鋼結(jié)構(gòu)加固課件

9鋼結(jié)構(gòu)加固本章提要本章敘述了鋼結(jié)構(gòu)的加固方法——增加截面法。介紹了增加截面加固方法的構(gòu)造要求，增加截面加固的計算，其中包括軸心受力構(gòu)件的加固計算、受彎構(gòu)件的加固計算、拉彎和壓彎構(gòu)件的加固計算。并介紹了連接的加固。1.9鋼結(jié)構(gòu)加固本章提要1.10.1概述在出現(xiàn)以下一些情況時，需要進行加固：（1）由于使用條件的變化，荷載增大；（2）由于設(shè)計或施工工作中的缺點，結(jié)構(gòu)或其局部的承載能力達(dá)不到設(shè)計要求；（3）由于磨損、銹蝕，結(jié)構(gòu)或節(jié)點受到削弱，結(jié)構(gòu)或其局部的承載能力達(dá)不到原來的要求；（4）有時出現(xiàn)結(jié)構(gòu)損傷事故，需要修復(fù)。修復(fù)工作也帶有加固的性質(zhì)。2.10.1概述在出現(xiàn)以下一些情況時，需要進行加固：2.10.2鋼結(jié)構(gòu)加固方法鋼結(jié)構(gòu)的加固方法主要有：增加截面法；改變結(jié)構(gòu)計算簡圖法；減輕荷載法；增加構(gòu)件、支撐和加勁肋法；增強連接等。鋼結(jié)構(gòu)加固方法的確定主要根據(jù)施工方法、現(xiàn)場條件、施工期限和加固效果來加以選擇。加固件與原結(jié)構(gòu)要能夠工作協(xié)調(diào)，并且不過多地?fù)p傷原結(jié)構(gòu)和產(chǎn)生過大的附加變形。3.10.2鋼結(jié)構(gòu)加固方法鋼結(jié)構(gòu)的加固方法主要有：3.10.2.1增加截面法的截面加固形式所謂增加截面的加固方法就是在原有結(jié)構(gòu)的桿件上增設(shè)新的加固構(gòu)件，使桿件截面積加大從而提高承載能力和剛度的方法。增加截面的加固方法涉及面窄，施工較為簡便，尤其在滿足一定前提條件下，還可在負(fù)荷狀態(tài)下加固，因而是鋼結(jié)構(gòu)加固中最常用的方法。采用增加截面的加固方法，應(yīng)考慮構(gòu)件的受力情況及存在的缺陷，在方便施工、連接可靠的前提下選取最有效的加固形式（圖10.1～圖10.3）。4.10.2.1增加截面法的截面加固形式所謂增加截面的加固方法就5.5.6.6.7.7.10.2.2增加截面加固方法

的構(gòu)造要求(1)應(yīng)保證加固構(gòu)件有合理的傳力途徑，保證加固件與原有構(gòu)件能夠共同工作。無論是軸心受力構(gòu)件還是偏心受力構(gòu)件的加固，加固件均宜伸入到原有構(gòu)件的支座或節(jié)點板范圍內(nèi)并且有可靠的連接。對受彎構(gòu)件的加固，加固件的截斷位置也要伸出理論斷點一定的距離，以保證在理論斷點之前加固件能充分發(fā)揮作用。(2)加固件的布置應(yīng)適應(yīng)原有構(gòu)件的幾何形狀或已發(fā)生的變形情況，以利施工。但也應(yīng)盡可能地采用不引起截面形心軸偏移的形式，不可避免時，應(yīng)在加固計算中考慮形心軸偏移的影響。(3)負(fù)荷狀態(tài)下用焊接方法增加構(gòu)件截面面積時，在保證加固件與原有構(gòu)件共同工作的前提下，加固件的焊縫宜對稱布置，采用較小的焊腳尺寸以減小焊接變形和焊接殘余應(yīng)力，并竭力避免仰焊。8.10.2.2增加截面加固方法

的構(gòu)造要求(1)應(yīng)保證加固構(gòu)(4)增加截面的加固不應(yīng)造成施工期間對原有構(gòu)件承載能力的過多削弱。不論原有結(jié)構(gòu)是栓接結(jié)構(gòu)還是焊接結(jié)構(gòu)，只要鋼材具有良好的可焊性，應(yīng)盡可能采用焊縫連接方式。當(dāng)采用高強度螺栓連接時，在保證加固件和原有構(gòu)件共同工作的前提下，應(yīng)選用較小直徑的高強度螺栓。采用焊縫連接時，不宜采用與原有構(gòu)件應(yīng)力方向垂直的焊縫。(5)輕鋼結(jié)構(gòu)中的小角鋼和圓鋼桿件不宜在負(fù)荷狀態(tài)下焊接，必要時應(yīng)采取適當(dāng)措施。圓鋼拉桿嚴(yán)禁在負(fù)荷狀態(tài)下用焊接方法加固。因為焊接時，焊縫熱影響區(qū)內(nèi)的強度急劇下降，直接影響到加固施工的安全。9.(4)增加截面的加固不應(yīng)造成施工期間對原有構(gòu)件承載能力的過10.3增加截面加固法的計算10.3.1一般規(guī)定(1)采用增加截面加固鋼結(jié)構(gòu)時，如果加固施工時能完全卸載，例如將構(gòu)件全部拆卸下來放在地面上進行加固，加固件與原有構(gòu)件的應(yīng)力水平是相當(dāng)?shù)?，加固后的?gòu)件的承載能力和剛度與相同截面的新構(gòu)件沒有什么差別，可按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50017）進行計算。(2)采用增加截面加固鋼結(jié)構(gòu)時，如果在負(fù)荷狀態(tài)下進行加固施工時，加固件與原有構(gòu)件應(yīng)力水平的差別會使加固后的構(gòu)件的承載力和剛度降低，加固后構(gòu)件的承載力的計算應(yīng)根據(jù)荷載形態(tài)分別進行計算。

10.10.3增加截面加固法的計算10.3.1一般規(guī)定10.對承受靜力荷載或間接動力荷載的構(gòu)件，在一般情況下可考慮原有構(gòu)件和加固件之間的應(yīng)力重分布，按加固后整個截面進行承載力計算。但為了考慮多種隨機因素的影內(nèi)，引入加固折減系數(shù)k：對軸心受力的實腹構(gòu)件取o．8;對偏心受力構(gòu)件、受彎構(gòu)件和格構(gòu)式構(gòu)件取o．9。

