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文檔簡介
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)計算圖形的加固4.1一般規(guī)定4.2改變結(jié)構(gòu)計算圖形的一般方法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施工安全與工程驗收8.1施工安全8.2工程驗收附錄A構(gòu)件的截面加固形式(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(:610081),以便修訂時參考。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)濟適用、施工簡便和確保質(zhì)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、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)進行加固的設(shè)計、施工和驗收。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)》等進行可靠性鑒定。1.0.4鋼結(jié)構(gòu)的加固設(shè)計、施工及驗收,除本規(guī)范規(guī)定外,尚應(yīng)符合《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》、《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(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)進行加強以提高其承載力、耐久性和滿足使用要求。2.1.2待加固的鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)可靠性鑒定需要進行但尚未實施加固的鋼結(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度螺栓連接。2.1.8擴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作用和作用效應(yīng)符號F——集中荷載;M——彎矩;M0——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、抗壓和抗彎強度設(shè)計值;fy——鋼材屈服強度(或屈服點)標(biāo)準(zhǔn)值;fv——鋼材抗剪強度設(shè)計值;f0——原結(jié)構(gòu)鋼材抗拉、抗壓和抗彎強度設(shè)計值;fs——加固用鋼材抗拉、抗壓和抗彎強度設(shè)計值;f*——加固后結(jié)構(gòu)構(gòu)件鋼材抗拉、抗壓和抗彎換算強度設(shè)計值;——角焊縫的抗拉、抗壓和抗剪強度設(shè)計值;σ——正應(yīng)力;σc——局部壓應(yīng)力;σo——構(gòu)件加固時的正應(yīng)力;σf——垂直于角焊縫長度方向,按角焊縫有效截面計算的焊縫正應(yīng)力;τ——剪應(yīng)力;τf——沿角焊縫長度方向,按角焊縫有效截面計算的焊縫剪應(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)件的計算長度;Lw——焊縫長度;Lws——加固焊縫實際施焊段的長度;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——角焊縫焊腳尺寸;t——板件厚度;λ——長細(xì)比;λo——換算長細(xì)比;ω、ωo——撓度、初始撓度;ωw——焊接殘余撓度;ωT——總撓度;△ω——撓度增量。2.2.4計算系數(shù)及其它αN——壓彎構(gòu)件的彎矩增大系數(shù);βmx、βty——壓彎構(gòu)件穩(wěn)定計算的等效彎矩系數(shù);r——截面塑性發(fā)展系數(shù);δ——焊縫連續(xù)性系數(shù);ξ——焊接殘余撓度影響系數(shù);ηN——軸心受力加固構(gòu)件的強度降低系數(shù);ηM——受彎加固構(gòu)件的強度降低系數(shù);ηEM——壓(拉)彎加固構(gòu)件的強度降低系數(shù);φ——軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)φb——梁或受彎構(gòu)件的整體穩(wěn)定系數(shù);Ψ——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,應(yīng)根據(jù)可靠性鑒定結(jié)論和委托方提出的要求,由專業(yè)技術(shù)人員按本標(biāo)準(zhǔn)進行加固設(shè)計。加固設(shè)計的內(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)的重要性和下一個使用期的具體要求,由委托方和設(shè)計者按實際情況商定。3.1.3鋼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計應(yīng)與實際施工方法緊密結(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)對其作用荷載進行實地調(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;3.1.4.2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)實際情況進行抽樣實測確定。抽樣數(shù)應(yīng)根據(jù)實際情況確定,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際情況取值。