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文檔簡介
目次TOC\o"1-5"\h\z\u1總則 1292術語和符號 1302.1術語 1302.2符號 1303基本規(guī)定 1313.1一般規(guī)定 1313.2設計計算原則 1333.3加固方法及配合使用的技術 1344材料 1354.1原鋼材及其連接材料 1354.2加固用鋼材及焊接材料 1354.3螺栓、鉚釘、焊釘及錨栓 1364.4預應力用鋼拉索 1364.5碳纖維復合材 1374.6結構膠粘劑 1385改變結構體系加固法 1395.1一般規(guī)定 1395.2改變結構體系的一般方法 1405.3構造規(guī)定 1405.4改變結構體系的防屈曲加固法 1406增大構件截面加固法 1426.1一般規(guī)定 1426.2受彎構件的加固 1436.3軸心受力構件的加固 1446.4拉彎、壓彎構件加固計算 1456.5構造規(guī)定 1467粘貼鋼板加固法 1477.1一般規(guī)定 1477.2受彎構件加固計算 1477.3受拉構件局部正截面加固計算 1487.5構造規(guī)定 1488粘貼纖維復合材加固法 1498.1一般規(guī)定 1498.2受彎構件加固計算 1508.3受拉構件加固計算 1518.4構造規(guī)定和施工要求 1519外包鋼筋混凝土加固法 1539.1一般規(guī)定 1539.2加固計算 1539.3構造規(guī)定 15410鋼管構件內(nèi)填混凝土加固法 15510.1一般規(guī)定 15510.2圓形鋼管構件加固計算 15510.3正方形鋼管構件加固計算 15610.4管內(nèi)混凝土施工 15611預應力加固法 15711.1一般規(guī)定 15711.2構件預應力加固 15911.3結構整體預應力加固 15911.4構造要求 16011.5對預應力加固施工工藝的要求 16012連接和節(jié)點加固 16212.1一般規(guī)定 16212.2焊接連接的加固 16212.3螺栓和鉚釘連接的加固 16312.4加固件的連接 16412.5栓焊并用連接加固 16412.6節(jié)點的加固 16512.7構造規(guī)定及設計對施工要求 16613鋼結構的修復技術 16813.1一般規(guī)定 16813.2缺陷修復 16813.3變形修復 169附錄A既有建筑物結構荷載標準值的確定方法 170附錄B鋼構件截面加固形式的選用 171附錄C膠粘層剝離的主應力計算方法 172附錄D膠結層容許主應力計算方法 173
1總則1.0.1本條規(guī)定了制訂本規(guī)范的目的和要求,這里應說明的是,本規(guī)范作為鋼結構加固通用的國家標準,主要是針對為保障安全、質量、衛(wèi)生、環(huán)保和維護公共利益所必需達到的最低指標和要求作出統(tǒng)一的規(guī)定。至于以更高質量要求和更能滿足社會生產(chǎn)、生活需求的標準,則應由其他層次的標準規(guī)范,如專業(yè)性很強的行業(yè)標準、以新技術應用為主的推薦性標準和企業(yè)標準等在國家標準基礎上進行充實和提高。然而,在前一段時間里,這一最基本的標準化關系,由于種種原因而沒有得到遵循,出現(xiàn)了有些標準對安全、質量的要求反而低于國家標準的是保證加固結構安全可以接受的最低標準這一基點出發(fā),若遇到上述情況,一定要從國家標準法和建設部第25號部令的規(guī)定來實施本規(guī)范,做好鋼結構的加固設計工作,以避免在加固工程中留下安全隱患。1.0.2本條規(guī)定的適用范圍,與現(xiàn)行國家標準《鋼結構設計規(guī)范》GB50017相對應,以便于配套使用。1.0.3~1.0.4這兩條主要是對本規(guī)范在實施中與其他相關標準配套使用的關系作出規(guī)定。
2術語和符號2.1術語2.1.1~2.1.14本規(guī)范采用的術語及其涵義,是根據(jù)下列原則確定的:1凡現(xiàn)行工程建設國家標準已作規(guī)定的,一律加以引用,不再另行給出定義;2凡現(xiàn)行工程建設國家標準尚未規(guī)定的,由本規(guī)范參照國際標準和國外先進標準給出其定義;3當現(xiàn)行工程建設國家標準雖已有該術語,但定義不準確或概括的內(nèi)容不全時,由本規(guī)范完善其定義。2.2符號2.2.1~2.2.4本規(guī)范采用的符號及其意義,盡可能與現(xiàn)行國家標準《鋼結構設計規(guī)范》GB50017及《混凝土設計規(guī)范》GB50010相一致,以便于在加固設計、計算中引用其公式,只有在遇到公式中必需給出加固設計專用的符號時,才另行制定,即使這樣,在制定過程中仍然遵循了下列原則:1對主體符號及其上、下標的選取,應符合現(xiàn)行國家標準《工程結構設計基本術語和通用符號》GB50132的符號用字及其構成規(guī)則;2當必須采用通用符號,但又必須與新建工程使用的該符號有所區(qū)別時,可在符號的釋義中加上定語。
3基本規(guī)定3.1一般規(guī)定3.1.1鋼結構是否需要加固,應經(jīng)結構可靠性鑒定確認。我國已發(fā)布的現(xiàn)行國家標準《工業(yè)廠房可靠性鑒定標準》GB50144和《民用建筑可靠性鑒定標準》GB50292,是通過實測、驗算并輔以專家評估才作出可靠性鑒定的結論,因而較為客觀、穩(wěn)健,可以作為鋼結構加固設計的基本依據(jù);但須指出的是剛結構加固設計所面臨的不確定因素遠比新建工程多爾復雜,況且還要考慮業(yè)主的種種要求;因而本條作出了:“應按本規(guī)范的規(guī)定并結合業(yè)主的要求進行加固設計”的規(guī)定。此外,眾多的工程實踐經(jīng)驗表明,承重結構的加固效果,除了與其所采用的方法有關外,還與該建筑物現(xiàn)狀有著密切的關系。一般而言,結構經(jīng)局部加固后,雖然能提高被加固構件的安全性,但這并不意味著該承重結構的整體承載便一定是安全的。因為就整個結構而言,其安全性還取決于原結構方案及其布置是否合理,結構構件之間的支撐連接、拉結錨固是否系統(tǒng)而可靠,其原有的構造措施是否得當與其有效等等;而這些就是結構整體牢固性(robustness)的內(nèi)涵;其所起到的綜合作用就是使結構具有足夠的延性和冗余度。因此,本規(guī)范要求專業(yè)技術人員在承擔結構加固設計時,應對該承重結構的整體牢固性進行檢查與評估,以確定是否需作相應的加強。3.1.2被加固的混凝土結構、構件,其加固前的服役時間各不相同,其加固后的結構使用功能又可能有所改變,因此不能直接沿用原設計的安全等級作為加固后的安全等級,而應根據(jù)委托方對該結構下一目標使用期的要求,以及該房屋加固后的用途和重要性重新進行定位,故有必要由委托方與設計單位共同商定。3.1.3有關標準指出:加固設計應與施工單位密切配合,這是不言而喻的,本規(guī)范則進一步作出了“應避免對未加固部分以及相關的結構、構件和地基基礎造成不利的影響”的規(guī)定。因為在當前的結構加固設計領域中,經(jīng)驗不足的設計人員占較大比重,致使加固工程出現(xiàn)“顧此失彼”的失誤案例時有發(fā)生,故有必要加以提示。3.1.4由高溫、高濕、凍融、冷脆、腐蝕、振動、溫度應力、收縮應力、地基不均勻沉降等原因造成的結構損壞,在加固時,應采取有效的治理對策,從源頭上消除或限制其有害的作用。與此同時,尚應正確把握處理的時機,使之不致對加固后的結構重新造成損壞。就一般概念而言,通常應先治理后加固,但也有一些防治措施可能需在加固后采取。