钢结构加固措施.pdf

钢结构加固措施 加设支撑以增加刚度，或调整结构的自振频率，以提高结构的抗 震性能。增设支撑或辅助杆件，以减少构件的长细比，提高构件的稳 定性。重点加强某一构件的刚度，以承受更多的内力，从而减轻其他 构件的内力。设置拉杆以加强结构的刚度，减少挠度。 改变构件的截面内力 变更荷重的分布情况。如将一个集中荷重分为几个集中荷重。变 更端部的连接。如将铰接变为刚接。增加中间支座或将简支结构端部 连接使之成为连续结构。调整连续结构的支座位置。 将构件变为撑杆式构架。施加预应力。 一、加大构件截面加固法 采用加大截面加固钢构件时，所选截面形式应有利于加固技术要求并 考虑有缺陷和损伤的状况。加固构件受力分析计算简图，应反映结构 的实际条件，考虑损伤及加固引起的不利变形、加固期间及前后作用 在结构上的荷载及其不利组合，对于超静定结构尚应考虑因截面加大、 构件刚度改变使体系内力重分布的可能，必要时应分阶段进行受力分 析和计算。采用该方法应注意的事项如下： （1）注意加固时的净空限制，使新加固的构件不得与其他杆件相冲 突。 （2）加固设计应适应原有构件的几何状态，以利施工。 （3）应尽量减少施工工作量。当原有结构钢材的可焊性较好时，根 据具体情况尽量考虑用焊接加固，并应尽量减少焊接工作量，以减少 焊接应力的影响，避免焊接变形。还应避免仰焊。 （4 ）加固应尽量使被加固构件截面的形心轴位置不变，以减少偏心 所产生的弯矩。当偏心值超过规定时，在复核加固截面时，应考虑偏 心的影响。 （5）加固后的截面在构造上要考虑防腐的要求，避免形成易于积灰 的坑槽而引起锈蚀。 二、钢构件的具体加固技术 （一）、钢柱的加固 钢柱通常为轴压构件或压弯构件，结合其受力特点，应采用以下加固 方法。 1 柱子卸荷法 必须在卸荷状态下加固或更换新柱时，采取 “托梁换柱”方法。当仅 需加固上部柱时，可以利用吊车梁桥架支托起屋盖屋架，使柱子卸荷。 当下部柱需要加固或工艺需要截去下柱时，可在吊车梁下面设一永久 性托梁，将上部柱荷载（包括吊车梁荷载）分担于邻柱（必须验算邻 柱并加固之，也要验算基础）上。采用此法应考虑到用托梁代替下柱 后，托梁将产生一定的挠度，迫使原屋架下沉，从而可能损伤与此屋 架相连构件的连接节点。为此可预先在托梁上加临时荷载!，使托梁 具有预先挠度。采用此法的顺序是先加固邻柱、焊接托梁与邻柱、加 临时荷载!、焊接托梁与中柱、卸下临时荷载!、加固或截去下部柱。 2 钢柱加固法 （1）补强柱的截面。一般补强柱截面用钢板或型钢，采用焊接或高 强螺栓与原柱连接成一个整体。 （2）增设支撑。增设支撑以减小柱自由长度，提高承载能力。在截 面尺寸不变的情况下提高了柱的稳定性。 核心提示：钢结构存在严重缺陷和损伤或改变使用条件，经检查验算 结构的强度、刚度或稳定性不满足使用要求时，应对钢结构进行加固。 （3）改变计算简图，减小柱外荷载或内力。 （4 ）在钢柱四周外包钢筋混凝土进行加固，可明显提高承载能力。 3 柱脚加固法 （1）柱脚底板厚度不足加固方法 增设柱脚加劲肋，以达到减小底板计算弯矩的目的。在柱脚型钢间 浇筑混凝土，使柱脚底板成为刚性块体。为增加粘结力，柱脚表面油 漆和锈蚀要清除干净。 （2）柱脚锚固不足加固方法 增设附加锚栓。当混凝土基础较宽大时采用。在混凝土基础上钻出孔 洞，插入附加锚栓，浇注环氧砂浆或硫磺砂浆（孔洞直径为锚栓直径 加 20mm’’，深度大于 30d）。将整个柱脚包以钢筋混凝土。新配 钢筋要伸入基础内，与基础内原钢筋焊。 4 柱加固承载力验算法 负荷状态下加固计算，重要的问题是加固后应力能否重分配，即加固 后原有截面能否将原有应力分配到新补强的构件截面上去，如能重分 配，新老荷载之和，可以平均分配给新老截面上，否则原有荷载仍由 原截面承担，新增加荷载由新老截面（即加固后总截面）平均分担。 到目前为止，加固后应力重分配尚未为实验所完全证实（至少在弹性 阶段），可是对静载结构来说，当截面一部分进入塑性状态，应力最 终会重分配，所以计算中静载结构可以新老截面共同工作原则来计算； 当在动载结构情况下，塑性区很难形成，不考虑应力重分配，计算时 将加固前和加固后的情况分别计算，然后求其总和。在卸荷情况下加 固，就不存在上述问题。卸荷状态下，截面验算按加固后总截面，并 考虑加固折减系数，按现行规范计算，即按负荷状态下加固截面作用 静力荷载的验算公式计算，杆架杆件、梁也是如此。