3.1.5加固鋼結(jié)構(gòu)可按下列原則進行承載能力及正常使用極限狀態(tài)驗算;3.1.5.1結(jié)構(gòu)的計算簡圖應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)作用的荷載和實際狀況確定;3.1.5.2結(jié)構(gòu)的計算截面,應(yīng)采用實際有效截面積,并考慮結(jié)構(gòu)在加固時的實際受力狀況,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,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)進行必要的驗算。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)的處理對策后再進行加固。3.1.7鋼結(jié)構(gòu)的加固設(shè)計應(yīng)綜合考慮其經(jīng)濟效益。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)計的損傷或嚴(yán)重缺陷時,應(yīng)立即停止施工,并會同加固設(shè)計者采取有效措施進行處理后再繼續(xù)施工。3.1.9對于加固時可能出現(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)的臨時安全措施,以防止事故的發(fā)生。3.1.10焊接鋼結(jié)加固時,原有構(gòu)件或連接的實際名義應(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,其實際名義應(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,則不得在負(fù)荷狀態(tài)下進行加固。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)計人員會同施工人員選擇適當(dāng)?shù)姆桨浮?.2.3按選擇的適當(dāng)方案進行加固設(shè)計,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)上的實際作用,進行承載能力、正常使用極限狀態(tài)方面的驗算。3.2.4按照加固設(shè)計進行施工組織設(shè)計,施工時應(yīng)采取有效措施確保質(zhì)量和安全,并應(yīng)遵照本標(biāo)準(zhǔn)及現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范進行施工和驗收。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、改變計算圖形、加大原結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面和連接強度、阻止裂紋擴展等,當(dāng)有成熟經(jīng)驗時,亦可采用其它的加固方法。3.3.2鋼結(jié)構(gòu)加固時的施工方法有: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行加固。加固施工方法應(yīng)根據(jù)用戶要求、結(jié)構(gòu)實際受力狀態(tài),在確保質(zhì)量和安全的前提下,由設(shè)計人員和施工單位協(xié)商確定。3.3.3鋼結(jié)構(gòu)加固施工需要拆下或卸荷時,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,可以在屋架下弦節(jié)點下設(shè)臨時支柱(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行改變應(yīng)力卸荷。此時,屋架應(yīng)根據(jù)千斤頂或撐桿壓力進行承載力驗算,且應(yīng)注意桿件內(nèi)力是否變號或增大,如個別桿件、節(jié)點承載力不足時,卸荷前應(yīng)對其進行加固。3.3.3.2柱子,可采用設(shè)置臨時支柱(圖3.3.3-3)或“托梁換柱”(圖3.3.3-4)。采用“托梁換柱”時,應(yīng)對兩側(cè)相鄰柱進行承載力驗算。3.3.4鋼結(jié)構(gòu)加固一般宜采用焊縫連接、摩擦型高強度螺栓連接,有依據(jù)是亦可采用焊縫和摩擦型高強度螺栓的混合連接。當(dāng)采用焊縫連接時,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3.4.1待加固的鋼結(jié)構(gòu),應(yīng)對其材料質(zhì)量狀況進行評價:3.4.1.1根據(jù)設(shè)計文件、鋼材質(zhì)量證明書、施工記錄、竣工報告、可靠性鑒定報告等文檔資料或樣品試驗報告,對于待加固鋼結(jié)構(gòu)的原材料性能指標(biāo)給出評價;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)現(xiàn)有影響結(jié)構(gòu)和材料性能的缺陷或損傷時,應(yīng)按國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進行抽樣檢驗;3.4.1.3對于符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的鋼材,其強度設(shè)計值應(yīng)按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(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確定的屈服強度數(shù)值除以抗力分項系數(shù)rR取值:f=fy/rR,且抗力分項系數(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25%,或其板件剩余厚度小于5mm時,其材料強度設(shè)計值尚應(yīng)根據(jù)腐蝕程度乘以表3.4.1.4所列相應(yīng)的降低系數(shù)。