對承受動力荷載的構(gòu)件，采用“原有構(gòu)件截面邊緣屈服”的準(zhǔn)則。即加固時的荷載由原有構(gòu)件單獨承擔(dān)，加固后新舊截面共同工作，但不考慮塑性變形后新舊截面的應(yīng)力重分布，加固前原有構(gòu)件的應(yīng)力與加固后增加應(yīng)力之和不應(yīng)大于鋼材的強度設(shè)計值。11.對承受靜力荷載或間接動力荷載的構(gòu)件，在一般情況下可考慮原有構(gòu)(3)在負(fù)荷狀態(tài)下，采用焊接方法加大構(gòu)件截面，應(yīng)首先根據(jù)原有構(gòu)件的受力、變形和偏心狀態(tài)，校核其在加固施工階段的強度和穩(wěn)定性，原有構(gòu)件的β值（β為原有構(gòu)件中截面應(yīng)力σ與鋼材設(shè)計值f的比值，即β=σ/f）滿足下列要求時，方可在負(fù)荷狀態(tài)下加固：承受靜力荷載或間接動力荷載的構(gòu)件，β≤0.8；承受動力荷載的構(gòu)件，β≤0.4。(4)鋼構(gòu)件加固后，應(yīng)注意截面形心軸的偏移。計算時應(yīng)將偏心的影響包括在加固后增加的荷載效應(yīng)內(nèi)，當(dāng)形心軸的偏移值小于5%截面高度時，在一般情況下可忽略其不利影響。12.(3)在負(fù)荷狀態(tài)下，采用焊接方法加大構(gòu)件截面，應(yīng)首先根據(jù)原10.3.2軸心受力構(gòu)件的加固計算軸心受力構(gòu)件的原有截面一般是對稱的，若其損傷非對稱性不大，可采用對稱的加固方式；若其損傷非對稱性較大，宜采用不改變截面形心位置的加固方式，以減少附加受力影響。當(dāng)采用非對稱或改變形心位置加固截面時，應(yīng)按偏心受力構(gòu)件處理。13.10.3.2軸心受力構(gòu)件的加固計算軸心受力構(gòu)件的原有截面一般10.3.2.1軸心受力構(gòu)件的強度(1)承受靜力荷載或間接動力荷載的構(gòu)件σ=N/An≤kf式中N——加固后構(gòu)件的軸心拉力或壓力設(shè)計值；An——加固后構(gòu)件的凈截面面積；k——加固折減系數(shù)，取0.8；f——鋼材的強度設(shè)計值。摩擦型高強度螺栓連接處的強度按下式計算：σ=N′/An≤kfN′=N(1-0.5n/n1)式中n——加固后構(gòu)件連接一側(cè)的高強度螺栓總數(shù)；n1——加固后構(gòu)件計算截面（最外列螺栓處）上的高強度螺栓數(shù)；0.5——孔前傳力系數(shù)。摩擦型高強度螺栓連接的加固拉桿，除按式（10.2）驗算凈截面強度外，還應(yīng)按下式驗算毛截面強度：σ=N/A≤kf式中A——加固后構(gòu)件的毛截面面積。14.10.3.2.1軸心受力構(gòu)件的強度(1)承受靜力荷載或間接10.3.2.1軸心受力構(gòu)件的強度(2)承受動力荷載的構(gòu)件式中N1——加固過程中實有荷載（包括施工荷載）作用下的軸力的設(shè)計值；——加固前的構(gòu)件的凈截面面積。摩擦型高強度螺栓處的強度按下式計算：式中n0——加固前構(gòu)件連接一側(cè)的高強度螺栓的總數(shù)；——加固前構(gòu)件計算截面（最外列螺栓處）上的高強度螺栓數(shù)。摩擦型高強度螺栓連接加固后的拉桿，除按式（10.6）驗算凈截面強度外，還應(yīng)按下式驗算毛截面強度：N1/A0+(N-N1)A≤f式中A0——加固前構(gòu)件的毛截面面積。15.10.3.2.1軸心受力構(gòu)件的強度(2)承受動力荷載的構(gòu)件10.3.2.2軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定性（1）承受靜力荷載或間接動力荷載的構(gòu)件N/φA≤kf式中φ——加固后軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定系數(shù)。（2）承受動力荷載的構(gòu)件N1/φA+(N-N1)/φA≤f式中φ——加固前軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定系數(shù)。00016.10.3.2.2軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定性（1）承受靜力荷載或間10.3.3受彎構(gòu)件的加固計算10.3.3.1在最大剛度主平面內(nèi)受彎的實腹加固構(gòu)件的強度計算(1)抗彎強度①承受靜力荷載或間接動力荷載的構(gòu)件：Mx/Wnx+My/Wny≤kf式中Mx、My——分別為加固后構(gòu)件截面繞x軸和y軸的彎矩設(shè)計值；Wnx、Wny——分別為加固后構(gòu)件截面繞x軸和y軸的凈截面模量；k——加固折減系數(shù)，取0.9。②承受動力荷載的構(gòu)件：式中Mx1、My1——分別為加固過程中的實際荷載（包括施工荷載）作用下繞x軸和y軸的彎矩設(shè)計值；Wnx、Wny——分別為加固前構(gòu)件截面繞x軸和y軸的凈截面模量。0017.10.3.3受彎構(gòu)件的加固計算10.3.3.1在最大剛度主平（2）抗剪強度①承受靜力荷載或間接動力荷載的構(gòu)件：式中V——加固后構(gòu)件所受的剪力設(shè)計值；S——加固后構(gòu)件在計算剪力處以上毛截面對中和軸的毛截面模量；I——加固后構(gòu)件的毛截面慣性矩；tw——加固后構(gòu)件腹板的厚度；k——加固折減系數(shù)，取0.9；fv——鋼材的抗剪強度設(shè)計值。②承受動力荷載的構(gòu)件：式中V1——加固過程中實際荷載（包括施工荷載）作用下的剪力設(shè)計值；I0——加固前構(gòu)件的毛截面慣性矩；S0——加固前構(gòu)件在計算剪力處以上毛截面對中和軸的毛截面模量；t0w——加固前原有構(gòu)件腹板的厚度。18.（2）抗剪強度①承受靜力荷載或間接動力荷載的構(gòu)件：18.（3）局部承壓強度承受動力荷載時，當(dāng)加固后梁上翼緣受到沿腹板平面作用的集中荷載，且該荷載處又未設(shè)置支承加勁肋時，腹板計算高度上邊緣的局部承壓強度應(yīng)按下式計算：式中F——集中荷載設(shè)計值，對動力荷載應(yīng)考慮動力系數(shù)；ψ——集中荷載增大系數(shù)：對重級工作制吊車梁，ψ=1.35；對其他梁ψ=1.0；lz——集中荷載在腹板計算高度上邊緣的假定分布長度。19.（3）局部承壓強度承受動力荷載時，當(dāng)加固后梁上翼緣受到沿腹（4）折算應(yīng)力加固后組合梁的腹板計算高度邊緣處，若同時受有較大的正應(yīng)力、剪應(yīng)力和局部壓應(yīng)力，或同時受有較大的正應(yīng)力和剪應(yīng)力（如連續(xù)梁支座處或梁的翼緣截面改變處等），其折算應(yīng)力應(yīng)按下式計算：式中σ、τ、σc——分別為加固后構(gòu)件腹板計算高度邊緣同一點上同時產(chǎn)生的正應(yīng)力、剪應(yīng)力和局部壓應(yīng)力；β1——計算折算應(yīng)力的強度設(shè)計值增大系數(shù)，當(dāng)σ和σc異號時，取β1=1.2；當(dāng)σ與σc同號時，取β1=1.1。20.（4）折算應(yīng)力加固后組合梁的腹板計算高度邊緣處，若同時受有10.3.3.2在最大剛度主平面內(nèi)受彎的實腹加固構(gòu)件的穩(wěn)定性計算（1）承受靜力荷載或間接動力荷載的構(gòu)件Mx/φbWx≤kf式中Mx——加固后構(gòu)件應(yīng)承受的繞x軸的彎矩設(shè)計值；φb——加固后構(gòu)件截面確定的整體穩(wěn)定系數(shù)；Wx——加固后構(gòu)件截面繞x軸的毛截面模量；k——加固折減系數(shù)，取0.9。（2）承受動力荷載的構(gòu)件：式中Mx1——加固過程中實有荷載（包括施工荷載）作用下，繞x軸的彎矩設(shè)計值；φb——按加固前的梁截面確定的整體穩(wěn)定系數(shù)；Wx——加固前的梁按受壓纖維確定的對x軸的毛截面模量。0021.10.3.3.2在最大剛度主平面內(nèi)受彎的實腹加固構(gòu)件的穩(wěn)定性10.3.3.3加固后構(gòu)件的剛度受彎構(gòu)件的剛度用荷載（標(biāo)準(zhǔn)值）作用下的撓度大小來度量。(1)當(dāng)在卸荷狀態(tài)下加固時，其撓度的計算方法與新結(jié)構(gòu)一樣。(2)當(dāng)在負(fù)荷狀態(tài)下加固時，其撓度按下式計算：v=v1+v2≤［v］式中v1——構(gòu)件在加固過程中的實有荷載（包括施工荷載）標(biāo)準(zhǔn)值作用下產(chǎn)生的撓度；v2——加固后構(gòu)件在增加荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下產(chǎn)生的撓度；［v］——受彎構(gòu)件的容許撓度值，詳見《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》。至于在加固過程中因焊接而產(chǎn)生的撓度宜通過施工措施來解決。22.10.3.3.3加固后構(gòu)件的剛度受彎構(gòu)件的剛度用荷載（標(biāo)準(zhǔn)值連接的加固問題主要有三種情況：①原有連接承載能力不足而對其進行加強，如對原有焊縫加長加高，增加螺栓或鉚釘?shù)膫€數(shù)或直徑等；②原有構(gòu)件承載能力不足，需要用加固件進行加固，加固件與原有構(gòu)件要進行可靠的連接；③節(jié)點加固，如加強節(jié)點板、增加連接件和獨立的焊縫等。連接的加固方法根據(jù)加固的原因、目的、受力狀態(tài)、構(gòu)造和施工條件，并考慮原有結(jié)構(gòu)的連接方法而確定，可采用焊接、高強度螺栓連接和焊接與高強度螺栓混合連接的方法。10.4連接的加固23.連接的加固問題主要有三種情況：10.4連接的加固23.新增加的連接單獨受力時，與設(shè)計新結(jié)構(gòu)的連接沒有什么不同，可按現(xiàn)行《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》設(shè)計計算。與原結(jié)構(gòu)連接共同受力時，要考慮新舊連接應(yīng)力水平和工作性能上的差異，分別進行計算。加固用的連接材料和連接件宜與結(jié)構(gòu)鋼材和原連接材料相匹配，如果原有材料已不再生產(chǎn)，必須使用不相匹配的材料時，應(yīng)進行專門的研究，并找到可靠的依據(jù)。24.新增加的連接單獨受力時，與設(shè)計新結(jié)構(gòu)的連接沒有什么不同，可按10.4.1焊縫連接的加固一般說來，焊縫連接比螺栓或鉚釘連接要方便，不需要現(xiàn)場打孔，易于施工。在原結(jié)構(gòu)使用焊縫連接的情況下自然要采用焊縫連接。即使原結(jié)構(gòu)不是采用焊縫連接，但如果加固處允許焊接，也可考慮采用焊縫連接。如圖10.9(a)所示的節(jié)點，腹桿只用側(cè)面角焊縫連于節(jié)點板，就可以加設(shè)正面角焊縫進行加固。如果加設(shè)正面角焊縫還不夠，則可以加高原有角焊縫，但加高焊縫只能在一定限度之內(nèi)。角鋼肢尖焊縫不超過角鋼厚度，角鋼肢背焊縫不能超過角鋼厚度的1.5倍，如圖10.9(b)所示。當(dāng)增加焊縫高度有困難時，可以像圖10.9(c)那樣在加大節(jié)點板的基礎(chǔ)上加長焊縫。鉚接的構(gòu)件可以像圖10.9(d)那樣用焊縫進行加固。焊接桿件加長角焊縫還可以借助于短斜板，如圖10.10所示，這種做法比加大節(jié)點板要簡便得多。25.10.4.1焊縫連接的加固一般說來，焊縫連接比螺栓或鉚釘連接26.26.10.4.2螺栓連接的加固鋼結(jié)構(gòu)加固中適宜采用螺栓連接的情況有以下幾種場合：（1）螺栓連接施工較方便的場所。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接不外乎焊接、鉚釘連接和螺栓連接（包括普通螺栓和高強度螺栓）幾類。目前鉚釘連接由于工藝落后已很少采用。焊接連接一般說來施工更簡便，但要有焊機及合格的焊工，若現(xiàn)場不能滿足這兩條，則采用螺栓連接是適宜的。（2）被加固構(gòu)件所用鋼材不符合可焊性要求的場合。焊接連接除了要求配備有適用的焊機及合格的焊工外，更關(guān)鍵的一點是鋼材必須符合可焊性要求，尤其在現(xiàn)場操作，很難實施焊接工藝的特殊要求時，不符合可焊性要求的鋼材只能用螺栓等機械式連接方式。（3）焊接過程是一個不均勻的熱循環(huán)過程，其結(jié)果必然在構(gòu)件內(nèi)產(chǎn)生焊接應(yīng)力或焊接變形，對于要求加固過程中不產(chǎn)生附加焊接變形的構(gòu)件，采用焊接連接的難度很大，應(yīng)改用螺栓連接。（4）被加固構(gòu)件原為螺栓或鉚釘連接，加固時若采用焊接連接，就形成了混合連接。對于混合連接，要根據(jù)不同連接的特性，考慮一種連接受力或兩種連接共同受力。27.10.4.2螺栓連接的加固鋼結(jié)構(gòu)加固中適宜采用螺栓連接的情況10.4.3加固中的混合連接混合連接是指同一構(gòu)件的連接使用了兩種不同的連接方式，如螺栓與鉚釘、焊縫與螺栓、焊縫與鉚釘?shù)榷伎煞Q混合連接。各種連接在荷載作用下的變形相近時，才能保證各種連接同時達(dá)到極限狀態(tài)，共同承擔(dān)荷載。由于焊縫連接的剛度比普通螺栓或鉚釘大得多，混合連接中焊縫達(dá)到極限狀態(tài)時，普通螺栓或鉚釘承擔(dān)的荷載還很小，因此應(yīng)按焊縫承受全部作用力進行計算。但原有連接件還要繼續(xù)保留，不宜拆除。28.10.4.3加固中的混合連接混合連接是指同一構(gòu)件的連接使用了焊縫與高強度螺栓混合連接時，如兩種連接的承載力的比值在1~1.5的范圍內(nèi)，二者的荷載變形情況基本接近，可以共同工作，連接的總承載力為二者分別計算的承載力之和；若比值超出這一范圍，荷載將主要由較強的連接承擔(dān)，較弱的連接起不到分擔(dān)作用。焊栓混合連接若使用先栓后焊工序，由于焊接熱影響使螺栓預(yù)拉力有所松弛（為焊前的90%~95%），故計算高強度螺栓承載力時要乘以0.9的平均折減系數(shù)。而采用合理的分段栓焊工序，如先予高強度螺栓50%的預(yù)拉力→焊接→焊后終擰，焊接熱影響在焊后終擰時得以補償，所以承載力不予折減，但預(yù)栓必須達(dá)到50%預(yù)拉力才能保證抵制焊接變形而不影響整個連接質(zhì)量。29.焊縫與高強度螺栓混合連接時，如兩種連接的承載力的比值在1~1鋼結(jié)構(gòu)檢測基礎(chǔ)知識鋼結(jié)構(gòu)中所用的構(gòu)件一般是由鋼廠批量生產(chǎn)，并需有合格證明，因此材料的強度及化學(xué)成分是有良好保證的。工程檢測的重點在于安裝、拼接過程中產(chǎn)生的質(zhì)量問題。

