鋼結(jié)構(gòu)的加固方法

中南大學(xué)防災(zāi)科學(xué)與安全技術(shù)研究所李耀莊副教授2005年9月結(jié)構(gòu)損傷鑒定與修復(fù)第六章鋼結(jié)構(gòu)的加固主要內(nèi)容第一節(jié)鋼結(jié)構(gòu)的加固方法第二節(jié)改變結(jié)構(gòu)計算簡圖的加固第三節(jié)加大構(gòu)件截面的加固法第四節(jié)加固中的連接（略）第五節(jié)裂縫的修復(fù)和加固（略）第一節(jié)鋼結(jié)構(gòu)的加固方法改變結(jié)構(gòu)計算簡圖：改變荷載分布、傳力途徑、節(jié)點性質(zhì)、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)同作用等。不改變結(jié)構(gòu)計算簡圖：對構(gòu)件截面和連接進(jìn)行加固（加大截面法）。加固方法卸載加固：構(gòu)件損傷嚴(yán)重或接頭應(yīng)力很高、補強施工必須等。不卸載加固：原結(jié)構(gòu)應(yīng)有不少于20％的富余，焊縫厚度加大時，原焊縫在扣除焊接余熱影響區(qū)長度后的承載力應(yīng)不少于外荷載產(chǎn)生的內(nèi)力。設(shè)計角度施工角度第二節(jié)改變結(jié)構(gòu)計算簡圖的加固一、增加支撐或輔助構(gòu)件1增加屋蓋支撐以結(jié)構(gòu)空間剛度使排架柱可以按空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗算，挖掘結(jié)構(gòu)的潛力。增加屋蓋支撐以增加空間空度1－1第二節(jié)改變結(jié)構(gòu)計算簡圖的加固2增設(shè)支撐以調(diào)整結(jié)構(gòu)的自振頻率，改善結(jié)構(gòu)的動力性能。增柱增梁撐桿加角撐加斜立柱第二節(jié)改變結(jié)構(gòu)計算簡圖的加固3增設(shè)支撐以減小構(gòu)件長細(xì)比，提高穩(wěn)定性。上弦加固（平面內(nèi)穩(wěn)定）下弦加固（平面內(nèi)穩(wěn)定）第二睬節(jié)毅改變匠結(jié)構(gòu)話計算償簡圖結(jié)的加趴固4商在塔魚架等耀結(jié)構(gòu)烏中設(shè)榆置拉陽桿或嚼適度筍張緊厘拉索軌，加屬強結(jié)建構(gòu)的勺剛度展。拉索拉桿加強支架的剛度減小跨中的撓度第二勉節(jié)敵改變曾結(jié)構(gòu)欄計算辟簡圖搞的加歲固二、葬改變鵝構(gòu)件血的彎達(dá)矩圖塑形1議改變翠荷載館的分翠布，瘡將集趙中荷寇載改貓為多疏個集宰中荷洪載；2登改變些端部糕支撐自情況創(chuàng)，如乏該鉸碑接和羞鋼接營；3讓增加押中間綱支座叛，將留簡支焦改為真連續(xù)描；4渴調(diào)整愉結(jié)構(gòu)叮支座怒位置漲，改棍變結(jié)井構(gòu)跨急度；5索將構(gòu)設(shè)件改升為支蒼撐式浪結(jié)構(gòu)演；6鑰施加袍預(yù)應(yīng)未力施加激預(yù)應(yīng)汽力加節(jié)固簡支薯梁設(shè)脅置撐壓桿屋架抱下設(shè)溉置撐潤桿第二紐奉節(jié)票改變敞結(jié)構(gòu)衫計算氧簡圖反的加月固三、紐奉改變失桁架逮桿件宅的內(nèi)沫力1掠增加吊撐桿打，變拔桁架媽為撐拴桿式貸構(gòu)架趁；單下?lián)坞p下?lián)蔚诙旃?jié)與改變召結(jié)構(gòu)研計算鼻簡圖笨的加勺固三、顛改變殲桁架床桿件窯的內(nèi)燭力2癥加閉設(shè)預(yù)竟應(yīng)力更拉桿驕；桁架下加直線預(yù)應(yīng)力拉桿平行弦加直線預(yù)應(yīng)力拉桿桁架下加折線預(yù)應(yīng)力拉桿第二詠節(jié)冠改變商結(jié)構(gòu)林計算膜簡圖投的加默固四、出改善跨受力沫狀況1鎖加強已節(jié)點桃和增揀加支喝撐，批使鋼界屋架黃和天盞窗架誤共同惕工作鐵；2拖排架駕和框辮架中而，為此減小旋加固掀工作餓量和湯加固滋施工膀影響灶，集雜中加證強某臥一柱概列剛跨度，射其他尿柱列絞可不條加固忽或小冶加固迎。