對于特殊環(huán)境中腐蝕鋼結(jié)構(gòu)加固應(yīng)專門研究確定。腐蝕程度(按GBJ46-82分類)降低系數(shù)3.4.2與待加固的鋼結(jié)構(gòu)匹配的連接的強度設(shè)計值,應(yīng)按本標(biāo)準(zhǔn)3.4.1規(guī)定對結(jié)構(gòu)材料的評定結(jié)果,按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GBJ17-88)的表3.2.1-4至表3.2.1-6取值),并應(yīng)考慮其第3.2.2條規(guī)定的相應(yīng)折減系數(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)計規(guī)范》(GBJ17-88)規(guī)定并在保證設(shè)計意圖的前提下,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)計算圖形的加固4.1一般規(guī)定4.1.1改變結(jié)構(gòu)計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)進行加固的方法。4.1.2改變結(jié)構(gòu)計算圖形的加固過程(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)進行計算外,尚應(yīng)注意對相關(guān)結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力和使用功能的影響,考慮在結(jié)構(gòu)、構(gòu)件、節(jié)點以及支座中的內(nèi)力重分布,對結(jié)構(gòu)(包括基礎(chǔ))進行必要的補充驗算,并采取切實可行的合理構(gòu)造措施。4.1.3采用改造結(jié)構(gòu)計算圖形的加固方法,設(shè)計與施工應(yīng)緊密配合,未經(jīng)設(shè)計允許,不得擅自修改設(shè)計規(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)時,應(yīng)在加固設(shè)計中規(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方法。4.2改變結(jié)構(gòu)計算圖形的一般方法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)進行驗算,例如圖4.2.1-1;4.2.1.2加設(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)中重點加強某一列柱的剛度,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)力的方法進行加固:4.2.2.1改變荷載的分布,例如將一個集中荷載轉(zhuǎn)化為多個集中荷載;4.2.2.2改變端部支承情況,例如變鉸接為剛接,參見圖4.2.2-2;4.2.2.3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4.2.2-3;4.2.2.4調(diào)整連續(xù)結(jié)構(gòu)的支座位置;4.2.2.5將構(gòu)件變?yōu)閾螚U式結(jié)構(gòu),例如圖4.2.2-5;4.2.2.6施加預(yù)應(yīng)力,例如圖4.2.2-6。4.2.3對桁架可采用下列改變其桿件內(nèi)的方法進行加固:4.2.3.1增設(shè)撐桿變桁架為撐桿式構(gòu)架,例如圖4.2.3-14.2.3.2加設(shè)應(yīng)力拉桿,參見圖4.2.3-2。4.2.4必要時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5.1.1采用加大截面加固鋼構(gòu)件時,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)件受力分析的計算簡圖,應(yīng)反映結(jié)構(gòu)的實際條件,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。必要時應(yīng)分階段進行受力分析和計算。類別使用條件Ⅰ特繁重動力荷載作用下的焊接結(jié)構(gòu)Ⅱ除Ⅰ外直接承受動力荷載或振動荷載的結(jié)構(gòu)Ⅲ除Ⅳ外僅承受靜力荷載或間接動力荷載作用的結(jié)構(gòu)Ⅳ受有靜力荷載并允許按塑性設(shè)計的結(jié)構(gòu)5.1.4負(fù)荷下焊接加固結(jié)構(gòu),其加固時的最大名義應(yīng)力σomax應(yīng)按表5.1.3劃分的結(jié)構(gòu)類別預(yù)以限制:對于Ⅰ、Ⅱ類結(jié)構(gòu)分別為︱σomax︱≤0.2fy和︱σomax︱≤0.4fy;對于Ⅲ、Ⅳ類結(jié)構(gòu)為︱σomax︱≤0.55fy。一般情況下,對于受有軸心壓(拉)力和彎矩的構(gòu)件,其σomax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,Woxn,Woyn——原構(gòu)件的凈截面面積,對x軸和y軸的凈截面抵抗矩。αNx,αNy——彎矩增大系數(shù)。對拉彎構(gòu)件取αNx=αNy1.0;對壓彎構(gòu)件按式(5.1.4-2)和(5.1.4-3)計算其中Ao,λx,λy——分別為原構(gòu)件的毛截面面積、對x軸和y軸的長細(xì)比。ωox,ωoy——原構(gòu)件對x軸和y軸的初始撓度,其值取實測值與按式(5.1.4-4)或(5.1.4-5)計算的等效偏心距e(或e)之和。