30.鋼結(jié)構(gòu)檢測基礎(chǔ)知識鋼結(jié)構(gòu)中所用的構(gòu)件一般是由鋼廠批量生產(chǎn)，并鋼結(jié)構(gòu)工程中主要的檢測內(nèi)容有：

構(gòu)件尺寸及平整度的檢測；

構(gòu)件表面缺陷的檢測；

連接(焊接、螺栓連接)的檢測；

鋼材銹蝕檢測；

防火涂層厚度檢測。

如果鋼材無出廠合格證明，或?qū)ζ滟|(zhì)量有懷疑，則應(yīng)增加鋼材的力學(xué)性能試驗，必要時再檢測其化學(xué)成分。

31.鋼結(jié)構(gòu)工程中主要的檢測內(nèi)容有：

構(gòu)件尺寸及平整度的檢測；3構(gòu)件尺寸及平整度的檢測

每個尺寸在構(gòu)件的3個部位量測，取3處的平均值作為該尺寸的代表值。鋼構(gòu)件的尺寸偏差應(yīng)以設(shè)計圖紙規(guī)定的尺寸為基準(zhǔn)計算尺寸偏差；偏差的允許值應(yīng)符合其產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求。

梁和桁架構(gòu)件的變形有平面內(nèi)的垂直變形和平面外的側(cè)向變形，因此要檢測兩個方向的平直度。柱的變形主要有柱身傾斜與撓曲。檢查時可先目測，發(fā)現(xiàn)有異常情況或疑點時,對梁、桁架可在構(gòu)件支點間拉緊一根鐵絲或細(xì)線，然后測量各點的垂度與偏差；對柱的傾斜可用經(jīng)緯儀或鉛垂測量。柱撓曲可在構(gòu)件支點間拉緊一根鐵絲或細(xì)線測量。

32.構(gòu)件尺寸及平整度的檢測

每個尺寸在構(gòu)件的3個部位量測，取構(gòu)件表面缺陷的檢測——磁粉探傷

基本原理:外加磁場對工件(只能是鐵磁性材料)進行磁化，被磁化后的工件上若不存在缺陷，則它各部位的磁特性基本一致，而存在裂紋、氣孔或非金屬物夾渣等缺陷時，由于它們會在工件上造成氣隙或不導(dǎo)磁的間隙，使缺陷部位的磁阻大大增加，工件內(nèi)磁力線的正常傳播遭到阻隔，根據(jù)磁連續(xù)性原理，這時磁化場的磁力線就被迫改變路徑而逸出工件，并在工件表面形成漏磁場。

33.構(gòu)件表面缺陷的檢測——磁粉探傷

基本原理:33.磁粉探傷的一般程序

1、預(yù)處理

將構(gòu)件表面的油脂、涂料以及鐵銹等去掉，以免影響磁粉附著在缺陷上。

２、磁化

選用適當(dāng)?shù)拇呕椒ê痛呕娏?，接通電源，對?gòu)件進行磁化。

３、施加磁粉

按所選的干法或濕法施加干粉或磁懸液。

４、觀察記錄

用非熒光磁粉擦傷時，在光線明亮的地方，用自然光或燈光進行觀察；用熒光磁粉擦傷時，則在暗室等暗處用紫外燈進行觀察。

34.磁粉探傷的一般程序

1、預(yù)處理

將構(gòu)件表面的油脂、涂料以連接(焊接、螺栓連接)的檢測鋼結(jié)構(gòu)的許多質(zhì)量事故出在連接上，故應(yīng)將連接作為重點對象進行檢查。

連接板的檢查包括：1)檢測連接板尺寸(尤其是厚度)是否符合要求；2)用直尺作為靠尺檢查其平整度；3)測量因螺栓孔等造成的實際尺寸的減小；4)檢測有無裂縫、局部缺損等損傷。

35.連接(焊接、螺栓連接)的檢測鋼結(jié)構(gòu)的許多質(zhì)量事故出在連接上焊縫缺陷檢查焊縫缺陷時，可用超聲探傷儀或射線探測儀檢測。在對焊縫的內(nèi)部缺陷進行探傷前應(yīng)先進行外觀質(zhì)量檢查。

焊縫表面質(zhì)量的檢驗可目測或用10倍放大鏡，當(dāng)存在疑義時，采用磁粉或滲透擦傷。如果焊縫外觀質(zhì)量不滿足規(guī)定要求，需進行修補。

焊縫的外形尺寸一般用焊縫檢驗尺測量。焊縫檢驗尺由主尺、多用尺和高度標(biāo)尺構(gòu)成，可用于測量焊接母材的坡口角度、間隙、錯位、焊縫高度、焊縫寬度和角焊縫高度。

