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浅谈钢结构的裂缝成因及控制方法

摘要：在钢筋施工中，常常会出现一定的裂缝，裂缝对工程有很大的危害，

本文分析钢筋结构裂缝的成因，并积极采取有效合理的控制措施。

关键词：钢结构裂缝；成因；防治措施

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。常见的钢结构需加固补

强的主要原因有：

（1）由于设计或施工中造成钢结构缺陷，如焊缝长度不足，杆件切口过长，

使截面削弱过多等等。

（2）结构经长期使用，出现不同程度的锈蚀、磨损以及操作不正常等，造

成结构缺陷，使结构构件截面严重削弱。

（3）工艺生产条件变化，使结构上荷载增加，原有结构不能适应。

（4）使用的钢材质量不符合要求。

（5）意外、自然灾害对结构损伤严重。

（6）由于地基基础下沉，引起结构的变形和损伤。

二、钢结构加固原则

结构或构件加固是一项复杂的工作，要考虑的因素很多。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）加固应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，取决于结构的应力应变状态。一般构

件的内应力小于钢材设计强度的80%，且构件损坏变形等不是太严重时，可采用

负荷不停产加固方法。

（2）结构加固方案要便于制作、施工，便于检查。

（3）结构制造组装应尽量在生产区外进行。

（4）连接加固应尽可能采用高强螺栓或焊接。

采用高强螺栓加固时，应验算钻孔截面削弱后的承载能力；采用焊接加固时，

实际荷载产生的原有杆件应力最好在钢材设计强度60%以下，极限不得超过

80%，否则应采取相应的措施才能施焊。

三、钢结构加固方法

（一）、加固方法概述

钢结构加固的主要方法有：减轻荷载、改变计算图形、加大原结构构件截面

和连接强度、阻止裂纹扩展等。当有成熟经验时，也可采用其他的加固方法。经

鉴定需要加固的钢结构，根据损害范围一般分为局部加固和全面加固。增加原有

构件截面的加固方法是最费料最费工的方法（但往往是可行的方法）；改变计算

简图的方法最有效且多种多样，其费用也大大下降。加固结构的施工方法有：负

荷加固、卸荷加固和从原结构上拆下应加固或更新的部件进行加固。加固施工方

法应根据用户要求和结构实际受力状态，在确保质量和安全的前提下，由设计人

员和施工单位协商确定。

（1）带负荷加固。施工最方便，也较经济。是用于构件（或连接）的应力

小于钢材设计强度的80%时，或构件无甚大损坏（破损、变形、翘曲等）的情况

下。此时为了使新加固杆件参与受力，有时需要对被加固杆件采取临时卸荷的措

施。另外，在加固时应注意不影响其他构件的正常使用。

（2）卸荷加固。适用于结构损坏较大或构件和连接的应力状态很高，需要

暂时减轻其负荷时。对某些主要承受可动荷载的结构（如吊车梁等），可限制其

可动荷载，即相当于大部分卸荷。

（3）从原结构上拆下应加固或更新的部件。当结构破坏严重或原截面承载

力过小，必须在地面进行加固或更新时采用。此时必须设置临时支撑，使被换构

件完全卸荷；同时，必须保证被换结构卸下后整个结构的安全。确定加固方案前，

应搜集下列资料：

1）原有结构的竣工图（包括更改图）及验收记录。

2）原有钢材材质报告复印件或现场材质检验报告。

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）结构或构件破损情况检查报告。

6）现有实际荷载和加固后新增加荷载的数据。

（二）、改变结构计算图形加固法

改变结构计算图形加固法通常采用的具体措施如下：

1、增加结构或构件的刚度

（1）增加支撑以加强结构空间刚度，采用按空间结构进行验算，挖掘结构

潜力。

（2）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。

（3）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。

（4）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。

（5）设置拉杆以加强结构的刚度，减少挠度。

2、改变构件的截面内力

（1）变更荷重的分布情况