其中No為原構(gòu)件軸力;Noy、NoEx、NoEy;Monx和Mony分別用下列各式計算:其中Ao為原構(gòu)件的毛截面面積。5.1.5加固后的Ⅰ、Ⅱ類構(gòu)件,必要時應(yīng)對其剩余疲勞壽命進行專門研究和計算。5.1.6對負(fù)荷下加固后鋼構(gòu)件的計算,按本規(guī)范第5.2、5.3節(jié)的規(guī)定進行。對非負(fù)荷下加固后鋼構(gòu)件的計算可參照本規(guī)范并按《鋼結(jié)構(gòu)件設(shè)計規(guī)范》(GBJ17-88)規(guī)定進行。5.2受彎構(gòu)件的加固5.2.1在主平面內(nèi)受彎的加固受彎構(gòu)件,應(yīng)按下式計算其抗彎強度: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——截機塑性發(fā)展系數(shù),對Ⅰ、Ⅱ類結(jié)構(gòu)取rx=ry=1.0;對Ⅲ、Ⅳ類結(jié)構(gòu),根據(jù)截面形狀按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GBJ17-88),表5.2.1采用;ηm——受彎構(gòu)件加固強度折減系數(shù);對Ⅰ、Ⅱ類焊接結(jié)構(gòu)取ηm=0.85,對其他結(jié)構(gòu)取ηm=0.9;f——截面中最低強度級別鋼材的抗彎強度設(shè)計值。5.2.2Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類結(jié)構(gòu)的受彎構(gòu)件截面的抗剪強度τ,組合梁腹板計算高度邊緣處的局部承壓強度σc和折算應(yīng)力可分別按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GBJ17-88)第4.1.2條、第4.13條、第4.1.4條計算;按塑性設(shè)計的Ⅳ類構(gòu)件,可按其第9.2.2條的規(guī)定計算腹板的抗剪強度,計算時鋼材強度值取計算部位鋼材強度設(shè)計值。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)計規(guī)范》(GBJ17-88)第4.2.1和4.2.2條規(guī)定時,可按其第4.2.2和4.2.3條的規(guī)定計算其整體穩(wěn)定性,但應(yīng)將鋼材的抗彎強度設(shè)計值f改取鋼材換算強度設(shè)計值f*(按5.3.6條規(guī)定取值)并乘以折減系數(shù)ηm。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)計規(guī)范》(GBJ17-88)第四章第三節(jié)的規(guī)定設(shè)計和計算其局部穩(wěn)定,對按塑性設(shè)計的第Ⅳ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ω一般可按下式確定:式中ωo——初始撓度,按實測資料或加固時荷載由加固前的截面特性計算確定;ωw——焊接加固時的焊接殘余撓度,可按第5.2.6條確定;△ω——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算確定??偟摩豑值不應(yīng)超過《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(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ωw應(yīng)專門研究或接近似由下式確定:式中δ——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,取δ=1.0,當(dāng)為是斷焊縫時,取加固焊縫實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)的計算長度,簡支單跨梁時取梁的跨度;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;ξi——與加固焊縫處結(jié)構(gòu)應(yīng)力水平σoi有關(guān)的系數(shù),按表5.2.6取值;表5.2.6σo/f0.10.20.30.40.50.60.7yξ1.251.501.752.002.503.003.50fy——為原構(gòu)件鋼材的屈服強度標(biāo)準(zhǔn)值。Ψi——系數(shù),結(jié)構(gòu)構(gòu)件受拉和受壓區(qū)均有加固焊縫時取1.0,僅拉或壓區(qū)有加固焊縫時取0.8,計算穩(wěn)定性時取0.7。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,其強度應(yīng)按下列規(guī)定計算:式中An——加固后構(gòu)件凈截面積;f——截面中最低強度級別鋼材的強度設(shè)計值;ηn——軸心受力加固構(gòu)件的強度降低系數(shù)。對非焊接加固的軸心受力或焊接加固的軸心受拉Ⅰ、Ⅱ類構(gòu)件取ηn=0.85;Ⅲ、Ⅳ類構(gòu)件取ηn=0.9。對焊接加固的受壓構(gòu)件按公式(5.3.1-2)取值。其中:σo為構(gòu)件未加固時的名義應(yīng)力。當(dāng)采用非對稱或形心位置改變的截面加固時,應(yīng)按第5.3.2條公式5.3.2計算。