36.焊縫缺陷檢查焊縫缺陷時，可用超聲探傷儀或射線探測儀檢測。在對焊縫檢驗37.焊縫檢驗37.一、超聲波探傷法對于焊縫超聲波探傷來說，主要是利用脈沖反射式直接方法進行，應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品技術(shù)要求選用合適的探傷方法。38.一、超聲波探傷法對于焊縫超聲波探傷來說，主要是利用脈沖反射式二、射線探傷法（一）射線探傷法的概念射線穿透物質(zhì)時，由于物質(zhì)完好部位和缺陷處對射線的吸收不同，使穿過物質(zhì)后的射線強度度發(fā)生變化，將這種強弱變化差異記錄在感光膠片上，通過觀察處理后的照相底片上不同的黑度差，就能掌握射線強弱變化情況，從而就能確定被透照物體內(nèi)部質(zhì)量情況，這就是射線探傷法。39.二、射線探傷法（一）射線探傷法的概念39.40.40.（二）射線探傷的適用范圍射線探傷的適用范圍極其廣泛，無論平板、圓管、對接焊縫、角焊縫等，只要同時具備以下基本條件的產(chǎn)品，均可進行射線探傷：1、射線在缺陷中的衰減系數(shù)與在缺陷周圍材質(zhì)中的衰減系數(shù)相差較大；2、被檢工件中的缺陷在沿射線穿透方向具有一定的尺寸；3、射線發(fā)生裝置應(yīng)具有一定的能量，產(chǎn)生的%射線應(yīng)能穿透被檢工件；4、射線源與工件必須保持足夠的距離，以便合理地布置射線源、工件及顯示裝置。建筑鋼結(jié)構(gòu)的射線探傷主要應(yīng)用于對接焊縫，而角焊縫則以超聲波探傷為主。41.（二）射線探傷的適用范圍41.三、磁粉探傷法利用鋼鐵材料的磁化原理來產(chǎn)生磁力線,進而吸附磁粉形成一條連續(xù)磁粉線,以檢查熱處理工件表面淬火微裂痕、孔隙等缺陷。42.三、磁粉探傷法利用鋼鐵材料的磁化原理來產(chǎn)生磁力線,進而吸附磁鋼材銹蝕的檢測鋼結(jié)構(gòu)在潮濕、存水和酸堿鹽腐蝕性環(huán)境中容易生銹，銹蝕導(dǎo)致鋼材截面削弱，承載力下降。鋼材的銹蝕程度可由其截面厚度的變化來反應(yīng)。檢測鋼材厚度（必須先除銹)）的儀器有超聲波測厚儀（聲速設(shè)定、耦合劑）和游標(biāo)卡尺。

超聲波測厚儀采用脈沖反射波法。超聲波從一種均勻介質(zhì)向另一種介質(zhì)傳播時，在界面會發(fā)生反射，測厚儀可測出探頭自發(fā)出超聲波至收到界面反射回波的時間。超聲波在各種鋼材中的傳播速度已知，或通過實測確定，由波速和傳播時間測算出鋼材的厚度，對于數(shù)字超聲波測厚儀，厚度值會直接顯示在顯示屏上。

43.鋼材銹蝕的檢測鋼結(jié)構(gòu)在潮濕、存水和酸堿鹽腐蝕性環(huán)境中容易防火涂層厚度的檢測薄型防火涂層表面裂紋寬度不應(yīng)大小0.5mm，涂層厚度應(yīng)符合有關(guān)耐火極限的設(shè)計要求；厚型防火涂層表面裂紋寬度不應(yīng)大小1mm，其涂層厚度應(yīng)有80%以上的面積符合耐火極限的設(shè)計要求，且最薄處厚度不應(yīng)低于設(shè)計要求的85%。防火涂料涂層厚度測定用測針(厚度測量儀)測定。

全鋼框架結(jié)構(gòu)的梁和柱的防火層厚度測定，在構(gòu)件長度內(nèi)每隔3m取一截面，對于梁和柱在所選擇的位置中，分別測出6個和8個點。分別計算出它們的平均值，精確到0.5mm。44.防火涂層厚度的檢測薄型防火涂層表面裂紋寬度不應(yīng)大小0.5m習(xí)題與思考題10.210.345.習(xí)題與思考題9鋼結(jié)構(gòu)加固本章提要本章敘述了鋼結(jié)構(gòu)的加固方法——增加截面法。介紹了增加截面加固方法的構(gòu)造要求，增加截面加固的計算，其中包括軸心受力構(gòu)件的加固計算、受彎構(gòu)件的加固計算、拉彎和壓彎構(gòu)件的加固計算。并介紹了連接的加固。46.9鋼結(jié)構(gòu)加固本章提要1.10.1概述在出現(xiàn)以下一些情況時，需要進行加固：（1）由于使用條件的變化，荷載增大；（2）由于設(shè)計或施工工作中的缺點，結(jié)構(gòu)或其局部的承載能力達(dá)不到設(shè)計要求；（3）由于磨損、銹蝕，結(jié)構(gòu)或節(jié)點受到削弱，結(jié)構(gòu)或其局部的承載能力達(dá)不到原來的要求；（4）有時出現(xiàn)結(jié)構(gòu)損傷事故，需要修復(fù)。修復(fù)工作也帶有加固的性質(zhì)。47.10.1概述在出現(xiàn)以下一些情況時，需要進行加固：2.10.2鋼結(jié)構(gòu)加固方法鋼結(jié)構(gòu)的加固方法主要有：增加截面法；改變結(jié)構(gòu)計算簡圖法；減輕荷載法；增加構(gòu)件、支撐和加勁肋法；增強連接等。鋼結(jié)構(gòu)加固方法的確定主要根據(jù)施工方法、現(xiàn)場條件、施工期限和加固效果來加以選擇。加固件與原結(jié)構(gòu)要能夠工作協(xié)調(diào)，并且不過多地?fù)p傷原結(jié)構(gòu)和產(chǎn)生過大的附加變形。48.10.2鋼結(jié)構(gòu)加固方法鋼結(jié)構(gòu)的加固方法主要有：3.10.2.1增加截面法的截面加固形式所謂增加截面的加固方法就是在原有結(jié)構(gòu)的桿件上增設(shè)新的加固構(gòu)件，使桿件截面積加大從而提高承載能力和剛度的方法。增加截面的加固方法涉及面窄，施工較為簡便，尤其在滿足一定前提條件下，還可在負(fù)荷狀態(tài)下加固，因而是鋼結(jié)構(gòu)加固中最常用的方法。采用增加截面的加固方法，應(yīng)考慮構(gòu)件的受力情況及存在的缺陷，在方便施工、連接可靠的前提下選取最有效的加固形式（圖10.1～圖10.3）。49.10.2.1增加截面法的截面加固形式所謂增加截面的加固方法就50.5.51.6.52.7.10.2.2增加截面加固方法

的構(gòu)造要求(1)應(yīng)保證加固構(gòu)件有合理的傳力途徑，保證加固件與原有構(gòu)件能夠共同工作。無論是軸心受力構(gòu)件還是偏心受力構(gòu)件的加固，加固件均宜伸入到原有構(gòu)件的支座或節(jié)點板范圍內(nèi)并且有可靠的連接。對受彎構(gòu)件的加固，加固件的截斷位置也要伸出理論斷點一定的距離，以保證在理論斷點之前加固件能充分發(fā)揮作用。(2)加固件的布置應(yīng)適應(yīng)原有構(gòu)件的幾何形狀或已發(fā)生的變形情況，以利施工。但也應(yīng)盡可能地采用不引起截面形心軸偏移的形式，不可避免時，應(yīng)在加固計算中考慮形心軸偏移的影響。(3)負(fù)荷狀態(tài)下用焊接方法增加構(gòu)件截面面積時，在保證加固件與原有構(gòu)件共同工作的前提下，加固件的焊縫宜對稱布置，采用較小的焊腳尺寸以減小焊接變形和焊接殘余應(yīng)力，并竭力避免仰焊。53.10.2.2增加截面加固方法

