彎構(gòu)件,應(yīng)按下式計(jì)算其抗彎強(qiáng)度:式中Mx my -繞加固后截面形心x軸和y軸的加固前彎矩與加固后增加的彎矩之和;Wnx Wny-對加固后截面x軸和y軸的凈截面抵抗矩;rx , ry 截機(jī)塑性發(fā)展系數(shù), 對I、n類結(jié)構(gòu)取rx = ry = 1.0 ;對川、類結(jié)構(gòu),根據(jù)截面形狀按鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJ 1 7 88),表 5.2.1 采用;n m受彎構(gòu)件加固強(qiáng)度折減系數(shù);對I、n類焊接結(jié)構(gòu)取n m= 0.85,對其他結(jié)構(gòu)取n m= 0.9 ;f截面中最低強(qiáng)度級別鋼材的抗彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。5.2.2I、n、川類結(jié)構(gòu)的受彎構(gòu)件截面的抗剪強(qiáng)度T,組合梁腹板計(jì)算高度邊緣處的局部承壓強(qiáng)度 be和

24、折算應(yīng)力可分別按鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJ17 88)第4.1.2條、第4.13條、第4.1.4條計(jì)算;按塑性設(shè)計(jì)的W類構(gòu)件,可按其第9.2.2條的規(guī)定計(jì)算腹板的抗剪強(qiáng)度,計(jì)算時(shí)鋼材強(qiáng)度值取計(jì)算部位鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。5.2.3主平面內(nèi)受彎的加固構(gòu)件,當(dāng)不符合鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJ17 88)第4.2.1和 4.2.2 條規(guī)定時(shí) ,可按其第 4.2.2 和 4.2.3 條的規(guī)定計(jì)算其整體穩(wěn)定性,但應(yīng)將鋼材的抗 彎強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f 改取鋼材換算強(qiáng)度設(shè)計(jì)值 f* (按 5.3.6 條規(guī)定取值)并乘以折減系數(shù) n m。5.2.4組合截面板梁的翼緣和腹板應(yīng)按鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJ17 88)第四章第三節(jié)的規(guī)定設(shè)

25、計(jì)和計(jì)算其局部穩(wěn)定,對按塑性設(shè)計(jì)的第W類結(jié)構(gòu)構(gòu)件,其寬厚比尚應(yīng)符合其第 九章第 9.1.4 條表 9.1.4 的規(guī)定。5.2.5所加固結(jié)構(gòu)構(gòu)件的總撓3 般可按下式確定:式中3 0初始撓度,按實(shí)測資料或加固時(shí)荷載由加固前的截面特性計(jì)算確定;3 w-焊接加固時(shí)的焊接殘余撓度,可按第5.2.6條確定; 3撓度增量,按加固后增加荷載標(biāo)準(zhǔn)值和已加固截面特征計(jì)算確定。總的3 T值不應(yīng)超過鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJ17- 88)第3.3.3條表3.3.2規(guī)定的限值。5.2.6焊接殘余撓度 3w應(yīng)專門研究或接近似由下式確定:式中S 考慮加固件間斷焊縫連續(xù)性的系數(shù),當(dāng)為連續(xù)焊縫時(shí),取3 = 1.0 ,當(dāng)為是斷焊縫時(shí)

26、 , 取加固焊縫實(shí)際施焊段長度與延續(xù)長度之比;hf 焊腳尺寸;Ls 加固件焊縫延續(xù)的總長度;Lo受彎構(gòu)件在彎曲平面內(nèi)的計(jì)算長度,簡支單跨梁時(shí)取梁的跨度;Io 原構(gòu)件截面的慣性矩;yi 第 i 條加固焊縫至構(gòu)件截面形心的距離;E i 與加固焊縫處結(jié)構(gòu)應(yīng)力水平b oi有關(guān)的系數(shù),按表 5.2.6取值;表 5.2.6bo/f 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7yE 1.25 1.50 1.75 2.00 2.50 3.00 3.50fy 為原構(gòu)件鋼材的屈服強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值。Yi 系數(shù),結(jié)構(gòu)構(gòu)件受拉和受壓區(qū)均有加固焊縫時(shí)取1.0,僅拉或壓區(qū)有加固焊縫時(shí)取 0.8 ,計(jì)算穩(wěn)定性時(shí)取 0.7