因此,在加固設計時,應合理地安排好治理與加固的工作順序,以使這些有害因素不至于復萌。這樣才能保證加固后結構的安全和正常使用。3.1.5本條是在編制組調(diào)研工作基礎上,根據(jù)征求意見過程中反饋的意見進行修訂的。其主要點如下:結構加固的設計使用年限,應與結構加固后的使用狀態(tài)及其維護制度相聯(lián)系,否則是無法確定的。因此,本規(guī)范給出的是在正常使用與定期維護條件下的設計使用年限,至于其他使用條件下的設計使用年限,應由專門技術規(guī)程作出規(guī)定。當結構加固使用的是傳統(tǒng)材料(如型鋼、鋼板和混凝土等),且其設計計算和構造符合本規(guī)范的規(guī)定時,可按業(yè)主要求的年限,但不高于現(xiàn)行國家標準《建筑結構可靠度設計統(tǒng)一標準》GB50068的規(guī)定進行確定。當使用的加固材料含有合成樹脂(如常用的結構膠)或其他聚合物成分時,其設計使用年限宜按30年確定。若業(yè)主要求結構加固的設計使用年限為50年,其所使用的合成材料的粘結性能,應通過耐長期應力作用能力的檢驗。檢驗方法應按現(xiàn)行國家標準《工程結構加固材料安全性鑒定技術規(guī)范》GB50728的規(guī)定執(zhí)行。當為局部加固時,尚應考慮原建筑物(或原結構)剩余設計使用年限對結構加固設計使用年限的影響。結構的定期檢查維護制度應由設計單位制定,由物管單位執(zhí)行。此外,應指出的是,對房屋建筑的修復,還應聽取業(yè)主的意見。若業(yè)主認為其房屋極具保存價值,而加固費用也不成問題,則可商定一個較長的設計使用年限;譬如,可參照歷史建筑的修復,定一個較長的使用年限,這在技術上都是能夠做到的,但畢竟很費財力,不應在業(yè)主無特殊要求的情況下,誤導他們這么做?;谝陨纤龅墓ぷ?,制定了本條確定設計使用年限的原則。3.1.6混凝土結構的加固設計,系以委托方提供的結構用途、使用條件和使用環(huán)境為依據(jù)進行的。倘若加固后任意改變其用途、使用條件或使用環(huán)境。將顯著影響結構加固部分的安全性及耐久性。因此,改變前必須經(jīng)技術鑒定或設計許可,否則其后果將很嚴重。本條為強制性條文,必須嚴格執(zhí)行。3.2設計計算原則3.2.1本條為新增的內(nèi)容,彌補了原規(guī)范對加固結構分析方法未作規(guī)定的不足。由于線彈性分析方法是最成熟的結構加固分析方法,迄今為國外結構加固設計規(guī)范和指南所廣泛采用。因此,本規(guī)范作出了“在一般情況下,應采用線彈性分析方法計算被加固結構的作用效應”的規(guī)定。至于塑性內(nèi)力重分布分析方法,由于到目前為止僅見在增大截面加固法中有所應用,故未作具體規(guī)定。若設計人員認為其所采用的加固法需按塑性內(nèi)力重分布分析方法進行計算時,應有可靠的實驗依據(jù),以確保被加固結構的安全。另外,還應指出的是,即使是增大截面加固法,在考慮塑性內(nèi)力重分布時,也應符合現(xiàn)行有關規(guī)范、規(guī)程對這種分析方法所作出的限制性規(guī)定。3.2.2本規(guī)定對鋼結構的加固驗算作了詳細而明確的規(guī)定。這里僅指出一點,即:其中大部分計算參數(shù)已在該結構加固前可靠性鑒定中通過實測或驗算予以確定。因此,在進行結構加固設計時,宜盡可能加以引用,這樣不僅節(jié)約時間和費用,而且在被加固結構日后萬一出現(xiàn)問題時,也便于分清責任。3.2.3本條是根據(jù)國內(nèi)外眾多震害教訓作出的規(guī)定。對抗震設防區(qū)的結構、構件單純進行承載力加固,未必對抗震有利。因為局部的加強或剛度的突變,會形成新的薄弱部位,或導致地震作用效應的增大,故必須在從事承載力加固的同時,考慮其抗震能力是否需要加強;同理,在從事抗震加固的同時,也應考慮其在重力荷載作用下的承載力是否需要提高。倘若忽略了這個問題,將會因原結構、構件承載力的不足,而使抗震加固無效。兩者相輔相成,在結構、構件加固問題上,必須全面考慮周到,決不可就事論事,片面地采取加固措施,以致留下安全隱患。3.2.4對本條需要說明的是,本規(guī)范給出的計算公式,當用于抗震驗算時,僅需將計算的構件承載力除以抗震承載力調(diào)整系數(shù),該系數(shù)一般由現(xiàn)行抗震設計規(guī)范給出,若對個別加固方法來給出,可暫按本規(guī)范給出的值采用。3.2.5為防止使用膠粘劑或其他聚合物的結構加固部分意外失效(如火災或人為破壞等)而導致的建筑物坍塌,國外有關的設計規(guī)程和指南,如英國混凝土協(xié)會55號設計指南便要求設計者對原結構、構件提供附加的安全保護。一般是要求原結構、構件必須具有一定的承載力,以便在結構加固部分意外失效時尚能繼續(xù)承受永久荷載和少量可變荷載的作用。為此,規(guī)范編制組出了按可變荷載標準值與永久荷載標準值之比值的大小,分別給出驗算用的荷載值,以供設計校核原結構、構件在應急狀態(tài)下的承載力使用。至于值取1.2和1.5,系參照上述國外資料和國內(nèi)設計經(jīng)驗確定的。3.3加固方法及配合使用的技術3.3.1根據(jù)結構加固方法的受力特點,本規(guī)范參照國內(nèi)外有關文獻將加固方法分為兩類。就一般情況而言,直接加固法較為靈活,便于處理各類加固問題,間接加固法較為簡便、可靠,且便于日后的拆卸、更換,因此在有些情況下,還可用于有逆性要求的歷史、文物建筑的搶險加固。設計時,可根據(jù)實際條件和使用要求進行選擇。3.3.2~3.3.3本規(guī)范共納入8種加固方法和5種配合使用的修復、修補技術,基本上滿足了當前加固工程的需要。這里應指出的是,每種方法和技術,均有其適用范圍和應用條件:選用時,若無充分的科學試驗和論證依據(jù),切勿隨意擴大其使用范圍,或忽視其應用條件,以免考慮不周而釀成安全質量事故。3.3.4鋼結構的連接對鋼結構加固至關重要。在鋼結構常用連接方法中,鋼結構加固宜采用焊接連接和摩擦型高強度螺栓連接。摩擦型高強度螺栓與焊接混合連接,國內(nèi)外已進行了一些試驗研究,但是考慮到由于使用經(jīng)驗不足,計算方法也不夠成熟,為穩(wěn)妥計,在鋼結構加固工作中使用混合連接時,一般只考慮一種連接承受全部荷載;當有實際試驗研究根據(jù)時,才可考慮二者共同工作。
4材料4.1原鋼材及其連接材料4.1.1考慮到現(xiàn)行《鋼結構設計規(guī)范》GB50017已將大部分結構用鋼的抗力分項系數(shù)調(diào)整為1.111,因此,對使用多年的原鋼材的抗拉強度設計值,當按現(xiàn)場檢測得到的屈服強度推定值確定時,其值取為1.2,還是合適的。如果是新建工程的加固,其原鋼材的值,仍可按現(xiàn)行《鋼結構設計規(guī)范》GB50017的規(guī)定取用。4.1.2鋼結構構件由于氣相腐蝕,當其截面積損失超過25%或其板件的剩余厚度小于5mm時,材料強度設計值應根據(jù)鋼材腐蝕程度的不同,乘以本規(guī)范給出的降低系數(shù)予以降低,且應力仍應按實際凈截面計算。條文中所指出的腐蝕類別系按現(xiàn)行國家標準《工業(yè)建筑防腐蝕設計規(guī)范》GB50046的劃分確定。4.1.3這是考慮到連接的重要性而作出的規(guī)定,由于與原構件匹配的連接,其材質和設計指標值看《鋼結構設計規(guī)范》GB50017的多次修訂,已與當年有顯著不同,在這種情況下,若檢測或專家論證結果較現(xiàn)行相應指標顯著偏低,只能按該推定值除以較大的分項系數(shù)確定其設計值,以保證連接不先于構件破壞。