的構(gòu)造要求(1)應(yīng)保證加固構(gòu)(4)增加截面的加固不應(yīng)造成施工期間對原有構(gòu)件承載能力的過多削弱。不論原有結(jié)構(gòu)是栓接結(jié)構(gòu)還是焊接結(jié)構(gòu)，只要鋼材具有良好的可焊性，應(yīng)盡可能采用焊縫連接方式。當(dāng)采用高強度螺栓連接時，在保證加固件和原有構(gòu)件共同工作的前提下，應(yīng)選用較小直徑的高強度螺栓。采用焊縫連接時，不宜采用與原有構(gòu)件應(yīng)力方向垂直的焊縫。(5)輕鋼結(jié)構(gòu)中的小角鋼和圓鋼桿件不宜在負(fù)荷狀態(tài)下焊接，必要時應(yīng)采取適當(dāng)措施。圓鋼拉桿嚴(yán)禁在負(fù)荷狀態(tài)下用焊接方法加固。因為焊接時，焊縫熱影響區(qū)內(nèi)的強度急劇下降，直接影響到加固施工的安全。54.(4)增加截面的加固不應(yīng)造成施工期間對原有構(gòu)件承載能力的過10.3增加截面加固法的計算10.3.1一般規(guī)定(1)采用增加截面加固鋼結(jié)構(gòu)時，如果加固施工時能完全卸載，例如將構(gòu)件全部拆卸下來放在地面上進行加固，加固件與原有構(gòu)件的應(yīng)力水平是相當(dāng)?shù)?，加固后的?gòu)件的承載能力和剛度與相同截面的新構(gòu)件沒有什么差別，可按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50017）進行計算。(2)采用增加截面加固鋼結(jié)構(gòu)時，如果在負(fù)荷狀態(tài)下進行加固施工時，加固件與原有構(gòu)件應(yīng)力水平的差別會使加固后的構(gòu)件的承載力和剛度降低，加固后構(gòu)件的承載力的計算應(yīng)根據(jù)荷載形態(tài)分別進行計算。

55.10.3增加截面加固法的計算10.3.1一般規(guī)定10.對承受靜力荷載或間接動力荷載的構(gòu)件，在一般情況下可考慮原有構(gòu)件和加固件之間的應(yīng)力重分布，按加固后整個截面進行承載力計算。但為了考慮多種隨機因素的影內(nèi)，引入加固折減系數(shù)k：對軸心受力的實腹構(gòu)件取o．8;對偏心受力構(gòu)件、受彎構(gòu)件和格構(gòu)式構(gòu)件取o．9。