27、 。5.3 軸心受力和拉彎、壓彎構(gòu)件的加固5.3.1軸心受拉或軸心受壓構(gòu)件宜采用對稱的或不改變形心位置的加固截面形式,其強(qiáng)度應(yīng)按下列規(guī)定計(jì)算:式中An加固后構(gòu)件凈截面積;f截面中最低強(qiáng)度級別鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值;n n軸心受力加固構(gòu)件的強(qiáng)度降低系數(shù)。對非焊接加固的軸心受力或焊接加固 的軸心受拉I、n類構(gòu)件取n n= 0.85 ;川、W類構(gòu)件取 n n= 0.9。對焊接加固的受壓構(gòu)件按公式(5.3.1 2)取值。其中:60為構(gòu)件未加固時(shí)的名義應(yīng)力。當(dāng)采用非對稱或形心位置改變的截面加固時(shí),應(yīng) 按第5.3.2條公式5.3.2計(jì)算。5.3.2拉彎或壓彎構(gòu)件的截面加固應(yīng)根據(jù)原構(gòu)件的截面特性,受力性質(zhì)和初始幾

28、何變形狀況等條件,綜合考慮選擇適當(dāng)?shù)募庸探孛嫘问?,其截面?qiáng)度應(yīng)按下列規(guī)定計(jì)算:式中N, Mx M分別為構(gòu)件承受的總軸心力,繞x軸和y軸的總最大彎矩;An, Wnx Wny-分別為計(jì)算截面凈截面面積,對x軸和y軸的凈截面抵抗矩;3 Tx, Ty構(gòu)件對 x軸和y軸的總撓度,按公式(5.2.5 )計(jì)算;rw, ry 塑性發(fā)展系數(shù),對I、n類結(jié)構(gòu)構(gòu)件,取rx = ry = 1.0 ;對川、W類結(jié)構(gòu)構(gòu)件按鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJ17 88)中表5.2.1采用;n EM拉彎或壓彎加固構(gòu)件的強(qiáng)度降低系數(shù),對I、n類結(jié)構(gòu)構(gòu)件取n EN=0.85 ;川、W類結(jié)構(gòu)構(gòu)件取 n EN= 0.9 ;當(dāng) N/An0.55f

29、y 時(shí),取 n EM=nn (nn 見第 5.3.1 條);f截面中最低強(qiáng)度級別鋼材的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值。5.3.3實(shí)腹式軸心受壓構(gòu)件,當(dāng)無初彎曲和損傷且對稱或形心位置不改變加固截面時(shí), 其整體穩(wěn)定性按下列規(guī)定計(jì)算:式中N加固時(shí)和加固后構(gòu)件所受總軸心壓力;0 A軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù),按鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJ17 88)附錄三相應(yīng)屈服強(qiáng)度鋼材的C類截面系數(shù)表格查取,或按其表后所附公式計(jì)算(計(jì)算時(shí)取fy = 1.1f* );A構(gòu)件加固后的截面面積;n n軸心受力加固構(gòu)件強(qiáng)度降低系數(shù),按第5.3.1條的規(guī)定采用;f* 鋼材換算強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,按第5.3.6條采用。當(dāng)構(gòu)件有初始彎曲等損傷或非對稱或形心位置改變的加

30、固截面引起的附加偏心時(shí),應(yīng)按第5.3.4條加固的壓彎構(gòu)件計(jì)算其穩(wěn)定。5.3.4加固實(shí)腹式壓彎構(gòu)件,彎矩作用在對稱平面內(nèi)的穩(wěn)定性,應(yīng)按下列規(guī)定計(jì)算:(1)彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定性: 式中N所計(jì)算構(gòu)件段范圍內(nèi)軸心壓力;0 x彎矩作用平面內(nèi)的軸心受力構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù),按第5.3.3條規(guī)定采用;Mx所計(jì)算構(gòu)件段范圍內(nèi)最大彎矩;rx 截面塑性發(fā)展系數(shù),對I、n類構(gòu)件取rx = 1.0,對川、W類構(gòu)件按鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJ17- 88)表5.2.1采用;Wlx彎矩作用平面內(nèi)較大受壓纖維的毛截面抵抗矩;n EM壓彎加固構(gòu)件的強(qiáng)度折減系數(shù),按第5.3.2條規(guī)定采用;3 x構(gòu)件對x軸的初始撓度 3 0及焊接加固殘