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)和初始幾何變形狀況等條件,綜合考慮選擇適當(dāng)?shù)募庸探孛嫘问剑浣孛鎻姸葢?yīng)按下列規(guī)定計算:式中N,Mx,My——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——分別為計算截面凈截面面積,對x軸和y軸的凈截面抵抗矩;ωTx,ωTy——構(gòu)件對x軸和y軸的總撓度,按公式(5.2.5)計算;rw,ry——塑性發(fā)展系數(shù),對Ⅰ、Ⅱ類結(jié)構(gòu)構(gòu)件,取rx=ry=1.0;對Ⅲ、Ⅳ類結(jié)構(gòu)構(gòu)件按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GBJ17-88)中表5.2.1采用;ηEM——拉彎或壓彎加固構(gòu)件的強度降低系數(shù),對Ⅰ、Ⅱ類結(jié)構(gòu)構(gòu)件取ηEN=0.85;Ⅲ、Ⅳ類結(jié)構(gòu)構(gòu)件取ηEN=0.9;當(dāng)N/An≥0.55fy時,取ηEM=ηn(ηn見第5.3.1條);f——截面中最低強度級別鋼材的強度設(shè)計值。5.3.3實腹式軸心受壓構(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,其整體穩(wěn)定性按下列規(guī)定計算:式中N——加固時和加固后構(gòu)件所受總軸心壓力;φA——軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù),按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GBJ17-88)附錄三相應(yīng)屈服強度鋼材的C類截面系數(shù)表格查取,或按其表后所附公式計算(計算時取fy=1.1f*);A——構(gòu)件加固后的截面面積;ηn——軸心受力加固構(gòu)件強度降低系數(shù),按第5.3.1條的規(guī)定采用;f*——鋼材換算強度設(shè)計值,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固截面引起的附加偏心時,應(yīng)按第5.3.4條加固的壓彎構(gòu)件計算其穩(wěn)定。5.3.4加固實腹式壓彎構(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)定計算:(1)彎矩作用平面內(nèi)的穩(wěn)定性:式中N——所計算構(gòu)件段范圍內(nèi)軸心壓力;φx——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、Ⅱ類構(gòu)件取rx=1.0,對Ⅲ、Ⅳ類構(gòu)件按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(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;ηEM——壓彎加固構(gòu)件的強度折減系數(shù),按第5.3.2條規(guī)定采用;ωx——構(gòu)件對x軸的初始撓度ωo及焊接加固殘余撓度ωw之和,ωw按第5.2.6條確定;βmx——等效彎矩系數(shù),按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GBJ17-88)第5.2.2條的規(guī)定采用;f*——鋼材換算強度設(shè)計值,按第5.3.6條規(guī)定采用。NEx——歐拉臨界力,按公式(5.3.4-2)計算;其中A——加固后構(gòu)件的截面面積;λx——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,除按公式(5.3.4-1)計算外,尚應(yīng)按下式計算:式中W2x——對較小翼緣或腹板邊緣的毛截面抵抗矩。(2)彎矩作用平面外的穩(wěn)定性:式中N——構(gòu)件所受軸心壓力;φy——彎矩作用平面外的軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù),參照第533條規(guī)定采用;A——加固后構(gòu)件的截面面積;φb——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)計規(guī)范》(GBJ17-88)附錄一第(五)項規(guī)定計算(計算時取fy=1.1f*),對箱形截面可取φb=1.4;Mx——所計算構(gòu)件段范圍內(nèi)最大彎矩;βtx——等效彎矩系數(shù),按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GBJ17-88)第5.2.2條第二項的規(guī)定采用;ωx——構(gòu)件對x軸的初始撓度ωox與焊接殘余撓度ωw之和。5.3.5彎矩作用在兩個主平面內(nèi)的雙軸對稱加固實腹式工字形和箱形截面壓彎構(gòu)件,其穩(wěn)定性按下列公式計算:式中φx、φy——對強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)定確定;φbx,φby——均勻彎曲的受彎構(gòu)件整體穩(wěn)定系數(shù);寸箱形截面取φbx=φby=1.4;對工字形截面,取φby=1.0,φbx可按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GBJ17-88)附錄一第(五)項規(guī)定計算(計算時取fy=1.1f*);Mx,My——所計算構(gòu)件段范圍內(nèi)對強軸和弱軸的最大彎矩;NEx,NEy——構(gòu)件分別對x軸和y軸的歐拉臨界力;ωx——構(gòu)件對x軸的初始撓度ωox與焊接殘余撓度ωwx的和;ωy——構(gòu)件對y軸的初始撓度ωoy與焊接殘余撓度ωwy之和;W1x,W1y——對強軸和弱軸的毛截面抵抗矩;βmx,βmy——等效彎矩系數(shù),按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GBJ17-88)第5.2.2條一款的規(guī)定采用;βtx,βty——等效彎矩系數(shù),按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GBJ17-88)第5.2.2條二款的規(guī)定采用。