對承受動力荷載的構(gòu)件，采用“原有構(gòu)件截面邊緣屈服”的準(zhǔn)則。即加固時的荷載由原有構(gòu)件單獨承擔(dān)，加固后新舊截面共同工作，但不考慮塑性變形后新舊截面的應(yīng)力重分布，加固前原有構(gòu)件的應(yīng)力與加固后增加應(yīng)力之和不應(yīng)大于鋼材的強度設(shè)計值。56.對承受靜力荷載或間接動力荷載的構(gòu)件，在一般情況下可考慮原有構(gòu)(3)在負(fù)荷狀態(tài)下，采用焊接方法加大構(gòu)件截面，應(yīng)首先根據(jù)原有構(gòu)件的受力、變形和偏心狀態(tài)，校核其在加固施工階段的強度和穩(wěn)定性，原有構(gòu)件的β值（β為原有構(gòu)件中截面應(yīng)力σ與鋼材設(shè)計值f的比值，即β=σ/f）滿足下列要求時，方可在負(fù)荷狀態(tài)下加固：承受靜力荷載或間接動力荷載的構(gòu)件，β≤0.8；承受動力荷載的構(gòu)件，β≤0.4。(4)鋼構(gòu)件加固后，應(yīng)注意截面形心軸的偏移。計算時應(yīng)將偏心的影響包括在加固后增加的荷載效應(yīng)內(nèi)，當(dāng)形心軸的偏移值小于5%截面高度時，在一般情況下可忽略其不利影響。57.(3)在負(fù)荷狀態(tài)下，采用焊接方法加大構(gòu)件截面，應(yīng)首先根據(jù)原10.3.2軸心受力構(gòu)件的加固計算軸心受力構(gòu)件的原有截面一般是對稱的，若其損傷非對稱性不大，可采用對稱的加固方式；若其損傷非對稱性較大，宜采用不改變截面形心位置的加固方式，以減少附加受力影響。當(dāng)采用非對稱或改變形心位置加固截面時，應(yīng)按偏心受力構(gòu)件處理。58.10.3.2軸心受力構(gòu)件的加固計算軸心受力構(gòu)件的原有截面一般10.3.2.1軸心受力構(gòu)件的強度(1)承受靜力荷載或間接動力荷載的構(gòu)件σ=N/An≤kf式中N——加固后構(gòu)件的軸心拉力或壓力設(shè)計值；An——加固后構(gòu)件的凈截面面積；k——加固折減系數(shù)，取0.8；f——鋼材的強度設(shè)計值。摩擦型高強度螺栓連接處的強度按下式計算：σ=N′/An≤kfN′=N(1-0.5n/n1)式中n——加固后構(gòu)件連接一側(cè)的高強度螺栓總數(shù)；n1——加固后構(gòu)件計算截面（最外列螺栓處）上的高強度螺栓數(shù)；0.5——孔前傳力系數(shù)。摩擦型高強度螺栓連接的加固拉桿，除按式（10.2）驗算凈截面強度外，還應(yīng)按下式驗算毛截面強度：σ=N/A≤kf式中A——加固后構(gòu)件的毛截面面積。59.10.3.2.1軸心受力構(gòu)件的強度(1)承受靜力荷載或間接10.3.2.1軸心受力構(gòu)件的強度(2)承受動力荷載的構(gòu)件式中N1——加固過程中實有荷載（包括施工荷載）作用下的軸力的設(shè)計值；——加固前的構(gòu)件的凈截面面積。摩擦型高強度螺栓處的強度按下式計算：式中n0——加固前構(gòu)件連接一側(cè)的高強度螺栓的總數(shù)；——加固前構(gòu)件計算截面（最外列螺栓處）上的高強度螺栓數(shù)。摩擦型高強度螺栓連接加固后的拉桿，除按式（10.6）驗算凈截面強度外，還應(yīng)按下式驗算毛截面強度：N1/A0+(N-N1)A≤f式中A0——加固前構(gòu)件的毛截面面積。60.10.3.2.1軸心受力構(gòu)件的強度(2)承受動力荷載的構(gòu)件10.3.2.2軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定性（1）承受靜力荷載或間接動力荷載的構(gòu)件N/φA≤kf式中φ——加固后軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定系數(shù)。（2）承受動力荷載的構(gòu)件N1/φA+(N-N1)/φA≤f式中φ——加固前軸心受壓構(gòu)件的整體穩(wěn)定系數(shù)。00061.10.3.2.2軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定性（1）承受靜力荷載或間10.3.3受彎構(gòu)件的加固計算10.3.3.1在最大剛度主平面內(nèi)受彎的實腹加固構(gòu)件的強度計算(1)抗彎強度①承受靜力荷載或間接動力荷載的構(gòu)件：Mx/Wnx+My/Wny≤kf式中Mx、My——分別為加固后構(gòu)件截面繞x軸和y軸的彎矩設(shè)計值；Wnx、Wny——分別為加固后構(gòu)件截面繞x軸和y軸的凈截面模量；k——加固折減系數(shù)，取0.9。②承受動力荷載的構(gòu)件：式中Mx1、My1——分別為加固過程中的實際荷載（包括施工荷載）作用下繞x軸和y軸的彎矩設(shè)計值；Wnx、Wny——分別為加固前構(gòu)件截面繞x軸和y軸的凈截面模量。0062.10.3.3受彎構(gòu)件的加固計算10.3.3.1在最大剛度主平（2）抗剪強度①承受靜力荷載或間接動力荷載的構(gòu)件：式中V——加固后構(gòu)件所受的剪力設(shè)計值；S——加固后構(gòu)件在計算剪力處以上毛截面對中和軸的毛截面模量；I——加固后構(gòu)件的毛截面慣性矩；tw——加固后構(gòu)件腹板的厚度；k——加固折減系數(shù)，取0.9；fv——鋼材的抗剪強度設(shè)計值。②承受動力荷載的構(gòu)件：式中V1——加固過程中實際荷載（包括施工荷載）作用下的剪力設(shè)計值；I0——加固前構(gòu)件的毛截面慣性矩；S0——加固前構(gòu)件在計算剪力處以上毛截面對中和軸的毛截面模量；t0w——加固前原有構(gòu)件腹板的厚度。63.（2）抗剪強度①承受靜力荷載或間接動力荷載的構(gòu)件：18.（3）局部承壓強度承受動力荷載時，當(dāng)加固后梁上翼緣受到沿腹板平面作用的集中荷載，且該荷載處又未設(shè)置支承加勁肋時，腹板計算高度上邊緣的局部承壓強度應(yīng)按下式計算：式中F——集中荷載設(shè)計值，對動力荷載應(yīng)考慮動力系數(shù)；ψ——集中荷載增大系數(shù)：對重級工作制吊車梁，ψ=1.35；對其他梁ψ=1.0；lz——集中荷載在腹板計算高度上邊緣的假定分布長度。64.（3）局部承壓強度承受動力荷載時，當(dāng)加固后梁上翼緣受到沿腹（4）折算應(yīng)力加固后組合梁的腹板計算高度邊緣處，若同時受有較大的正應(yīng)力、剪應(yīng)力和局部壓應(yīng)力，或同時受有較大的正應(yīng)力和剪應(yīng)力（如連續(xù)梁支座處或梁的翼緣截面改變處等），其折算應(yīng)力應(yīng)按下式計算：式中σ、τ、σc——分別為加固后構(gòu)件腹板計算高度邊緣同一點上同時產(chǎn)生的正應(yīng)力、剪應(yīng)力和局部壓應(yīng)力；β1——計算折算應(yīng)力的強度設(shè)計值增大系數(shù)，當(dāng)σ和σc異號時，取β1=1.2；當(dāng)σ與σc同號時，取β1=1.1。65.（4）折算應(yīng)力加固后組合梁的腹板計算高度邊緣處，若同時受有10.3.3.2在最大剛度主平面內(nèi)受彎的實腹加固構(gòu)件的穩(wěn)定性計算（1）承受靜力荷載或間接動力荷載的構(gòu)件Mx/φbWx≤kf式中Mx——加固后構(gòu)件應(yīng)承受的繞x軸的彎矩設(shè)計值；φb——加固后構(gòu)件截面確定的整體穩(wěn)定系數(shù)；Wx——加固后構(gòu)件截面繞x軸的毛截面模量；k——加固折減系數(shù)，取0.9。