4.2加固用鋼材及焊接材料4.2.1本條為選擇結構加固用鋼材的最基本要求,執(zhí)行時,應以嚴格遵守現(xiàn)行國家標準GB50017的規(guī)定,并保證實現(xiàn)設計意圖為前提,采取各種有效措施,使新老截面、構件、結構能良好地共同工作,并應注意新老材料之間的強度、韌性及焊接性能的匹配,以充分利用材料潛能的發(fā)揮。為此,應堅決拒收來路不明和未經(jīng)現(xiàn)場見證復驗的鋼材,并堅決拒用原始銹蝕等級為D級的鋼材,以確保結構加固的安全性。4.2.2本條是對鋼結構加固用的焊接材料提出基本要求。主要說明兩點:1手工焊接時焊條型號中關于藥皮類型的確定,應按結構的受力情況和重要性區(qū)別對待;對受動力荷載需要驗算疲勞的結構,為減少焊縫金屬中的含氫量防止冷裂紋,并使焊縫金屬脫硫減小形成熱裂紋的傾向,以綜合提高焊縫的質量,故應采用低氫型堿性焊條;對其他結構可采用普通焊條。2自動焊或半自動焊所采用的焊絲和焊劑應符合設計對焊縫金屬力學性能的要求。在焊接材料的選用中,由于我國已頒布了焊絲和焊劑的國家標準《熔化焊用鋼絲》GB/T14957、《氣體保護電弧焊用碳鋼、低合金鋼焊絲》GB/T8110、《碳鋼藥芯焊絲》GB/T10045、《低合金鋼藥芯焊絲》GB/T17493、《埋弧焊用碳鋼焊絲和焊劑》GB/T5293、《低合金鋼埋弧焊用焊劑》GB/T12470等。因此,只要按上述國家標準來選用焊絲和焊劑的型號即可。4.3螺栓、鉚釘、焊釘及錨栓4.3.1對本條規(guī)定,需要說明點:1高強度螺栓。按現(xiàn)行國家標準,大六角頭高強度螺栓的規(guī)格為M12~M30,其性能等級分為8.8級和10.9級。8.8級高強度螺栓推薦采用的鋼號為40B鋼、45號鋼和35號鋼,10.9級高強度螺栓推薦采用的鋼號為20MnTiB鋼和35VB鋼;扭剪型高強度螺栓的規(guī)格為M16~M24,其性能等級只有10.9級,推薦采用的鋼號為20MnTiB鋼。2圓柱頭焊釘?shù)男阅艿燃壪喈斢谔妓劁摰腝235鋼,屈服強度3鉚釘?shù)男阅芎唾|量要求已很長時間沒有發(fā)布國家或行業(yè)標準,只能借用標準件的標準進行定制,若訂制有困難,可采用高強度螺栓按本規(guī)范的規(guī)定進行替換或替代。4鋼結構用的錨栓,其性能和質量主要是執(zhí)行現(xiàn)行國家標準《優(yōu)質碳素鋼鋼號和一般技術條件》GB/T699和《緊固件機械性能螺栓、螺釘和螺柱》GB/T3098.6的要求。目前國內(nèi)主要采用35號和36號鋼制作5.8級~8.8級的錨栓。4.4預應力用鋼拉索4.4.1本條規(guī)定了可用于外加預應力加固的剛拉索品種,但應針對被加固構件、結構的施力特點和要求進行選擇。4.4.2結構加固用的鋼絞線索,一般可選用無粘結鋼絞線,其規(guī)格以17結構居多;其質量應符合現(xiàn)行行業(yè)標準《無粘結預應力鋼絞線》GB/T5224的要求。這種鋼絞線摩擦力小,且耐腐性好,貨源也較充足,故應用較多。近些年來,還開發(fā)了耐蝕性更好的環(huán)氧涂層鋼絞線和環(huán)氧涂層填充型鋼絞線,前者具有與母材相同的強度特性和粘結強度,且其柔軟性與噴漆前相同;后者還可以避免因鋼絲間存在毛細現(xiàn)象而導致內(nèi)部鋼絲銹蝕;同時,由于鋼絲間無相對滑動,還提高了抗疲勞性能。另外,設計者也可以習慣和經(jīng)驗選用鍍鋅類各種鋼絞線。這些鋼絞線雖然成本較低,但易銹蝕,只能用于干燥或有防護措施的場合。4.4.4加固用的鋼絲繩,其實與鋼絞線同屬一類,當鋼絲繩為單股結構時,也稱為鋼絞線,加固常用的鋼絲繩應為67+IWS或619+IWS的鋼芯類產(chǎn)品。4.5碳纖維復合材4.5.1對本條的規(guī)定需說明以下兩點:1碳纖維按其主要原料分為三類,即聚丙烯腈(PAN)基碳纖維、瀝青(PITCH)基碳纖維和粘膠(RAYON)基碳纖維。從結構加固性能要求來考量,只有PAN基碳纖維最符合承重結構的安全性和耐久性要求;粘膠基碳纖維的性能和質量差,不能用于承重結構的加固;瀝青基碳纖維只有中、高模量的長絲,可用于需要高剛性材料的加固場合,但在通常的建筑結構加固中很少遇到這類用途,況且在國內(nèi)尚無實際使用經(jīng)驗,因此,本規(guī)范規(guī)定:必須選用聚丙烯腈(PAN)基碳纖維。另外,應指出的是最近市場新推出的玄武巖纖維,由于其強度和彈性模量很低,不能用于結構加固。因此,在選材時,切勿聽信不實的宣傳。2當采用聚丙烯腈基碳纖維時,還應首選12K或12K以下的小絲束;當有使用經(jīng)驗時,還可使用15K的小絲束;嚴禁使用大絲束纖維;其所以作出這樣嚴格的規(guī)定,主要是因為小絲束的抗拉強度十分穩(wěn)定,離散性很小,其變異系數(shù)均在5%以下,容易在生產(chǎn)和使用過程中,對其性能和質量進行有效的控制;而大絲束則不然,其變異系數(shù)高達15%~18%,且在試驗和試用中所表現(xiàn)出的可靠性較差,故不能作為承重結構加固材料使用。另外,應指出的是,K數(shù)大于15,但不大于24的碳纖維,雖仍屬小絲束的范圍,但由于我國工程結構使用碳纖維的時間還很短,所積累的成功經(jīng)驗是從12K及15K碳纖維的試驗和工程中取得的;對大于15K的小絲束碳纖維所積累的試驗數(shù)據(jù)和工程使用經(jīng)驗嫌不足。因此,在此次制定的國家標準中,僅推薦使用12K及15K的碳纖維。這一點應提請加固設計單位注意。本條規(guī)定是根據(jù)《建筑結構可靠度設計統(tǒng)一標準》GB/T50068、《工程結構加固材料安全性鑒定技術規(guī)范》GB50728和《正態(tài)分布完全樣本可靠度單側置信下限》GB4885的有關規(guī)定,并參考國外有關標準和指導制定的。因此,能夠保證碳纖維復合材在鋼結構加固中使用的安全性。表4.3.3的指標是根據(jù)全國建筑物鑒定與加固標準技術委員會10多年來對進入我國建設工程市場各種品牌和型號纖維復合材的抽檢結果,并參照國外有關規(guī)程和指南制定的。就每一品種和型號而言,其抗拉強度標準值,均具有95%的強度保證率和99%的置信水平。因而不僅具有承重結構新要求的安全性,而且具有可靠性和包容性。4.6結構膠粘劑4.6.1本條依據(jù)現(xiàn)行國家標準《工程結構加固材料安全性鑒定技術規(guī)范》對以鋼為基材的結構膠的分類、分級規(guī)定進行制定的。其中,之所以不允許使用不飽和聚酯和醇酸樹脂為主成分配制結構膠,是因為它們不耐水、不耐潮濕,且耐久性很差,如果在鋼結構加固工程上使用,將導致發(fā)生安全問題。4.6.2本條規(guī)定是根據(jù)《建筑結構可靠度設計統(tǒng)一標準》GB50068、《工程結構加固材料安全性鑒定技術規(guī)范》GB50728和《正態(tài)分布安全樣本可靠度單側置信下限》GB4885的有關規(guī)定,并參考國外有關標準和指南制定的。