5.3.6加固構(gòu)件整體穩(wěn)定計算時,鋼材換算強度設(shè)計值可按下列規(guī)定采用:當(dāng)fo≤fs≤1.15fo時,取f*=fo;當(dāng)1.15fo<fs時,按式(5.3.6)計算確定:式中fo,fs——分別為構(gòu)件原來用鋼材和加固用鋼材的強度設(shè)計值;Ao,As——分別為加固構(gòu)件原有截面和加固的截面面積;Io,Is——分別為加固構(gòu)件原有截面和加固截面對加固后截面形心主軸的慣性矩。5.3.7加固的格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件,當(dāng)無初彎曲且對稱加固截面時,可按第5.3.1條規(guī)定計算其強度;按第5.3.3條規(guī)定計算其穩(wěn)定性,但對虛軸的長細(xì)比應(yīng)按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GBJ17-88)第5.1.3條計算取用換算長細(xì)比。當(dāng)構(gòu)件有初始彎曲損傷或非對稱加固截面引起的附加偏心(包括焊接殘余撓度ωw)時,應(yīng)根據(jù)損傷和附加偏心的實際情況,考慮為加固的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件,分別按第5.3.8條、第5.3.9條、第5.3.10條或第5.3.11條計算其穩(wěn)定性。5.3.8僅有繞虛軸(X軸)作用彎矩和初彎曲,附加偏心(ωx)的加固格構(gòu)式壓彎構(gòu)件,其彎矩作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)定性按下式計算:Wlx=Ix/yo,Ix為加固后截面對x軸的毛截面慣性矩,yo為由x軸到壓力較大分肢的軸線距離或者到壓力較大分肢的腹板邊緣的距離,二者取較大者;φx、NEx由換算長細(xì)比確定,其它符號同公式(5.3.4-1)。彎矩作用平面外的整體穩(wěn)定性可不計算,但應(yīng)計算分肢的穩(wěn)定性。分肢的軸力可按桁架的弦桿,并考慮構(gòu)件所受軸力、彎矩和彎曲損傷,附加偏心算得;對于綴板式構(gòu)件的分肢尚應(yīng)考慮由剪力引起的彎矩。5.3.9彎矩繞實軸作用,且無彎矩作用平面外的初始彎曲損傷、附加偏心的格構(gòu)式壓彎構(gòu)件,其彎矩作用平面內(nèi)和平面外的穩(wěn)定性計算均與加固的實腹式壓彎構(gòu)件的相同,但在計算彎矩作用平面外的穩(wěn)定性時,長細(xì)比應(yīng)取換算長細(xì)比且φb取1.0。5.3.10彎矩作用在兩個主平面和有雙向初彎曲和附加偏心(ωw、ωy)的加固的雙肢格構(gòu)式壓彎構(gòu)件,其穩(wěn)定性按以下規(guī)定計算:(1)按整體計算:φx、NEx按換算長細(xì)比并參照第4.3.3條中關(guān)于軸心受壓穩(wěn)定系數(shù)的規(guī)定確定,其它符號同公式(5.3.5-1)。(2)按分肢計算:在N和My作用下,將分肢作為桁架弦桿計算其軸心力,My可按公式(5.3.10-2)和公式(5.3.10-3),分配給兩肢(圖5.3.10),然后按第5.3.4條的規(guī)定計算分肢的穩(wěn)定性。分肢1:分肢2:式中I1,I2——分肢1,分肢2對y軸的慣性矩;y1,y2——My作用的主軸平面至分肢1、分肢2軸線的距離。5.3.11對實腹式軸心受壓、壓彎構(gòu)件和格構(gòu)式構(gòu)件單肢的板件應(yīng)按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GBJ17-88)第五章第四節(jié)有關(guān)規(guī)定驗算局部穩(wěn)定性。5.4構(gòu)造與施工要求5.4.1加大截面加固結(jié)構(gòu)構(gòu)件時,應(yīng)保證加固件與被加固件能夠可靠地共同工作、斷面的不變形和板件的穩(wěn)定性,并且要可能施工。加固件的切斷位置應(yīng)盡可能減小應(yīng)力集中并保證未被加固處截面在設(shè)計荷載作用下處于彈性工作階段。5.4.2在負(fù)荷下進行結(jié)構(gòu)加固時,其加固工藝應(yīng)保證被加固件的截面因焊接加熱,附加鉆、擴孔洞等所引起的削弱影響盡可能的小,為此必須制定詳細(xì)的加固施工工藝過程和要求的技術(shù)條件,并據(jù)此按隱蔽工程進行施工驗收。5.4.3在負(fù)荷下進行結(jié)構(gòu)構(gòu)件的加固,當(dāng)︱σomax︱≥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,可將加固件與被加固件沿全長互相壓緊;用長20~30mm的間斷(300~500mm)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2~5min。對于截面有對稱的成對焊縫時,應(yīng)平行施焊;有多條焊縫時,應(yīng)交錯順序施焊;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,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以上構(gòu)件的靜不定結(jié)構(gòu)(框架、連續(xù)梁等)時,應(yīng)首先將全部加固與被加固構(gòu)件壓緊和點焊定位,然后從力最大構(gòu)件依次連續(xù)地進行加固連接,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、鉚釘、普通螺栓和高強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)承受全部作用力時除外。