（2）承受動力荷載的構(gòu)件：式中Mx1——加固過程中實有荷載（包括施工荷載）作用下，繞x軸的彎矩設(shè)計值；φb——按加固前的梁截面確定的整體穩(wěn)定系數(shù)；Wx——加固前的梁按受壓纖維確定的對x軸的毛截面模量。0066.10.3.3.2在最大剛度主平面內(nèi)受彎的實腹加固構(gòu)件的穩(wěn)定性10.3.3.3加固后構(gòu)件的剛度受彎構(gòu)件的剛度用荷載（標(biāo)準(zhǔn)值）作用下的撓度大小來度量。(1)當(dāng)在卸荷狀態(tài)下加固時，其撓度的計算方法與新結(jié)構(gòu)一樣。(2)當(dāng)在負(fù)荷狀態(tài)下加固時，其撓度按下式計算：v=v1+v2≤［v］式中v1——構(gòu)件在加固過程中的實有荷載（包括施工荷載）標(biāo)準(zhǔn)值作用下產(chǎn)生的撓度；v2——加固后構(gòu)件在增加荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下產(chǎn)生的撓度；［v］——受彎構(gòu)件的容許撓度值，詳見《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》。至于在加固過程中因焊接而產(chǎn)生的撓度宜通過施工措施來解決。67.10.3.3.3加固后構(gòu)件的剛度受彎構(gòu)件的剛度用荷載（標(biāo)準(zhǔn)值連接的加固問題主要有三種情況：①原有連接承載能力不足而對其進行加強，如對原有焊縫加長加高，增加螺栓或鉚釘?shù)膫€數(shù)或直徑等；②原有構(gòu)件承載能力不足，需要用加固件進行加固，加固件與原有構(gòu)件要進行可靠的連接；③節(jié)點加固，如加強節(jié)點板、增加連接件和獨立的焊縫等。連接的加固方法根據(jù)加固的原因、目的、受力狀態(tài)、構(gòu)造和施工條件，并考慮原有結(jié)構(gòu)的連接方法而確定，可采用焊接、高強度螺栓連接和焊接與高強度螺栓混合連接的方法。10.4連接的加固68.連接的加固問題主要有三種情況：10.4連接的加固23.新增加的連接單獨受力時，與設(shè)計新結(jié)構(gòu)的連接沒有什么不同，可按現(xiàn)行《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》設(shè)計計算。與原結(jié)構(gòu)連接共同受力時，要考慮新舊連接應(yīng)力水平和工作性能上的差異，分別進行計算。加固用的連接材料和連接件宜與結(jié)構(gòu)鋼材和原連接材料相匹配，如果原有材料已不再生產(chǎn)，必須使用不相匹配的材料時，應(yīng)進行專門的研究，并找到可靠的依據(jù)。69.新增加的連接單獨受力時，與設(shè)計新結(jié)構(gòu)的連接沒有什么不同，可按10.4.1焊縫連接的加固一般說來，焊縫連接比螺栓或鉚釘連接要方便，不需要現(xiàn)場打孔，易于施工。在原結(jié)構(gòu)使用焊縫連接的情況下自然要采用焊縫連接。即使原結(jié)構(gòu)不是采用焊縫連接，但如果加固處允許焊接，也可考慮采用焊縫連接。如圖10.9(a)所示的節(jié)點，腹桿只用側(cè)面角焊縫連于節(jié)點板，就可以加設(shè)正面角焊縫進行加固。如果加設(shè)正面角焊縫還不夠，則可以加高原有角焊縫，但加高焊縫只能在一定限度之內(nèi)。角鋼肢尖焊縫不超過角鋼厚度，角鋼肢背焊縫不能超過角鋼厚度的1.5倍，如圖10.9(b)所示。當(dāng)增加焊縫高度有困難時，可以像圖10.9(c)那樣在加大節(jié)點板的基礎(chǔ)上加長焊縫。鉚接的構(gòu)件可以像圖10.9(d)那樣用焊縫進行加固。焊接桿件加長角焊縫還可以借助于短斜板，如圖10.10所示，這種做法比加大節(jié)點板要簡便得多。70.10.4.1焊縫連接的加固一般說來，焊縫連接比螺栓或鉚釘連接71.26.10.4.2螺栓連接的加固鋼結(jié)構(gòu)加固中適宜采用螺栓連接的情況有以下幾種場合：（1）螺栓連接施工較方便的場所。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件連接不外乎焊接、鉚釘連接和螺栓連接（包括普通螺栓和高強度螺栓）幾類。目前鉚釘連接由于工藝落后已很少采用。焊接連接一般說來施工更簡便，但要有焊機及合格的焊工，若現(xiàn)場不能滿足這兩條，則采用螺栓連接是適宜的。（2）被加固構(gòu)件所用鋼材不符合可焊性要求的場合。焊接連接除了要求配備有適用的焊機及合格的焊工外，更關(guān)鍵的一點是鋼材必須符合可焊性要求，尤其在現(xiàn)場操作，很難實施焊接工藝的特殊要求時，不符合可焊性要求的鋼材只能用螺栓等機械式連接方式。（3）焊接過程是一個不均勻的熱循環(huán)過程，其結(jié)果必然在構(gòu)件內(nèi)產(chǎn)生焊接應(yīng)力或焊接變形，對于要求加固過程中不產(chǎn)生附加焊接變形的構(gòu)件，采用焊接連接的難度很大，應(yīng)改用螺栓連接。（4）被加固構(gòu)件原為螺栓或鉚釘連接，加固時若采用焊接連接，就形成了混合連接。對于混合連接，要根據(jù)不同連接的特性，考慮一種連接受力或兩種連接共同受力。72.10.4.2螺栓連接的加固鋼結(jié)構(gòu)加固中適宜采用螺栓連接的情況10.4.3加固中的混合連接混合連接是指同一構(gòu)件的連接使用了兩種不同的連接方式，如螺栓與鉚釘、焊縫與螺栓、焊縫與鉚釘?shù)榷伎煞Q混合連接。各種連接在荷載作用下的變形相近時，才能保證各種連接同時達(dá)到極限狀態(tài)，共同承擔(dān)荷載。由于焊縫連接的剛度比普通螺栓或鉚釘大得多，混合連接中焊縫達(dá)到極限狀態(tài)時，普通螺栓或鉚釘承擔(dān)的荷載還很小，因此應(yīng)按焊縫承受全部作用力進行計算。但原有連接件還要繼續(xù)保留，不宜拆除。73.10.4.3加固中的混合連接混合連接是指同一構(gòu)件的連接使用了焊縫與高強度螺栓混合連接時，如兩種連接的承載力的比值在1~1.5的范圍內(nèi)，二者的荷載變形情況基本接近，可以共同工作，連接的總承載力為二者分別計算的承載力之和；若比值超出這一范圍，荷載將主要由較強的連接承擔(dān)，較弱的連接起不到分擔(dān)作用。焊栓混合連接若使用先栓后焊工序，由于焊接熱影響使螺栓預(yù)拉力有所松弛（為焊前的90%~95%），故計算高強度螺栓承載力時要乘以0.9的平均折減系數(shù)。而采用合理的分段栓焊工序，如先予高強度螺栓50%的預(yù)拉力→焊接→焊后終擰，焊接熱影響在焊后終擰時得以補償，所以承載力不予折減，但預(yù)栓必須達(dá)到50%預(yù)拉力才能保證抵制焊接變形而不影響整個連接質(zhì)量。74.焊縫與高強度螺栓混合連接時，如兩種連接的承載力的比值在1~1鋼結(jié)構(gòu)檢測基礎(chǔ)知識鋼結(jié)構(gòu)中所用的構(gòu)件一般是由鋼廠批量生產(chǎn)，并需有合格證明，因此材料的強度及化學(xué)成分是有良好保證的。工程檢測的重點在于安裝、拼接過程中產(chǎn)生的質(zhì)量問題。