5改變結構體系加固法5.1一般規(guī)定5.1.1通過改變結構體系或計算圖形來達到加固的目的,通常是較為有效而經(jīng)濟的加固方法,本規(guī)范根據(jù)國內(nèi)外工程實踐經(jīng)驗并參照國外資料,提出了幾種改變結構體系的加固方法;主要是通過改變傳力途徑、荷載分布、節(jié)點性質、邊界條件;增設附加構件或支撐;施加預應力;考慮空間協(xié)同工作等手段,改變結構體系或計算圖形,以調(diào)整原結構內(nèi)力,使結構按設計要求進行內(nèi)力重分配,從而達到加固的目的。5.1.2本條指出改變結構計算圖形可能對相關的結構(包括基礎、構件、節(jié)點)和支座的使用狀態(tài)和承載能力產(chǎn)生影響,因此加固設計時,除應對被直接加固結構進行承載能力和正常使用極限狀態(tài)的計算外,尚應對相關結構和地基基礎進行必要的補充驗算,并采取切實可行的合理的構造措施,保證其安全。5.1.3調(diào)整內(nèi)力可能影響結構的承載能力、剛度和使用功能,因此,采用這種方法加固鋼結構時,應在加固設計中規(guī)定調(diào)整內(nèi)力(應力)值或位移(應變)值的允許幅度和偏差,以及其檢測位置和檢驗方法。5.1.5采用附加支撐或鋼板墻加固時,由于普通鋼支撐和鋼板墻存在失穩(wěn)問題,在其發(fā)生失穩(wěn)時,會產(chǎn)生較大的不平衡力,容易造成相鄰部件、構件的破壞,需要采取措施防止此類破壞。如果試圖簡單地通過提高支撐或鋼板墻的承載力避免其失穩(wěn)來解決這一問題,容易造成在相鄰重要部位、重要構件、相鄰連接附加過大的作用力,特別是在地震作用下,由于地震作用的不確定性,容易造成結構發(fā)生脆性破壞。這種情況較為典型的如承重構件因過大的附加壓力而失穩(wěn),又如梁柱節(jié)點因過大的附加作用力而剪切破壞。防屈曲支撐或防屈曲鋼板墻可以有效地控制其承載力的下限值和上限值,因此可以用于解決上述問題。5.1.6改變結構體系所要達到的加固目的,在很大程度上需通過合適的施工程序和巧妙的施工方法來實現(xiàn),而且施工方法正確與否也影響結構的受力狀態(tài)。為了準確地實現(xiàn)加固設計的意圖及保證安全可靠,本條特別強調(diào)設計應與施工緊密配合,且未經(jīng)設計許可,不得擅自修改施工方法和施工程序。5.2改變結構體系的一般方法5.2.1本條列舉了幾種增加結構或構件剛度的加固方法,其中包括加設支撐以增加廠房空間剛度或縱向剛度;增設輔助桿件以減少構件的長細比;重點加強排架結構中某一列柱的剛度以減輕其他列柱的負荷;以及在搭架結構中設置拉桿或拉索以加強結構的剛度和調(diào)整結構的自振率以提高抗振能力等等。但在具體的加固設計時,必須根據(jù)工程的實際情況,進行設計計算,繪制施工圖,方可實施。條文中給出的圖5.2.1-1~圖5.2.1-4中的原結構用細實踐,被加固部分或加固構件用粗實踐,臨時支撐用細虛線,空間結構加固或施加預應力處用粗虛線表示。以下條文圖中線條的表示與此條的相同。5.2.3、5.2.4考慮到這兩種加固方法的每一計算步驟及其計算內(nèi)容,已寫得很明白,且設計人員也很熟悉,只要按每一項目進行計算,便可如同常規(guī)設計一樣去完成,因此,略去了具體的結構力學計算和截面設計。5.3構造規(guī)定5.3.1主要強調(diào)新增的構件,其端部應與被加固結構、構件可靠地連接,且連接的構造應設計得盡量不削弱原構件的承載力。5.3.2型鋼套箍雖是首選的構造方法,但在潮濕部位使用時,應仔細做好防潮、防腐蝕處理。5.4改變結構體系的防屈曲加固法5.3.1~5.3.3本節(jié)針對增設普通支撐加固時可能遇到的難點問題,給出了利用防屈曲支撐和防屈曲鋼板墻進行加固的補充方法。普通鋼支撐受其穩(wěn)定承載力驗算的限制,容易造成普通鋼支撐的剛度偏大或者外觀幾何尺寸偏大。前者使得在有些加固設計中可能難以實現(xiàn)合理的內(nèi)力重分布或二次受力過程,或者加大了相鄰重要部位、重要構件脆性破壞的可能性,后者可能影響建筑空間的使用。采用防屈曲支撐或防屈曲鋼板墻,可以直接按照剛度需求值進行設計,實現(xiàn)內(nèi)力重分布或二次受力的合理目標,同時可以取較小的外觀幾何尺寸。此外,防屈曲鋼板墻可以避免附加支撐常見的與門窗沖突的問題。5.3.4~5.3.5防屈曲支撐是一種新型的高性能構件,其最核心的技術是采用套筒防止芯板在受壓時發(fā)生屈曲。正因為如此,這種構件可以在各種復雜受力條件下提高結構的性能,并不局限于其起源時的抗震需求。與普通支撐不同,防屈曲支撐的軸向剛度和軸向承載力沒有很強的相關關系,這為通過設計控制或調(diào)整內(nèi)力重分布與二次受力過程成為可能,為復雜條件下的加固設計提供了便利。5.3.6~5.3.9防屈曲鋼板墻與防屈曲支撐在工作原理上相似,通過約束箱體可以防止芯板受剪時發(fā)生屈曲。與防屈曲支撐相比,防屈曲鋼板墻在相同承載力下的墻厚較小,可以避免對建筑空間的過多占用。防屈曲鋼板墻的芯板主要有工字形和開縫兩種類型。前者承載力和剛度較大,主要用在高寬比較小的情形;后者承載力和剛度較小,主要用在高寬比較大的情形。
6增大構件截面加固法6.1一般規(guī)定6.1.1本章適用范圍涵蓋焊接加固、螺栓連接加固、鉚釘連接加固以及粘貼鋼板的增大截面法加固,在本章提出以上各加固類型的計算方法。在第7章中僅列出對粘貼鋼板加固法的工藝要求,不再另述其設計方法。6.1.2采用增大構件截面加固鋼結構時,會較大影響基本單元——構件甚至結構的受力工作性能,因而指出應根據(jù)構件缺陷、損傷狀況、加固要求,考慮施工可能,經(jīng)過設計比較選擇最有利的截面形式,本規(guī)范附錄A給出了各受力構件的一些截面加固形式,可供參考。6.1.3非負荷下加固的鋼構件的計算可按《鋼結構設計規(guī)范》(GB50017-88)規(guī)定進行,但考慮被加固部分材料性質的變化,缺陷修補、截面和構件幾何受力特征改變等,仍應執(zhí)行本標準規(guī)定的條件。6.1.4增大構件截面加固鋼結構,可能是在負荷、部分卸荷或全部卸荷狀況下進行,加固前后結構幾何特性和受力狀況會有很大不同,因而需要根據(jù)結構加固期間及前后,分階段考慮結構的截面幾何特性、損傷狀況、支撐條件和作用其上的荷載及不利組合,確定計算圖形,進行受力分析,以期找出結構的可能最不利受力。設計截面加固,以確保安全可靠。6.1.5考慮到鋼材硬化、韌性降低、疲勞和斷裂的可能,鋼結構應根據(jù)其所受荷載性質(靜力、動力或多次反復)、環(huán)境狀況(溫度、濕度等)和結構的連接方法(焊接或螺栓、鉚釘連接)即結構的設計工作條件,選擇截面以控制其最大名義應變范圍(彈性、部分塑性或塑性發(fā)展),以保證結構的耐久、安全和節(jié)約,并依此劃分了構件的工作類別,I類結構的使用條件最不利于結構的工作。此條給出了四類不同設計工作條件結構,負荷下焊接加固時的初始最大名義應力的限制水平。根據(jù)清華大學近期完成的負載下焊接加固鋼梁的試驗研究和有限元分析,發(fā)現(xiàn)可以保證承受初始應力比為0.673的構件在負載下焊接加固的安全性,并考慮近期實際工程應用情況,故對Ⅳ類構件在原規(guī)范基礎上將應力比限值提高到0.65。6.1.6加固后的I、II6.1.7考慮到螺栓連接或鉚釘連接加固對截面削弱,控制負載下加固應力比限制不大于0.85。對于超過應力限值時的高負荷下焊接連接、螺栓連接或鉚釘連接的增大截面加固應采取其他方法,不在本章所述范圍。6.2受彎構件的加固6.2.1給出了加固的受彎構件強度計算的統(tǒng)一表達式及其塑性發(fā)展系數(shù)的取值。在表達形式上取與《鋼結構設計規(guī)范》(GB50017-88)的相一致,但考慮到新加固截面部分的應力滯后及原有截面應變的可能過多塑性發(fā)展,引入了受彎構件強度折減系數(shù),并針對其不同設計工作條件類別和不同加固方法進行取值,以焊接加固方法的參數(shù)取值為基礎,基本保持栓接加固和鉚接加固參數(shù)優(yōu)于焊接加固參數(shù)的取值原則。為保證結構安全,還規(guī)定了其鋼材強度設計值應取較低強度級別鋼材的值。6.2.2鋼材抗剪強度、局部承壓強度,對結構韌性降低的影響一般較小,且都不是疲勞裂紋擴展的主導性參量,為簡便計仍采用《鋼結構設計規(guī)范》(GB50017-88)有關條文進行核算。6.2.3實腹式受彎構件的整體穩(wěn)定計算,仍采用《鋼結構設計規(guī)范》(GB50017-88)的有關規(guī)定及方法。