31、余撓度 3W之和,3 w按第5.2.6 條確定;3 mx等效彎矩系數(shù),按鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJ17 88)第5.2.2條的規(guī)定采用;f* 鋼材換算強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,按第5.3.6條規(guī)定采用。NEx歐拉臨界力,按公式(5.3.4 2)計(jì)算;其中A加固后構(gòu)件的截面面積;入x加固后構(gòu)件對截面x軸的長細(xì)比。對于軋制或組合成的T形和槽形單軸對除按公式(534 1)計(jì)算外,3 wx的和;3 wy之和;GBJ17 88)第 5.2.2 條GBJ17 88)第 5.2.2 條稱截面,當(dāng)彎矩作用在對稱軸平面且使較大受壓翼緣受壓時(shí), 尚應(yīng)按下式計(jì)算:式中W2x-對較小翼緣或腹板邊緣的毛截面抵抗矩。(2)彎矩作用平面外的

32、穩(wěn)定性: 式中N構(gòu)件所受軸心壓力;0 y彎矩作用平面外的軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù),參照第$33條規(guī)定采用;A加固后構(gòu)件的截面面積;0 b均勻彎曲的受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù),按鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJ17 88)附錄一第(五)項(xiàng)規(guī)定計(jì)算(計(jì)算時(shí)取fy = 1.1f* ),對箱形截面可取 0 b= 1.4 ;M所計(jì)算構(gòu)件段范圍內(nèi)最大彎矩;3 tx 等效彎矩系數(shù),按鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJ17 88)第5.2.2條第二項(xiàng)的規(guī)定采用;3 X構(gòu)件對X軸的初始撓度 3 ox與焊接殘余撓度 3W之和。5.3.5彎矩作用在兩個(gè)主平面內(nèi)的雙軸對稱加固實(shí)腹式工字形和箱形截面壓彎構(gòu)件,其 穩(wěn)定性按下列公式計(jì)算:式中0 x、0

33、y對強(qiáng)軸和弱軸的軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù),參照第 5.3.3條的規(guī)定確疋;0 bx,0 by-均勻彎曲的受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù);寸箱形截面取0 bx=0 by=1.4 ;對工字形截面,取 0 by= 1.0 ,0 bx可按鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJ17 88)附錄一第(五)項(xiàng)規(guī)定計(jì)算(計(jì)算時(shí)取fy = 1.1f* );Mx My所計(jì)算構(gòu)件段范圍內(nèi)對強(qiáng)軸和弱軸的最大彎矩;NEx NE 構(gòu)件分別對x軸和y軸的歐拉臨界力;3 x構(gòu)件對x軸的初始撓度 3 ox與焊接殘余撓度3 y構(gòu)件對y軸的初始撓度 3 oy與焊接殘余撓度W1x W1y對強(qiáng)軸和弱軸的毛截面抵抗矩;3 mx 3 my 等效彎矩系數(shù),按鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)

34、范(一款的規(guī)定采用;3 tx , 3 ty-等效彎矩系數(shù),按鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(二款的規(guī)定采用。5.3.6加固構(gòu)件整體穩(wěn)定計(jì)算時(shí),鋼材換算強(qiáng)度設(shè)計(jì)值可按下列規(guī)定采用:當(dāng) fo fs 1.15fo 時(shí),取 f* = fo ;當(dāng)1.15fo 0.3fy,且采用焊接加固件加大 截面法加固結(jié)構(gòu)構(gòu)件時(shí),可將加固件與被加固件沿全長互相壓緊;用長2030mm勺間斷(300500mm焊縫定位焊接后,再由加固件端向內(nèi)分區(qū)段(每段不大于70mm施焊所需要的連接焊縫,依次施焊區(qū)段焊縫應(yīng)間歇25min。對于截面有對稱的成對焊縫時(shí),應(yīng)平行施焊;有多條焊縫時(shí) , 應(yīng)交錯(cuò)順序施焊;對于兩面有加固件的截面,應(yīng)先施焊受拉側(cè)的加固