如有根據(jù)可采用焊縫和摩擦型高強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)和強度設(shè)計值應(yīng)符合《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(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,尤其是采用端焊縫或螺栓的加固而需要折除原有連接,和擴大、增加釘孔時,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增加的辦法實現(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)計受力改變的差值,并考慮原有連接實際可能的承載力計算確定。計算時應(yīng)對焊縫的受力重新進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,應(yīng)盡量避免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,原有焊縫中的應(yīng)力不得超過該焊縫的強度設(shè)計值,加固處及其鄰區(qū)段結(jié)構(gòu)的最大初始名義應(yīng)力σomax不得超過5.1.4條的規(guī)定。焊縫施焊時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100℃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,首焊道應(yīng)從原焊縫端點以外至少20mm處開始補焊,加固前后焊縫可考慮共同受力,按6.2.6條規(guī)定進行強度計算。6.2.5負(fù)荷下用堆焊增加角焊縫有效厚度的辦法加固焊縫連接時,應(yīng)按下式計算和限制焊縫應(yīng)力:式中σf,τf——分別為角焊縫有效面積(heLw)計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;η——焊縫強度影響系數(shù),可按表6.2.5采用。加固焊縫總長度(mm)≥60030020010050≤30ηf1.00.90.80.650.2506.2.6加固后直角角焊縫的強度按下列公式計算,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當(dāng)力平行于焊縫長度方向時6.2.6.2在各種力綜合作用下,σf和τf共同作用處:在公式(6.2.6-1)至公式(6.2.6-3)中:σf——按角焊縫有效截面(heLw)計算,垂直于焊縫長度方向的應(yīng)力;τf——按角焊縫有效截面計算,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——角焊縫的計算長度,對每條焊縫其實際長度減去10mm;fwf——角焊縫的強度設(shè)計值,根據(jù)加固結(jié)構(gòu)原有和加固用鋼材強度較低的鋼材,按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(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,可采用附加連接板(圖6.2.7的辦法,附加連接板可以用角焊縫與基本構(gòu)件相連(圖6.27a);也可用附加節(jié)點板與原節(jié)點板對接(圖6.2.7b、c),不論采用何種方法,都需進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,應(yīng)首先考慮采用適宜直徑的高強度螺栓連接。當(dāng)負(fù)荷下進行結(jié)構(gòu)加固,需要拆除結(jié)構(gòu)原有受力螺栓、鉚釘或增加、擴大釘孔時,除應(yīng)設(shè)計計算結(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度。6.3.2當(dāng)用摩擦型高強度螺栓部分地更換結(jié)構(gòu)連接的鉚釘,從而組成高強度螺栓和鉚釘?shù)幕旌线B接時,應(yīng)考慮原有鉚釘連接的受力狀況,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)用高強度螺栓更換有缺損的鉚釘或螺栓時,可選用直徑比原釘孔小1~3mm的高強度螺栓,但其承載力必須滿足加固設(shè)計計算的要求。6.3.4用摩擦型高強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,但高強度螺栓的承載力設(shè)計值可按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GBJ17-88)第7.21條至第7.2.5條的有關(guān)規(guī)定計算確定。6.3.5用焊縫連接加固螺栓或鉚釘連接時,應(yīng)按焊縫承受全部作用力設(shè)計計算其連接,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(加固件),除須有足夠的設(shè)計承載能力和剛度外,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)計受力要求經(jīng)計算并考慮構(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)計算;對于受彎構(gòu)件,應(yīng)根據(jù)可能的最大設(shè)計剪力計算;對于壓彎構(gòu)件,可根據(jù)以上二者中的較大值計算。對于僅用增設(shè)中間支承構(gòu)件(點)來減少受壓構(gòu)件自由長度加固時,支承桿件(點)與加固構(gòu)件間連接受力,可按公式6.4.2計算,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)件鋼材強度設(shè)計值,當(dāng)加固件與被加固構(gòu)件鋼材強度不同時,取較高鋼材強度的值;fy——鋼材的屈服強度,當(dāng)加固件與被加固件鋼材強度不同時,取較高鋼材強度的值。