穩(wěn)定系數(shù)φ應按加固后截面計算(參見M.H.Лащенко《Усилениеметаллическихконструкций》,Ленинград:Государственноеиздательстволитературыпостроительствуиархитектуре,1954.),采用加固后整個截面的φ值對強度設計值進行折減以計算構件穩(wěn)定承載力。強度設計值取鋼材換算強度設計值并乘以折減系數(shù),其取值系根據(jù)有初始長程殘余應力構件,由計算機模擬分析后得出的結果,并與強度計算時的結果作了協(xié)調(diào)(參見《建筑結構》1994.7)。6.2.4計算加固構件整體穩(wěn)定性時所用鋼材換算強度設計值,系引用了國外的表達式(參見《Проектированиеметаллическихконструкци》,1990,c,334)。一般加固不允許使用的鋼材,故未給出的f*取值6.2.5組合板梁的局部穩(wěn)定性,即板件的穩(wěn)定性計算和翼緣、腹板寬厚比限值和計算,仍按《鋼結構設計規(guī)范》(GBJ17-88)有關條文進行,未作改動。6.2.6加固后受彎構件的總撓度ωT應包括加固前負荷下的初始撓度ω0,焊接時因加熱、固化引起的焊接殘余撓度ωw及焊后新增荷載下的撓度增量Δω。ω0和Δω可按一般材料力學方法計算求得。6.2.7ωw的計算較為復雜,應該根據(jù)構件實際幾何尺寸特性和焊接條件研究確定,原96規(guī)范考慮到國內(nèi)當時研究不成熟,采用了國外的計算式(參見B.B.Bирюлев《роектированиеметаллическихконструкций》Стройизцат,п.,1990,c.329.)并經(jīng)計算在表達形式上做了一些修改簡化。6.3軸心受力構件的加固6.3.1軸心構件原有截面一般是對稱的,若其損傷的非對稱性不大,可采用對稱的加固截面形式;若其損傷的非對稱性較大,則宜采用不改變截面形心位置的加固截面形式,以減小附加受力影響。給出的加固構件強度計算公式中引入了軸心受力構件的強度降低系數(shù),以考慮其加固后截面的應力滯后的控制拉應變過大,ηn表達式參照了國外資料(《Проектированиеметаллическихконструкци》,1990,c,331~334)。軸心受力構件的強度降低系數(shù)仍需針對其不同設計工作條件類別和不同加固方法進行取值,并以焊接加固方法的參數(shù)取值為基礎,基本保持栓接加固和鉚接加固參數(shù)優(yōu)于焊接加固參數(shù),粘貼鋼板加固參數(shù)取為焊接加固的0.8倍,并對此參數(shù)取為0.05的整數(shù)倍;
當截面損傷非對稱性較大和采用非對稱或形心位置改變的加固截面時,應按偏心受力構件計算其強度。根據(jù)清華大學負載下焊接加固軸壓鋼柱和受彎鋼梁試驗結果,加固后構件的極限承載力和殘余變形受初始負載大小的影響。對于加固后發(fā)生整體失穩(wěn)的試件,初始負載對其極限承載能力不利。6.3.2截面加固的實腹式軸心受力構件的穩(wěn)定性,其承載力與加固前后截面都有關系,由于穩(wěn)定系數(shù)是臨界應力除以鋼材的屈服強度,當加固截面的鋼材與原構件鋼材屈服強度不一致時,計算更為麻煩,此處參考國外加固標準的方法,在采用本規(guī)范的規(guī)定進行計算時,除引入考慮應力滯后等使承載力降低的折減系數(shù)ηn外,尚引入了換算強度設計值,以考慮材料屈服強度的可能不同。6.3.3根據(jù)清華大學近期完成的負載下焊接加固鋼柱的試驗研究和有限元分析,發(fā)現(xiàn)鋼柱在應力比小于0.2時,負載下加固對其極限承載力無明顯影響,可按全卸載焊接加固進行設計。6.4拉彎、壓彎構件加固計算6.4.1拉彎或壓彎構件,即偏心受力構件的截面加固比較復雜,應根據(jù)原有構件截面特征、損傷狀況、加固要求等綜合考慮選擇加固截面,可采取相關公式計算強度,計算中除考慮了加固前后構件總撓度ωT可能引起的附加彎矩外,又引入了偏心受力構件的設計強度降低系數(shù)ηEM,其值除由計算機模擬計算分析簡化取值外,尚與軸心受壓構件和受彎構件的作了對比、協(xié)調(diào)。偏心受力構件的設計強度降低系數(shù)ηEM仍需針對其不同設計工作條件類別和不同加固方法進行取值。首先按照初始軸力比對系數(shù)的確定分為兩類,當N/An>0.55fy時,偏心受力構件受力接近于軸心受力構件,按n取值;當N/An≤0.55fy時,此系數(shù)應介于受彎構件與軸心受力構件之間。確定其它加固方式的修正系數(shù)時,以焊接加固方法的參數(shù)取值為基礎,基本保持栓接加固和鉚接加固參數(shù)優(yōu)于焊接加固參數(shù),粘貼鋼板加固參數(shù)取為焊接加固的0.8倍,并對此參數(shù)取為0.05的整數(shù)倍。6.4.2截面加固的實腹式壓彎構件的計算,基本采用了《鋼結構加固設計規(guī)范》(CECS77:96)有關表達式的原理,但考慮加固鋼材與原構件屈服強度的可能不同、應力滯后等,以及加固構件因負荷、焊接加固引起的撓度增加,在其計算表達式中分別引入了鋼材換算強度設計值、壓彎構件強度折減系數(shù)ηEM,以及初始撓度ω0和焊接參與撓度ωw引起的附加彎矩Nωx(ωx=ω0+ωw)影響。6.4.3彎矩作用在兩主平面內(nèi)的加固的工字形或箱型截面構件的整體穩(wěn)定性計算原理和表達式,除引入了上述、ηEM和Nωx、Nωy參量外,與《鋼結構設計規(guī)范》(GBJ17—88)的有關條文相同。6.4.4~6.4.7截面加固的格構式偏心受壓構件穩(wěn)定性計算采用《鋼結構設計規(guī)范》GB50017的有關表達式,并引入、ηEM和Nωx、Nωy以分別考慮不同鋼材屈服強度、應力滯后和附加彎矩影響,但格構式構件,因其受力、截面加固、損傷狀況等可能不相同,采用本規(guī)范的方法時,應很好分析研究其受力,并在整體穩(wěn)定、分肢穩(wěn)定計算中考慮。6.4.8上述各類構件加固后的局部穩(wěn)定驗算應根據(jù)新形成的幾何特征,按《鋼結構設計規(guī)范》GB50017有關規(guī)定進行。6.5構造規(guī)定6.5.1增大截面加固結構構件時,有新、舊兩種鋼材在同一構件截面中共同參與受力工作,因而必須采取必要的構造及工藝措施,以保證新、舊兩種鋼材能協(xié)同工作。同時還應保證不致因加固、焊接順序不當?shù)仁┕ぴ蚨斐刹粦械慕孛?、構件幾何形狀的彎扭畸變。此外,當采用焊縫連接加固截面時,常有較大焊接殘余應力,它對鋼結構的受力及耐久性都有影響,因而在加固構造及施工措施中,應極力避免較大的應力集中,以使構件,尤其受動荷載作用的構件在正常使用極限狀態(tài)下能處于彈性范圍內(nèi)工作。6.5.2負荷下進行加固構件時,常需進行焊接,開、擴螺栓孔洞,此時必須制定合理的施工工藝,保證構件在施工過程中有足夠的承載力,以免加固施工中的工程事故發(fā)生。對于加固后不便于檢查質量、并影響結構承載能力的施工過程中的結構狀況,尚應詳細記錄并作為隱蔽工程進行驗收,以便對加固后結構進行評價。6.5.3先點焊固定,以使構件較初具一定的承載力;其后逐次施焊時,盡可能采用使構件能對稱、自由變形的施焊順序,以減少殘余應力和畸變。6.5.5該條特別強調(diào)了對有二個以上構件組成的靜不定結構(框架、連續(xù)梁等)進行加固時,應先點焊定位,使結構初成整體,再從受力剛度最大的構件開始,逐次焊接,以便結構能較自由變形,減少焊接殘余應力。