35、件,然后施焊受壓側(cè)的加固件; 對一端為嵌固的受壓桿件,應(yīng)從嵌固端向另一端施焊, 若其 為受拉桿,則應(yīng)從另一端向嵌固端施焊。當(dāng)采用螺栓 (或鉚釘)連接加固加大截面時(shí), 加固與被加固板件相互壓緊后, 應(yīng)從加固 件端向中間逐次做孔和安裝擰緊螺栓 (或鉚釘) ,以便盡可能減少加固過程中截面的過大削 弱。5.4.4 加大截面法加固有兩個(gè)以上構(gòu)件的靜不定結(jié)構(gòu) (框架、 連續(xù)梁等) 時(shí),應(yīng)首先將 全部加固與被加固構(gòu)件壓緊和點(diǎn)焊定位, 然后從力最大構(gòu)件依次連續(xù)地進(jìn)行加固連接, 并考 慮第 5.4.2 條和第 5.4.3 條的規(guī)定。6連接的加固與加固件的連接6.1一般規(guī)定6.1.1鋼結(jié)構(gòu)加固連接方法,即焊縫、鉚

36、釘、普通螺栓和高強(qiáng)度螺栓連接方法的選擇, 應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)需要加固的原因、目的、 受力狀態(tài)、 構(gòu)造及施工條件,并考慮結(jié)構(gòu)原有的連接方 法確定。6.1.2在同一受力部位連接的加固中, 不宜采用剛度相差較大的, 如焊縫與鉚釘或普通 螺栓共同受力的混合連接方法, 但僅考慮其中剛度較大的連接 (如焊縫) 承受全部作用力時(shí) 除外。如有根據(jù)可采用焊縫和摩擦型高強(qiáng)螺栓共同受力的混合連接。6.1.3加固連接所用材料應(yīng)與結(jié)構(gòu)鋼材和原有連接材料的性質(zhì)匹配 , 其技術(shù)指標(biāo)和強(qiáng)度 設(shè)計(jì)值應(yīng)符合鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJ17 88)中第 2.0.5 條、第 3.2.1 條和第 3.2.2 條的規(guī)定。6.1.4負(fù)荷下連接的加固,

37、尤其是采用端焊縫或螺栓的加固而需要折除原有連接, 和擴(kuò) 大、增加釘孔時(shí),必須采取合理的施工工藝和安全措施,并作核算以保證結(jié)構(gòu)(包括連接) 在加固負(fù)荷下具有足夠的承載力。.2 焊縫連接的加固6.2.1焊縫連接的加固, 可依次采用增加焊縫長度、 有效厚度或兩者同時(shí)增加的辦法實(shí) 現(xiàn)。6.2.2新增加固角焊縫的長度和焊腳尺寸或熔焊層的厚度, 應(yīng)由連接處結(jié)構(gòu)加固前后設(shè) 計(jì)受力改變的差值, 并考慮原有連接實(shí)際可能的承載力計(jì)算確定。 計(jì)算時(shí)應(yīng)對焊縫的受力重 新進(jìn)行分析并考慮加固前后的焊縫的共同工作、 受力狀態(tài)的改變以及 6.2.5 條和 6.2.6 條的 規(guī)定。6.2.3負(fù)荷下用焊縫加固結(jié)構(gòu)時(shí), 應(yīng)盡量避免

38、采用長度垂直于受力方向的橫向焊縫, 否 則應(yīng)采取專門的技術(shù)措施和施焊工藝,以確保結(jié)構(gòu)施工時(shí)的安全。6.2.4負(fù)荷下用增加非橫向焊縫長度的辦法加固焊縫連接時(shí), 原有焊縫中的應(yīng)力不得超 過該焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,加固處及其鄰區(qū)段結(jié)構(gòu)的最大初始名義應(yīng)力d omax不得超過5.1.4條的規(guī)定。焊縫施焊時(shí)采用的焊條直徑不大于4mm焊接電流不超過220A;每焊道的焊腳尺寸不大于4mm前一焊道溫度冷卻至100C以下后,方可施焊下一焊道; 對于長度小于200mm的焊縫增加長度時(shí),首焊道應(yīng)從原焊縫端點(diǎn)以外至少20mm處開始補(bǔ)焊,加固前后焊縫可考慮共同受力,按 6.2.6 條規(guī)定進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。6.2.5負(fù)荷下用堆焊增