加強某一柱列第三移節(jié)矩加大木構(gòu)件磚截面驚的加陪固法一、砍改變霜構(gòu)件另截面從加固翻形式受拉構(gòu)件截面加固形式第三伴節(jié)長加大覺構(gòu)件招截面交的加記固法受壓構(gòu)件截面加固形式第三輕節(jié)坊加大階構(gòu)件借截面孩的加錘固法受彎構(gòu)件截面加固形式第三懶節(jié)膊加大睜構(gòu)件且截面耕的加駐固法二、掌加大桂截面喜法考嗚慮的葬因素1隆保搖證加蹤蝶固構(gòu)亮件有廟合理腐的傳億力路雙徑，庸及與獲原構(gòu)橫件能這共同患工作憑；2撲加的固構(gòu)表件布堤置應(yīng)微適應(yīng)返原構(gòu)深件幾腹何形窯狀或喜已發(fā)戰(zhàn)生變接形，社以利察施工綁；3脈盡宇量減右少加秧固施槽工工吐作量忙（盡刃量采樣用焊良接）樹；4陰采忙用焊徑接時界，應(yīng)麻盡量蜻減少濃焊接偏工作產(chǎn)量，撞注意獵焊接倍順序掛，降抵低焊約接變再形和暫應(yīng)力材，竭獄力避知免仰攜焊。帝在負(fù)斧載狀薦態(tài)焊草接應(yīng)創(chuàng)采用稻較小俘焊接矛尺寸余，并騙應(yīng)首卡先加鍛固對災(zāi)原有位構(gòu)件嗚影響姐較小抵、構(gòu)朋件最榨薄弱徑的部糕位等稅；5礦輕貨鋼結(jié)煌構(gòu)中栗的小謎角鋼獸和圓毒鋼桿夠件不暴宜在與負(fù)載倚狀態(tài)伶下進(jìn)慌行焊雞接，龜必要糊時應(yīng)民采取腿適當(dāng)之措施贈，圓暫鋼嚴(yán)挪禁在陽負(fù)載痕下焊些接；6淹加球大截城面尺亂寸不挖能過喊多削指弱原殲構(gòu)件媽的承賓載力喜，盡延量采大用小敵螺栓添和高番強度到螺栓筐，焊暫接時各應(yīng)盡榆量避進(jìn)免采旋用與寺原構(gòu)攤件應(yīng)沖力方哭向垂腥直的色焊縫冒。否懼則應(yīng)頂采取閱專門碌措施津。第三育節(jié)裙加大造構(gòu)件旺截面則的加涌固法三、熊加大陽截面榜法計腫算的摘一般浪規(guī)定1蒙完效全卸軋載時俊，構(gòu)敏件強乖度與晚穩(wěn)定援性計怎算與細(xì)新結(jié)斜構(gòu)相抱同；2貞負(fù)載只狀態(tài)盈下，裕原構(gòu)鍵件承收載力懷應(yīng)至惜少有細(xì)20按％的擇富余拒。加穿固后醋構(gòu)件突承載葬力計腹算應(yīng)極根據(jù)難荷載甘形態(tài)巨分別逼進(jìn)行團計算滾。對久于靜做力荷留載或捆間接折動力趣荷載場構(gòu)件延，按蔽加固等后整貢個截版面進(jìn)瓜行承登載力叼計算片。但鏟為安砌全計層，應(yīng)龜根據(jù)泥原構(gòu)填件受助力狀在態(tài)引釘入鋼銀材強遮度折匠減系斃數(shù)，粒軸心罵受力尚實腹熄構(gòu)件海取0渣.8行，偏耗心構(gòu)笨件、派受彎峽構(gòu)件抵及格爺構(gòu)式診構(gòu)件夠取0望.9肌，綜掠合考斤慮了嶼施工座條件味惡劣頑、應(yīng)拜力滯歇后、秋焊接乒殘余貴變形侵和殘拍余應(yīng)俊力影亡響等燥。鋼統(tǒng)材強多度設(shè)茅計值蒸取新奏舊鋼項材較子小者遭。對胃于動嚼力荷魄載，篩應(yīng)以播彈性時階段柔按原饒構(gòu)件飽截面只邊緣歷屈服腰準(zhǔn)則霜進(jìn)行囑計算肥。加摘固前槐原構(gòu)示件的份應(yīng)力繡和加職固后幻玉增加底應(yīng)力互之和盼不應(yīng)范大于賄鋼材擴強度底設(shè)計跳值。第三雨節(jié)艙加大漢構(gòu)件多截面雖的加源固法3魂負(fù)載多狀態(tài)鬧下，羅采用膨焊接及方法速加大政構(gòu)件鳥截面勞，應(yīng)扣首先笨根據(jù)養(yǎng)原構(gòu)他件的零受力闖、變畢形和遭偏心掛，校毯核在祝加固祖施工育階段備的強勾度和陷穩(wěn)定刺性，嚴(yán)原構(gòu)燥件的β值耽（截騎面應(yīng)蘿力σ與興鋼材屋強度耳設(shè)計擁值的凳比值墻）滿螺足下著列要濕求時油，方桶可在困負(fù)載態(tài)狀態(tài)筍下加上固：對于走靜力問荷載故或間打接動鬧力荷揀載構(gòu)辯件β≤擇0.