75.鋼結(jié)構(gòu)檢測基礎(chǔ)知識鋼結(jié)構(gòu)中所用的構(gòu)件一般是由鋼廠批量生產(chǎn)，并鋼結(jié)構(gòu)工程中主要的檢測內(nèi)容有：

構(gòu)件尺寸及平整度的檢測；

構(gòu)件表面缺陷的檢測；

連接(焊接、螺栓連接)的檢測；

鋼材銹蝕檢測；

防火涂層厚度檢測。

如果鋼材無出廠合格證明，或?qū)ζ滟|(zhì)量有懷疑，則應(yīng)增加鋼材的力學(xué)性能試驗，必要時再檢測其化學(xué)成分。

76.鋼結(jié)構(gòu)工程中主要的檢測內(nèi)容有：

構(gòu)件尺寸及平整度的檢測；3構(gòu)件尺寸及平整度的檢測

每個尺寸在構(gòu)件的3個部位量測，取3處的平均值作為該尺寸的代表值。鋼構(gòu)件的尺寸偏差應(yīng)以設(shè)計圖紙規(guī)定的尺寸為基準(zhǔn)計算尺寸偏差；偏差的允許值應(yīng)符合其產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的要求。

梁和桁架構(gòu)件的變形有平面內(nèi)的垂直變形和平面外的側(cè)向變形，因此要檢測兩個方向的平直度。柱的變形主要有柱身傾斜與撓曲。檢查時可先目測，發(fā)現(xiàn)有異常情況或疑點時,對梁、桁架可在構(gòu)件支點間拉緊一根鐵絲或細(xì)線，然后測量各點的垂度與偏差；對柱的傾斜可用經(jīng)緯儀或鉛垂測量。柱撓曲可在構(gòu)件支點間拉緊一根鐵絲或細(xì)線測量。

77.構(gòu)件尺寸及平整度的檢測

每個尺寸在構(gòu)件的3個部位量測，取構(gòu)件表面缺陷的檢測——磁粉探傷

基本原理:外加磁場對工件(只能是鐵磁性材料)進行磁化，被磁化后的工件上若不存在缺陷，則它各部位的磁特性基本一致，而存在裂紋、氣孔或非金屬物夾渣等缺陷時，由于它們會在工件上造成氣隙或不導(dǎo)磁的間隙，使缺陷部位的磁阻大大增加，工件內(nèi)磁力線的正常傳播遭到阻隔，根據(jù)磁連續(xù)性原理，這時磁化場的磁力線就被迫改變路徑而逸出工件，并在工件表面形成漏磁場。

78.構(gòu)件表面缺陷的檢測——磁粉探傷

基本原理:33.磁粉探傷的一般程序

1、預(yù)處理

將構(gòu)件表面的油脂、涂料以及鐵銹等去掉，以免影響磁粉附著在缺陷上