39、加角焊縫有效厚度的辦法加固焊縫連接時(shí), 應(yīng)按下式計(jì)算和限制 焊縫應(yīng)力:式中d f ,T f 分別為角焊縫有效面積(heLw)計(jì)算的垂直于焊縫長度方向的應(yīng)力和沿焊縫長度方向的剪應(yīng)力;n焊縫強(qiáng)度影響系數(shù),可按表6.2.5采用。焊縫強(qiáng)度影響系數(shù) nf表6.2.5加固焊縫總長度(mm 600 300 200 100 50 30n f 1.0 0.9 0.8 0.65 0.25 06.2.6加固后直角角焊縫的強(qiáng)度按下列公式計(jì)算,并可考慮新增和原有焊縫的共同受力作 用:6.2.6.1在通過焊縫形心的拉力、壓力或剪力作用下:當(dāng)力垂直于焊縫長度方向時(shí)當(dāng)力平行于焊縫長度方向時(shí)6.262 在各種力綜合作用下,cf

40、和Tf共同作用處:在公式( 6.2.6 1)至公式( 6.2.6 3)中:d f-按角焊縫有效截面(heLw)計(jì)算,垂直于焊縫長度方向的應(yīng)力;T f 按角焊縫有效截面計(jì)算,沿焊縫長度方向的剪應(yīng)力;he角焊縫的有效厚度,對于直角角焊縫等于0.7hf,hf為較小焊腳尺寸;Lw角焊縫的計(jì)算長度,對每條焊縫其實(shí)際長度減去10mmfwf 角焊縫的強(qiáng)度設(shè)計(jì)值, 根據(jù)加固結(jié)構(gòu)原有和加固用鋼材強(qiáng)度較低的鋼材, 按鋼 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJ17- 88)表3.2.1 4確定。6.2.7當(dāng)僅用增加焊縫長度,有效厚度或兩者共同的辦法不能滿足連接加固的要求時(shí), 可采用附加連接板 (圖 6.2.7 的辦法,附加連接板可以

41、用角焊縫與基本構(gòu)件相連 (圖 6.27a); 也可用附加節(jié)點(diǎn)板與原節(jié)點(diǎn)板對接(圖6.2.7b、c),不論采用何種方法,都需進(jìn)行連接的受力分析并保證連接(包括焊縫及附加板件、節(jié)點(diǎn)板等)能夠承受各種可能的作用力。6.3螺栓和鉚釘連接的加固6.3.1螺栓或鉚釘需要更換或新增加固其連接時(shí), 應(yīng)首先考慮采用適宜直徑的高強(qiáng)度螺栓連接。當(dāng)負(fù)荷下進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固,需要拆除結(jié)構(gòu)原有受力螺栓、鉚釘或增加、擴(kuò)大釘孔時(shí),除應(yīng)設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)構(gòu)原有和加固連接件的承載能力外, 還必須校核板件的凈截面面積的強(qiáng)度。6.3.2當(dāng)用摩擦型高強(qiáng)度螺栓部分地更換結(jié)構(gòu)連接的鉚釘, 從而組成高強(qiáng)度螺栓和鉚釘?shù)幕旌线B接時(shí), 應(yīng)考慮原有鉚釘連接的受力

42、狀況,為保證連接受力的勻稱, 宜將缺損鉚釘和與其相對應(yīng)布置的非缺損鉚釘一并更換。6.3.3當(dāng)用高強(qiáng)度螺栓更換有缺損的鉚釘或螺栓時(shí),可選用直徑比原釘孔小13mm的高強(qiáng)度螺栓,但其承載力必須滿足加固設(shè)計(jì)計(jì)算的要求。6.3.4用摩擦型高強(qiáng)度螺栓加固鉚釘連接的混合, 可考慮兩種連接的共同受力工作, 但高強(qiáng)度螺栓的承載力設(shè)計(jì)值可按鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJ17 88)第7.21條至第7.2.5條的有關(guān)規(guī)定計(jì)算確定。6.3.5用焊縫連接加固螺栓或鉚釘連接時(shí),應(yīng)按焊縫承受全部作用力設(shè)計(jì)計(jì)算其連接, 不考慮焊縫與原有連接件的共同工作,且不宜拆除原有連接件。6.4加固件的連接6.4.1為加固結(jié)構(gòu)而增設(shè)的板件 (加固