7粘貼鋼板加固法7.1一般規(guī)定7.1.1根據(jù)粘貼鋼板加閻鋼結構構件的受力特性,規(guī)定了這種方法儀適用于鋼結構受彎、受拉實腹式構件的加固。7.1.2粘鋼的承重構件最忌在復雜的應力狀態(tài)下工作,故本條強調(diào)了應將鋼板受力方式設計成僅承受軸向應力作用。7.1.3對粘貼在鋼結構表面的鋼板之所以要進行防護處理,主要是考慮加固的鋼板一般較薄,容易因銹蝕而顯著削弱截面,或引起粘合面剝離破壞,其后果必然影響使用安全。7.1.4本條規(guī)定了長期使用的環(huán)境溫度不應高于60℃7.1.5采用粘貼鋼板加固時,應采取措施卸除或大部卸除活荷載。其日的是減少二次受力的影響,也就是降低鋼板的滯后應變,使得加固新增的鋼板能充分發(fā)揮強度。7.1.6粘貼鋼板的膠粘劑一般是可燃的,故應按現(xiàn)行國家標準《建筑設計防火規(guī)范》GB50016規(guī)定的耐火等級和耐火極限要求以及相關規(guī)范的防火構造規(guī)定進行防護。7.2受彎構件加固計算7.2.1國內(nèi)外的試驗研究表明,在受彎構件的受拉面和受壓面粘貼鋼板進行受彎加固時,起截面應變分布仍可采用平截面假定。7.2.2受彎構件加固后,其截面特性將發(fā)生改變,需要重新計算加固后換算截面模量以及中和軸位置。7.2.3受彎構件正截面加固計算,應考慮不能卸載引起的原構件應力,該應力應按原截面模量進行計算,受彎構件粘鋼加固應考慮針對不同類構件的強度折減系數(shù)。7.2.4受彎構件斜截面抗剪加固計算,應該考慮不能卸載引起的原構件應力,該應力應按原截面模量進行計算,受彎構件粘鋼加固應考慮針對不同類構件的強度折減系數(shù)。7.2.6為了保證粘鋼加固的可靠性,規(guī)定其正截面受彎承載力以及斜截面的受剪承載力的提高幅度,均不應超過40%。7.2.8粘貼延伸長度取值系參照《混凝土加固設計規(guī)范》GB50367制定,是偏于安全、穩(wěn)健的。7.2.9在受彎構件的受拉翼緣表面粘鋼加固后,雖然抗彎承載力是提高了,但其局部穩(wěn)定性和整體穩(wěn)定性驗算也有可能不滿足,需要按照現(xiàn)行國家標準《鋼結構設計規(guī)范)GB50017的相關規(guī)定。7.3受拉構件局部正截面加固計算7.3.1軸心受拉情況下,只要端部結構構造合理,其計算截面能達到極限狀態(tài)時,但應考慮后加固的粘鋼與原構件之間的協(xié)同工作系數(shù),并不應比原構件的承載力大40%。7.5構造規(guī)定7.5.1當工資型鋼梁的腹板局部穩(wěn)定不滿足規(guī)范要求可采用粘貼T型鋼構件進行加固,Y型鋼構件的厚度不應小于6mm。7.5.2要求在受彎構件的受拉邊或受壓邊鋼構件表面上粘鋼進行加固時,起端部應設置連接螺栓2M12,以防止端部的膠體出現(xiàn)剝離破壞。
8粘貼纖維復合材加固法8.1一般規(guī)定8.1.1根據(jù)粘貼纖維復合材加固鋼結構構件的受力特性,規(guī)定了這種方法僅適用于鋼結構受彎、受拉實腹式構件的加固。8.1.2碳纖維復合材自重輕、力學性能優(yōu)越,比強度和比剛度高,在鋼結構加固領域,一般采用單向纖維為主的碳纖維復合材片材,利用其高強受拉性能進行加固。本條強調(diào)了纖維復合材料不能承受壓力,只能考慮其抗拉作用,因而要求將纖維受力方式設計成僅承受拉應力作用。8.1.5本條規(guī)定粘貼在鋼結構表面的纖維增強復合材不得直接暴露于陽光或有害介質中。為此,其表面應進行防護處理,以防止長期受陽光照射或介質腐蝕,從而起到延緩材料老化、延長使用壽命的作用。8.1.6本條規(guī)定了采用這種方法加固的結構,其長期使用的環(huán)境溫度不應高于60°8.1.7采用纖維增強復合材料加固時,應采取措施盡可能地卸載。其目的是減少二次受力的影響,亦即降低纖維復合材的滯后應變,使得加固后的結構能充分利用纖維材料的強度。提高加固后的承載力,以獲得最好的加固效果。8.1.8粘貼纖維復合材的膠粘劑一般是可燃的,故應按照現(xiàn)行國家標準《建筑設計防火規(guī)范》GB50016規(guī)定的耐火等級和剛火極限要求,對纖維復合材進行防護。膠水的玻璃化轉變溫度比較低,碳纖維復合材加固鋼構件復合構件在火災下的性能表現(xiàn)往往由膠結層來控制。一方面碳纖維復合材雖然能為膠結層提供保護,但是鋼構件卻能把熱傳給膠結層,導致膠水分解并釋放有毒氣體,另一方面碳纖維復合材內(nèi)的溫度梯度會產(chǎn)生不同的溫度效應,所產(chǎn)生的應力分布將導致加固材料彎曲,剝離應力增加,所以應對加固構件表面進行防護。復合構件宜采用膨脹型防火涂料,防火涂料的燃點應低于膠水的玻璃化轉變溫度。加固構件表面添加覆蓋層也可以起到防火效果,某些對防火要求較高的建筑,可以在覆蓋層和構件表面之間再刷防火涂料和填充玻璃棉等,必要時尚需做防火試驗。8.1.9~8.1.10本條對纖維復合材的抗拉強度、彈性模量及拉應變設計值的指標作出了規(guī)定。雖然碳纖維復合材在鋼結構受彎構件加固中的設計強度取值等同于鋼構件本身強度,大約僅相對于纖維復合材強度值的1/3~1/7,但本規(guī)范仍然要求碳纖維的設計強度具有高性能材料的特點,其原因在于:①市場上的碳纖維材料的高強度與制造工藝水平和質量是有直接相關的,如果降低對抗拉強度性能的要求,可能會使纖維材料受力性能的均勻性無法得到很好保證;②在鋼結構加固設計中,一般是按照彈性理論進行計算分析的,采用高強度等級的碳纖維材料,可以為加固構件進入初期塑性階段不至于立即拉斷,從而提高了加固的安全性和構件的延性。8.2受彎構件加固計算8.2.1國內(nèi)外的試驗研究表明,在受彎構件的受拉面粘貼纖維復合材進行受彎加固時,其截面應變分布仍可采用平截面假定。8.2.2本條是考慮纖維復合材多層粘貼的不利影響,引入了纖維復合材的厚度折減系數(shù)。該系數(shù)系參照ACI440委員會于2000年7月修訂的“GUIDEFORTHEDESIGNANDCONSTRUCTIONOFEXTERNALLYBONDEDFRPSYSTEMSFORSTRENGTHENINGCONCRETESTRUCTURES”而制定的。8.2.2~8.2.4受彎構件加固后,截面特性將發(fā)生改變,需要重新計算加固后換算截面模量以及中和軸位置,雖然一般情況下碳纖維的彈性模量略大于鋼材,但由于碳纖維的彈性模量不是很穩(wěn)定,為了簡化計算,假定碳纖維與鋼材的彈性模量相同。受彎構件正截面和抗剪加固計算,應該考慮不能卸載引起的原構件應力,該應力應按原截面模量進行計算,受彎構件粘貼纖維復合材加固應考慮針對不同類構件的強度折減系數(shù)。為了保證粘貼纖維復合材加固的可靠性,規(guī)定其正截面受彎承載力以及斜截面的受剪承載力的提高幅度,均不應超過40%。粘貼延伸長度取值按照《混凝土加固設計規(guī)范》GB50367執(zhí)行。8.2.9在受彎構件的受拉翼緣表面粘貼碳纖維復合材片材加固后,雖然抗彎承載力是提高了,但其局部穩(wěn)定性和整體穩(wěn)定性也有可能不足,需要按現(xiàn)行國家標準《鋼結構設計規(guī)范》GB50017的相關規(guī)定進行驗算。8.3受拉構件加固計算8.3.1~8.3.2軸心受拉情況下,如果端部有可靠錨固,碳纖維復合材一般能充分發(fā)揮強度,但應考慮后加固粘貼的碳纖維復合材與原構件之間的協(xié)同工作系數(shù),并不應比原構件的承載力大40%;如果端部沒有可靠錨固,纖維復合材料只能大致發(fā)揮到鋼材應力水平。8.4構造規(guī)定和施工要求8.4.1本條關于碳纖維復合材加固量的規(guī)定,是參照國內(nèi)外有關指南和文獻制定的,其目的是保證其受力和錨固的可靠性。