6.4.3加固件的焊縫、螺栓、鉚釘?shù)冗B接的計算可按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GBJ17-88)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)定進行,但計算時,對角焊縫強度設(shè)計值應(yīng)乘以0.85,其它強度設(shè)計值或承載力設(shè)計值應(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,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)點板角焊縫連接加固焊接時(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,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摩擦型高強度螺栓連接的板件連接接觸面處理應(yīng)按設(shè)計要求和《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》及《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗收規(guī)范》的規(guī)定進行,當(dāng)不能滿足要求時,應(yīng)征得設(shè)計人同意,進行摩擦面的抗滑移系數(shù)試驗,以便確定是否需要修改加固連接的設(shè)計計算。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時,環(huán)境空氣溫度不應(yīng)低于-15℃,當(dāng)厚度超過30mm時,溫度不應(yīng)低于0℃,當(dāng)施焊沸騰鋼板時,應(yīng)高于5℃。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)生具有擴展性或脆斷傾向性裂紋損傷時,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)實際工作或進行加固的措施,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)件修復(fù)加固設(shè)計時,應(yīng)按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GBJ17-88)第6.2.1條至6.2.3條規(guī)定進行疲勞驗算,必要時應(yīng)專門研究,進行抗脆斷計算。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,作為臨時應(yīng)急措施之一,可于板件裂紋端外(0.5~1.0)t(t為板件厚)處鉆孔(圖7.1.3),以防止其進一步急劇擴展,并及時根據(jù)裂紋性質(zhì)及擴展傾向再采取恰當(dāng)措施修復(fù)加固。7.2修復(fù)裂紋的方法7.2.1修復(fù)裂紋時應(yīng)優(yōu)先采用焊接方法,一般按下述順序進行:7.2.1.1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100℃~150℃,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行錘擊;7.2.1.6按設(shè)計要求檢查焊縫質(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,修補順序為:7.2.2.1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邊應(yīng)留有2~4mm的間隙,并將其邊緣加工成對接焊縫要求的坡口形式;7.2.2.4嵌板定位后,將孔口四角區(qū)域預(yù)熱至100℃~150℃,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。蠶默7.慨2.班3沃用附偏加蓋載板修漂補裂子紋時浴,一枕般宜壟采用述雙層站蓋板燭,此雷時裂寄紋兩鴉端仍涂須鉆巴孔。患當(dāng)蓋厲板用揀焊接模連接城時,溫應(yīng)設(shè)橫法將滅加固化蓋板樹壓緊蓬,其叮厚度圖與原于板等湊厚,鏡焊腳則尺寸森等于丹板厚莫,蓋鳥板的弄尺寸絨和焊奶接順疑序可肢參照繳第7漏.2為.2萍條執(zhí)伍行。懶當(dāng)用賭摩擦勝型高仿強度靈螺栓橡連接翼時,斬在裂槍紋的改每側(cè)冤用雙吐排螺換栓,越蓋板肝寬度毫以能擁布置惡螺栓匙為宜絡(luò),蓋撇板長薦度每相邊應(yīng)頑超出鄙紋端佳15肚0m嫌m。殖朵7.別2.渠4江當(dāng)?shù)鮾?nèi)車梁拿腹板齒上部冬出現(xiàn)抵裂紋奉時,捧應(yīng)檢銀查和菠先采信取必牛要措袖施如葉調(diào)整疑軌道采偏心慌等,爭再按喬7.論2.踐1修罪補裂尋紋,氧此外舌尚應(yīng)鉗根據(jù)骨裂紋秤的嚴(yán)貍重程睜度和化吊車?yán)⒐ぷ髡碇祁惐瓌e分把別參逃照選帆用圖禮7.縫24蝦中的摟加固鬼措施政。寧辦圖7秤.2各.4忠吊避車梁濱加固乘方案道注:勺1-礎(chǔ)附加旦肋;潑2-突原有散肋柱8巾施喘工安嘆全與妄工程舌驗收踐驕8.燭1富施工項安全聚弟8.甚1.小1似鋼結(jié)椅構(gòu)加遣固工宏作開章始前肢,應(yīng)秧按設(shè)稱計要沒求采爽取卸策荷或墓支頂寒措施盲,確辮保施色工安諸全。詳貫8.賀1.慕2畜鋼結(jié)盈構(gòu)加彼固時毫,必窗須保掙證結(jié)報構(gòu)的確穩(wěn)定烤,應(yīng)排事先笛檢查豎各連懇接點泡是否莫牢固亂,必北
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