43、件),除須有足夠的設(shè)計(jì)承載能力和剛度外, 還 必須與被加固結(jié)構(gòu)有可靠的連接以保證二者良好的共同工作。6.4.2加固件與被加固結(jié)構(gòu)間的連接,應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)受力要求經(jīng)計(jì)算并考慮構(gòu)造和施工條件確定。對于軸心受力構(gòu)件,可根據(jù)公式 6.4.2 )計(jì)算;對于受彎構(gòu)件,應(yīng)根據(jù)可能的最 大設(shè)計(jì)剪力計(jì)算;對于壓彎構(gòu)件,可根據(jù)以上二者中的較大值計(jì)算。對于僅用增設(shè)中間支承構(gòu)件(點(diǎn))來減少受壓構(gòu)件自由長度加固時(shí),支承桿件(點(diǎn))與 加固構(gòu)件間連接受力,可按公式 6.4.2 計(jì)算,其中 A 取原構(gòu)件的截面面積:式中At構(gòu)件加固后的總截面面積;f構(gòu)件鋼材強(qiáng)度設(shè)計(jì)值,當(dāng)加固件與被加固構(gòu)件鋼材強(qiáng)度不同時(shí),取較高鋼材 強(qiáng)度的值;fy

44、 鋼材的屈服強(qiáng)度, 當(dāng)加固件與被加固件鋼材強(qiáng)度不同時(shí), 取較高鋼材強(qiáng)度的 值。6.4.3加固件的焊縫、螺栓、鉚釘?shù)冗B接的計(jì)算可按鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJ1788)第 7.1.1 條至第 7.1.4 條和第 7.2.1 條至第 7.2.3 條的規(guī)定進(jìn)行, 但計(jì)算時(shí), 對角焊縫強(qiáng)度 設(shè)計(jì)值應(yīng)乘以 0.85 ,其它強(qiáng)度設(shè)計(jì)值或承載力設(shè)計(jì)值應(yīng)乘以 0.95 的折減系數(shù)。6.5構(gòu)造與施工要求6.5.1焊縫連接加固時(shí), 新增焊縫應(yīng)盡可能地布置在應(yīng)力集中最小、 遠(yuǎn)離原構(gòu)件的變截 面以及缺口、加勁肋的截面處; 應(yīng)該力求使焊縫對稱于作用力,并避免使之交叉; 新增的對 接焊縫與原構(gòu)件加勁肋、角焊縫、變截面等之間的距

45、離不宜小于100mm各焊縫之間的距離不應(yīng)小于被加固板件厚度的 4.5 倍。6.5.2對用雙角鋼與節(jié)點(diǎn)板角焊縫連接加固焊接時(shí)(如圖 6.5.2 ),應(yīng)先從一角鋼一端 的肢尖端頭 1 開始施焊,繼而施焊同一角鋼另一端 2的肢尖焊縫, 再按上述順序和方法施焊 角鋼的肢背焊縫 3、 4 以及另一角鋼的焊縫 5、 6、 7、 8。6.5.3用蓋板加固受有動力荷載作用的構(gòu)件時(shí), 蓋板端應(yīng)采用平緩過渡的構(gòu)造措施, 盡 可能地減少應(yīng)力集中和焊接殘余應(yīng)力。6.5.4摩擦型高強(qiáng)度螺栓連接的板件連接接觸面處理應(yīng)按設(shè)計(jì)要求和鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī) 范及鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范 的規(guī)定進(jìn)行, 當(dāng)不能滿足要求時(shí), 應(yīng)征得設(shè)計(jì)人同意

46、, 進(jìn)行摩擦面的抗滑移系數(shù)試驗(yàn),以便確定是否需要修改加固連接的設(shè)計(jì)計(jì)算。6.5.5結(jié)構(gòu)的焊接加固, 必須由有效高焊接技術(shù)級別的焊工施焊; 施焊鎮(zhèn)靜鋼板的厚度 不大于30mm寸,環(huán)境空氣溫度不應(yīng)低于15C,當(dāng)厚度超過 30mm寸,溫度不應(yīng)低于 0C, 當(dāng)施焊沸騰鋼板時(shí),應(yīng)高于 5 C。7裂紋的修復(fù)與加固7.1一般規(guī)定7.1.1結(jié)構(gòu)因荷載反復(fù)作用及材料選擇、 構(gòu)造、 制造、 施工安裝不當(dāng)?shù)犬a(chǎn)生具有擴(kuò)展性或脆斷傾向性裂紋損傷寸, 應(yīng)設(shè)法修復(fù)。 在修復(fù)前, 必須分析產(chǎn)生裂紋的原因及其影響的嚴(yán) 重性,有針對性地采取改善結(jié)構(gòu)實(shí)際工作或進(jìn)行加固的措施,對不宜采用修復(fù)加固的構(gòu)件, 應(yīng)予拆除更換。在對裂紋構(gòu)件修