8.4.4本條對膠結層的厚度提出了施工要求,膠結層的厚度越大,內(nèi)部出現(xiàn)缺陷的概率就越高,且氣泡也不易排出等,同時會導致剝離應力增加;反過來厚度減小,會導致膠結層沿碳纖維復合材延伸方向的剪應力增大,所以膠結層的厚度應取一個最適宜的平衡值。8.4.5碳纖維復合材端部是膠結層沿碳纖維復合材延伸方向的剪應力和垂直于碳纖維復合材表面外向的剝離應力較集中的部位,這兩種應力與碳纖維復合材板的厚度、膠結層的厚度等密切相關。通過圖8.5.5的措施即減少碳纖維復合材板的厚度,增加膠結層的厚度、溢膠,從而達到減少剪應力或者剝離應力的目的,有效的避免了碳纖維復合材端部發(fā)生破壞。8.4.6碳纖維復合材端部是應力集中區(qū)域,易發(fā)生剝離破壞,同時考慮到施工質量、環(huán)境、人為因素等,端部應采取錨固措施以保證達到預期的加固效果。圖8.4.6-1所示的錨固措施是國內(nèi)加固鋼構件常用的錨固措施,當沿縱向粘貼碳纖維復合材時,應在碳纖維復合材端部纏繞纖維布,考慮到錨固措施的重要性和CFRP與鋼板間易發(fā)生電偶腐蝕,錨固用的且與鋼構件直接接觸的碳纖維復合材宜使用GFRP。8.4.7為了保證碳纖維復合材片材與被加固鋼構件的粘貼可靠性,應在粘貼碳纖維復合材片材前對鋼構件進行表面糙化處理,一般可采用鋼絲刷等手工打磨或者噴砂處理,必要時可用高壓水沖洗鋼材表面,并且等水干后才可涂抹膠水。同時,為防止打磨后的鋼材表面暴露在空氣中腐蝕,應盡量在打磨后立即粘貼碳纖維復合材。8.4.8加固兩端簡支受彎構件時,碳纖維復合材端部距離支座越遠,截面彎矩越大,能量釋放率越高,如果超過臨界能量釋放率,就會導致碳纖維復合材端部脫膠,所以碳纖維復合材末端宜盡量位于于彎矩較小處也就是支座處。加固受拉、壓構件時,為防止端部至節(jié)點這一段的構件發(fā)生破壞,碳纖維復合材宜盡量貼至節(jié)點處。8.4.9碳纖維導電性很強,用碳纖維加固時很容易發(fā)生電偶腐蝕,研究證明在碳纖維和金屬構件之問增加一道玻璃纖維隔離層能有效避免電偶腐蝕。研究表明,受高壓交流設備的影響所產(chǎn)生的感應電流會破壞加同體系,所以高壓交流設備附近的鋼結構不宜用碳纖維材料加固。8.4.10膠水固化過程中施工環(huán)境的溫度和濕度應處于配套樹脂材料規(guī)定的使用溫度和濕度范圍內(nèi),否則會對膠水的耐久性產(chǎn)生不利影響。
9外包鋼筋混凝土加固法9.1一般規(guī)定9.1.1外包鋼筋混凝土加固法由于濕作業(yè)工作量大、養(yǎng)護期長、占用建筑中空間較多,一般多用于需要大幅度提高承載能力的鋼構件加固。9.1.2采取措施卸載主要是為了減少二次受力的影響,同時為加固施工提供操作空間。9.1.4本條規(guī)定了對加固后的結構進行整體內(nèi)力及位移分析時,采用疊加方法計算組合構件的鋼度。9.2加固計算9.2.1采用外包鋼筋混凝土加固構件時,起正截面承載力計算公式系參照現(xiàn)行行業(yè)標準《鋼骨混凝土結構技術規(guī)程》YB9082的計算公式給出,但為考慮二次受力及我、二次施工因素的影響,對外包鋼筋混凝土部分承載力予以折減,去折減系數(shù)為0.9。9.2.2式(9.2.2-2)足鋼筋混凝土部分承擔的軸力及相應的受彎承載力計算公式,設計時,考慮二次受力和二次施工因素的影響,對鋼筋混凝土部分承擔的軸力和彎矩予以了放大。對配置非對稱截面的鋼構件,當鋼構件的非對稱性不是很大時,可偏于安全地換算成對稱截面,再按本條9.2.2進行計算。9.2.3采用外包鋼筋混凝土加固承受壓力和雙向彎矩的鋼構件時,其正截面受彎承載力計算公式考慮了二次受力及二次施工因素的影響,對外包鋼筋混凝土部分承載力予以折減。取式(9.2.3-1)和式(9.2.3-2)給出了雙向受彎正截面承載力的一般迭加方法,其計算原理與9.2.1條相同,即對于給定的軸力N值,根據(jù)軸力平衡方程,任意分配鋼構件部分和鋼筋混凝土部分承擔的軸力,并分別求得相應各部分繞x軸和y軸的受彎承載力,兩部分受彎承載力之和的最大值,即為在該軸力下鋼骨混凝土柱的受彎承載力。9.2.5~9.2.6采用外包鋼筋混凝土加固鋼構件時,其斜截面受剪承載力計算公式也考慮了二次受力和二次施工因素的影響,而且其影響較大,故對外包鋼筋混凝土部分的承載力予以折減,取抗剪強度利用系數(shù)為0.85。9.3構造規(guī)定9.3.1外包鋼筋混斑土厚度的規(guī)定是保證耐火性、耐久性、鋼構件與混凝土的粘結性能。并保證鋼構件不產(chǎn)生局部壓屈的重要條件。同時考慮施工方便,并能使混凝土澆注密實,因此外包鋼筋混凝土厚度不宜太小。9.3.2為保證力的可靠傳遞,縱向受力鋼筋兩端應有可靠地連接和錨固,柱下端應深入基礎并應滿足錨固要求;其上端應穿過樓板與上層節(jié)點連接或在屋面板處封頂錨固。此外為保證外包混凝土與型鋼構件的共同工作、防止外包混凝土在破壞階段的剝落而導致承載力降低,因此構件中應按GB50010的要求配置箍筋;同時在端部塑性鉸區(qū)的箍筋尚應加密配置。9.3.3采用外包鋼筋混凝土加固鋼構件的截面設計是按疊加原理,在計算中并未要求鋼構件與混凝土共同作用,一般不需要設抗剪切件。對過渡層、過渡段、型鋼構件與混凝土間傳力較大部位,為保證型鋼構件與外包混凝土間的傳力可靠和共同受力,應經(jīng)計算設置抗剪連接件。目前通常采用栓釘,因此本規(guī)范中關于剪力連接件設置,均按采用栓釘確定。
10鋼管構件內(nèi)填混凝土加固法10.1一般規(guī)定10.1.2本條規(guī)定了被加固鋼管構件的基本構造要求。圓形鋼管的直徑不宜過小,以保證混凝土澆筑質量。為保證鋼管與混凝土共同工作,矩形鋼管截面邊長之比不宜過大。為避免加固后形成的矩形鋼管混凝土構件在喪失整體承載能力之前鋼管壁板件局部屈曲,除應要求鋼管壁厚不小于6mm外,尚應保證鋼管全截面有效。故鋼管截面高寬比不應大于2,且應換算成邊長為的等效正方形截面進行計算。10.1.3采用內(nèi)填混凝土加固時,為了減小二次受力的影響,宜采取措施對結構進行卸載。10.1.4考慮到混凝土與鋼材的合理匹配,保證質量,提出了混凝土強度等級不低于C30的要求。應采取措施減小管內(nèi)混凝土由于收縮等可能產(chǎn)生的不利影響。10.1.6鋼管內(nèi)填混凝土后形成鋼管混凝土構件,其截面彈性剛度為原鋼管和內(nèi)填混凝性剛度之和。10.2圓形鋼管構件加固計算10.2.1~10.2.7給出了圓形鋼管構件加固后承載力設計值的計算公式。其表達形式10.2.8、10.2.9內(nèi)填混凝土圓形鋼管構件的橫向受剪承載力不應小于其剪力設計值?;炷翀A鋼管構件的橫向受剪承載力設計值計算公式,同樣應考慮鋼管構件二次受力,以及施工質量、施工環(huán)境的影響,因此對新增內(nèi)填混凝土強度予以折減。故因將橫向受剪承載力設計值計算公式施工環(huán)境對構件承載力的影響,采取了內(nèi)填混凝土的強度予以折減的措施,取值為0.8.在進行承載力驗算時,取凈截面進行驗算;當截面無削弱時,按毛截面進行驗算。10.3.4~10.3.13參照國內(nèi)外有關推薦性標準和指南,給出的矩形鋼管混凝土結構的計算公式,并考慮二次受力,及施工質量、施工環(huán)境對構件承載力的影響,對內(nèi)填混凝土的工作承擔系數(shù)予以折減,取0.75,則折減后內(nèi)填混凝土的工作承擔系數(shù)計算公式為:中的1.0改取為0.8。10.3正方形鋼管構件加固計算10.3.1~10.3.2軸心受壓構件計算公式考慮到二次受力,及施工質量、施工環(huán)境對構件承載力的影響,采取了對內(nèi)填混凝土的強度予以折減的措施,取值為0.8。在進行承載力驗算時,取凈截面進行驗算;當截面無削弱時,按毛截面進行驗算。