蠅8；對于墓動力際荷載β≤膠0.閃84擁構(gòu)調(diào)件加荷固后壇，應(yīng)錫注意壞截面滿型心揮軸的盟偏移聞。計伶算應(yīng)事將便袖宜的粒影響理包括可在加恨固后描增加墨的荷視載效瘋應(yīng)中丟。當(dāng)欲型心礦偏移丘較小興（5信％截拆面高弄度）朝一般板情況路下可凡忽略爹其影糖響。第三宇節(jié)母加大旋構(gòu)件什截面趴的加墻固法四、趕軸切心受虧力構(gòu)達(dá)件的類加固鼻計算軸心測受力亞構(gòu)件撤一般賀是對恥稱的殘，如庭果構(gòu)膽件損輩傷不形嚴(yán)重康，可謊采用賤對稱傾形式叨加固商；如慎果損鞋傷非懶對稱購宜采筋用不漠改變賽截面仇形心晴位置遼的加宮固方浸式，滿以減擦小附博加受雖力的繼影響急。當(dāng)手采用謹(jǐn)非對六稱或蓮改變撐截面砍形心礎(chǔ)位置柜的加討固截斑面時見，應(yīng)化按偏切心受拔力構(gòu)秋件計更算。1始軸拉慌構(gòu)件乞計算加固前加固后新增加固前后一端螺栓數(shù)加固前后最外列螺栓處加固柱折減憲系數(shù)第三緞節(jié)絲式加大仆構(gòu)件塵截面黨的加謀固法（2攜）承山受動喉力荷窮載構(gòu)襲件摩擦訪型高乘強度淹螺栓尾連接檢的強線度計尖算（1姨）承珠受靜殊力荷斜載構(gòu)爹件摩擦常型高教強度件螺栓亂連接拳的強什度計悶算第三段節(jié)霸加大壟構(gòu)件善截面糖的加錦固法（2尸）承蜜受動柱力荷銳載（1陸）承薯受靜紙力荷丹載2咱軸心引受壓毀構(gòu)件加固前軸壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)；加固后整個截面軸壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)；第三兼節(jié)畏加大仍構(gòu)件易截面遮的加尋固法五、怕受宅彎構(gòu)鍵件的個加固蛾計算1薪在主秀平面種內(nèi)受汁彎的眼實腹游式加矮固構(gòu)床件的械強度（1產(chǎn)）抗賣彎強辱度承受辯動力承荷載承受夾靜力遲荷載分別杰為加蔑固后責(zé)整個媽截面糖形心沖軸沿勸x軸艙和y鼓軸方洞向距劃原有洗構(gòu)件番最遠(yuǎn)扁邊緣諒的距古離。第三灘節(jié)間加大越構(gòu)件口截面貫的加鼻固法1慕在主磨平面棉內(nèi)受領(lǐng)彎的習(xí)實腹家式加圖固構(gòu)業(yè)件的司強度（2蔑）抗拖剪強隸度承受蛋動力待荷載承受軋靜力跪荷載（3步）局拜部承騰壓強選度（龜集中克荷載靈作用識處未央設(shè)加黨勁肋湊、支煌座處鹽）（4激）折勝算應(yīng)狀力（共組合蠻梁腹攏板計坊算高翼度上冷邊緣進(jìn)）折算肥應(yīng)力劈燕強度第增大鳳系數(shù)歐，σ弦與σc同號悄時取忙1.爆1，洞異號掛取1樸.2膨。第三萍節(jié)激加大砍構(gòu)件領(lǐng)截面鏡的加辭固法2植在主仁平面跪內(nèi)受察彎的金實腹釘式加巖固構(gòu)王件的沃穩(wěn)定旅性承受鼻動力柏荷載承受背靜力潤荷載3錦加固未后構(gòu)錦件的卵撓度蔽計算（1蘆）卸灰載加駝固則拖同新榮構(gòu)件絡(luò)一樣掌計算拿。（2羽）不睬卸載浴加固趨，則加固過程中產(chǎn)生的撓度加固后新增荷載產(chǎn)生的撓度第三義節(jié)蘆加大出構(gòu)件劇截面舞的加偵固法六、甲拉剃彎或妄壓彎衡構(gòu)件客的加宣固計蘿算1稿拉彎鵝和壓賓彎構(gòu)篇件的稠強度承受原動力怕荷載承受撕靜力立荷載第三嗽節(jié)禿加大術(shù)構(gòu)件頭截面腥的加課固法2穗彎矩監(jiān)作用唯在對首稱軸侵平面禿內(nèi)（贏繞x刺軸）齒的實拐腹式逆壓彎逗加固洲構(gòu)件耽穩(wěn)定淘性（1怕）彎念矩作迎用平農(nóng)面內(nèi)桶的整協(xié)體穩(wěn)認(rèn)定性承受救靜力增荷載歐拉