47、復(fù)加固設(shè)計(jì)寸,應(yīng)按鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范(GBJ1 7 88)第6.2.1條至 6.2.3 條規(guī)定進(jìn)行疲勞驗(yàn)算,必要寸應(yīng)專門研究,進(jìn)行抗脆斷計(jì)算。7.1.2為提高結(jié)構(gòu)的抗脆性斷裂和疲勞破壞的性能, 在結(jié)構(gòu)加固的構(gòu)造設(shè)計(jì)和制造工藝 方面應(yīng)遵循下列原則: 降低應(yīng)力集中程度, 避免和減少各類加工缺陷, 選擇不產(chǎn)生較大殘余 拉應(yīng)力的制作工藝和構(gòu)造形式,以及采用厚度盡可能小的軋制板件等。7.1.3在結(jié)構(gòu)構(gòu)件上發(fā)現(xiàn)裂紋時(shí),作為臨時(shí)應(yīng)急措施之一,可于板件裂紋端外(0.51.0)t(t 為板件厚)處鉆孔(圖 7.1.3 ),以防止其進(jìn)一步急劇擴(kuò)展,并及寸根據(jù)裂紋性質(zhì) 及擴(kuò)展傾向再采取恰當(dāng)措施修復(fù)加固。7.2修復(fù)裂紋的

48、方法7.2.1修復(fù)裂紋時(shí)應(yīng)優(yōu)先采用焊接方法,一般按下述順序進(jìn)行:721.1清洗裂紋兩邊80mm以上范圍內(nèi)板面油污至露出潔凈的金屬面;7.2.1.2用碳弧氣刨、 風(fēng)鏟或砂輪將裂紋邊緣加工出坡口, 直達(dá)紋端的鉆孔, 坡口的形 式應(yīng)根據(jù)板厚和施工條件按現(xiàn)行 氣焊、 手工電弧焊及氣體保護(hù)等焊縫坡口的基本型式與尺 寸的要求選用;7.2.1.3將裂紋兩側(cè)及端部金屬預(yù)熱至100C150C,并在焊接過程中保持此溫度;7.2.1.4用與鋼材相匹配的低氫型焊條或超低氫型焊條施焊;7.2.1.5盡可能用小直徑焊條以分段分層逆向焊施焊,焊接順序參見圖7.2.1 ,每一焊道焊完后宜即進(jìn)行錘擊;7.2.1.6按設(shè)計(jì)要求檢

49、查焊縫質(zhì)量;7.2.1.7對承受動力荷載的構(gòu)件, 堵焊后其表面應(yīng)磨光, 使之與原構(gòu)件表面齊平, 磨削 痕跡線應(yīng)大體與裂紋切線方向垂直;7.2.1.8對重要結(jié)構(gòu)或厚板構(gòu)件,堵焊后應(yīng)立即進(jìn)行退火處理。7.2.2對網(wǎng)狀、 分叉裂紋區(qū)和有破裂、過燒或燒穿等缺陷的梁、柱腹板部位, 宜采用嵌 板修補(bǔ),修補(bǔ)順序?yàn)椋?.2.2.1檢查確定缺陷的范圍;7.2.2.2. 將缺陷部位切除,宜切帶圓角的矩形孔,切除部分的尺寸均應(yīng)比缺陷范圍的尺寸大 100mm(圖 7.2.2a );7.2.2.3用等厚度同材質(zhì)的嵌板嵌入切除部位, 嵌入板的長寬邊緣與切除孔間二個(gè)邊應(yīng) 留有24mm勺間隙,并將其邊緣加工成對接焊縫要求的坡口形式;722.4嵌板定位后,將孔口四角區(qū)域預(yù)熱至100C150C,并按圖7.2.2b所示順序采用分段分層逆向焊法施焊;7.2.2.5 檢查焊縫質(zhì)量,打磨焊縫余高,使之與原構(gòu)件表面齊平。7.2

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