10.3.4~10.3.13參照國內(nèi)外有關推薦性標準和指南,給出的矩形鋼管混凝土結構的計算公式,并考慮二次受力,及施工質量、施工環(huán)境對構件承載力的影響,對內(nèi)填混凝土的工作承擔系數(shù)予以折減,取0.75,則折減后內(nèi)填混凝土的工作承擔系數(shù)計算公式為10.4管內(nèi)混凝土施工10.4.2本條給出的人工澆搗法、導管澆搗法、高位拋落無振搗法,及泵送頂升法等四種混凝土澆筑方法是目前國內(nèi)鋼管混凝土工程施工中較為成熟的方法。其中以泵送頂升澆筑法的質量最易控制。隨著施工技術的發(fā)展,在工程實踐中鋼管混凝土的施工工藝將會有所不同,但無論采用哪種工藝,都要保證混凝土的強度,還要保證混凝土的密實度。10.4.5當鋼管內(nèi)有穿心構件時,對拋落的混凝土有阻礙作用,影響混凝土的密實度,應慎用高位拋落無振搗法。10.4.9鋼管混凝土構件由于核心混凝土被外圍鋼管所包覆,因此混凝土澆筑質量的控制存在一定難度。日前一般采用敲擊法通過聽聲音來判斷密實度。對一些重要構件和部位則可以采用超聲波來檢測。由于超聲波通過時的聲速、振幅、波形等超聲參數(shù)與管內(nèi)混凝土的密實度、均勻性和局部缺陷密切相關,因此可應用超聲波來檢測管內(nèi)混凝土的質量。具體做法是先對混凝土的強度和缺陷進行標定,獲得超聲波通過時的超聲參數(shù),以此作為標準與鋼管混凝土實測結果進行比較,從而確定管內(nèi)混凝土的質量狀況。
11預應力加固法11.1一般規(guī)定11.1.1本條主要說明本章加固方法的適用范圍,分別包括對結構或者具有獨立結構功能的子結構或結構單元和構件的加固,用以改善結構或構件的受力性態(tài)。主要加固目的包括:1提高結構或構件的剛度。2提高結構或構件的承載能力。3改善原結構或構件受力性態(tài)以及工作狀態(tài)。11.1.2進行結構加固設計前,需通過檢測鑒定確定原結構中構件材料的力學性能及其質量等級,作為加固設計的依據(jù)。11.1.3用于加固結構或構件的預應力構件,通常是相對較柔的構件,其截面尺寸與長度相比相對很小,因而其整體彎曲剛度很小。除高強鋼索、高強鋼棒外,鋼帶或型鋼也可以作為預應力構件,只要其整體彎曲剛度相對小即可??傊A應力構件不能因自身彎曲剛度大而在被加固構件中形成額外彎曲內(nèi)力。11.1.4結構預應力加固設計錨固節(jié)點應盡可能避開被加固構件應力較大的區(qū)域,同時,錨固節(jié)點構造應便于除塵、防腐與防火維護。預應力的施加應保證提高結構或構件抗力,盡量減小荷載增加的不利效應。11.1.5施加預應力的方法有多種,目前常用的方法有:張拉加固索法、調(diào)整支座位置法及臨時支撐卸載法,可根據(jù)被加固結構或構件的自身狀態(tài)及工作環(huán)境選擇。當有其他方法可選擇時,應通過實驗驗證其有效性及安全性。11.1.6構件的預應力加固方法,應根據(jù)其受力特征及薄弱剛度方向確定。除本條所列常見構件的受力特征及其加固方法外,當有其他方法可選擇時,應通過實驗驗證其有效性及安全性。11.1.7被加固的鋼結構,由于已使用一段時間或已出現(xiàn)變形或損傷,其結構狀態(tài)已不同于設計之初,因此,建立準確的計算模型應考慮變形或損傷的存在及其影響。另外,采用預應力加固時,由于預應力構件相對較細,且預應力可能需要分級施加,在理論分析時考慮幾何非線性效應才能獲得較為準確的數(shù)值結果。11.1.8常規(guī)的結構設計,僅需要進行承載力驗算及正常使用極限狀態(tài)驗算。但對于采用預應力加固的結構,由于預應力可能需要分級施加,施工階段結構的受力狀態(tài)可能不同于設計計算狀態(tài),因此,為了保證結構安全及其使用性能,應對施工階段可能出現(xiàn)的不利荷載狀態(tài)進行必要的驗算。施工時原結構的荷載狀態(tài)是指結構承受載、或部分承受載、或完全不承受載。11.1.10根據(jù)國家現(xiàn)行標準《工程結構可靠性設計統(tǒng)一標準》GB50153的有關規(guī)定,當進行鋼結構加固構件承載能力極限狀態(tài)及正常使用極限狀態(tài)驗算的荷載效應組合時,應計算預應力作用效應并參與組合。在正常使用極限狀態(tài)下,預應力作用分項系數(shù)γp通常取1.0。11.1.11本條關于預應力張拉系數(shù)γT參考《預應力鋼結構技術規(guī)程》確定。11.1.12本條計算得到的結構變形,應該是相對于原結構設計狀態(tài)位形的變形,否則,不能滿足正常使用要求。在實際工程中,可根據(jù)結構的使用要求調(diào)整。11.1.13本條參照《鐵路橋涵鋼筋混凝土和預應力混凝土結構設計規(guī)范》制定。11.1.14各種錨具的錨固變形、回縮和滑移值可實測獲得,變形值一般是固定的。預應力的損失率和結構的跨度有關,跨度越大損失率越小,跨度越小損失率越大。這種損失可通過現(xiàn)場的施工進行一定量的超張拉得到補償。預應力構件張拉端錨口摩擦和在轉向裝置處的摩擦力,可在設計孔道時盡量避免摩擦以減小損失,或采取其它措施以消除摩擦損失。松弛可作為非彈性變形進行預應力損失估算。鋼材的松弛與徐變引起的預應力損失不是局部性的,而是發(fā)生在結構各構件中,必須通過整體結構分析確定損失狀況,可在預應力設計中予以補償。溫度影響是指構件隨溫度變化而發(fā)生非彈性變形,溫度對預應力的影響是整體的。溫度因素需要在預應力設計階段分析時考慮。11.1.15當索的長度較小時(30m以下),應考慮應力松弛損失。索較長時可不考慮。11.1.16預應力加固用鋼絲、鋼絞線的應力松弛試驗表明,應力松弛損失值與鋼絲的初始應力值和極限強度有關。本條給出的普通松弛和低松弛預應力鋼絲、鋼絞線的松弛損失值計算公式,參照了《混凝土結構設計規(guī)范》GB50010-2011。11.1.19加固后結構或構件的預應力若松弛,則失去加固作用,因此,用于加固的預應力構件在正常使用狀態(tài)不能松弛。11.1.20本條的重要索指其破壞后危及結構整體安全的索或索系,次要索指其破壞后危及結構局部構件正常使用而不影響結構安全的索或索系。索力設計限值的確定,目前統(tǒng)計資料還不多,僅參考一些實際工程以及有關規(guī)程。11.1.21采用傳統(tǒng)的簡化近似公式計算張拉端及錨固端,難以獲得準確的計算結果,為了保證安全,應采用較為精確的數(shù)值計算方法驗算該節(jié)點。11.2構件預應力加固11.2.1本條列出的單個構件預應力加固方法為常見且成熟的方法,也可采用其他有效且安全的加固方法。當采用新方法時,應通過準確的計算分析驗證或模型實驗驗證。11.2.2本條規(guī)定的目的主要是為了保證原構件不被削弱或其受力性質不發(fā)生變化。否則,應采取措施,保證原構件受力性質不發(fā)生變化。11.2.6若加固用的拉桿安裝后不施加一定的預應力,則該拉桿將滯后承載,導致原構件變形過大甚至損壞,起不到預定的加固效果。11.2.8采用傳統(tǒng)的簡化近似公式難以獲得節(jié)點的準確計算結果,為了保證安全,應采用較為精確的數(shù)值計算方法驗算該節(jié)點。11.2.11的加固設計方法,通常是用于鋼管類閉口截面構件,且預應力索可從管中穿過。本條公式的前提是被加固構件在加固預應力作用下不失穩(wěn),為此在加固設計時,應采取措施,保證被加固構件在施加預應力時的穩(wěn)定性。11.2.12參照《現(xiàn)代預應力鋼結構》(修訂版)制定。構件中的預應力NPe為張拉后的實際有效預應力,與上一條定義相同。11.2.15關于被加固梁的驗算方法,形式與《鋼結構設計規(guī)范》GB50017相同,但增加了預應力的影響。構件中的預應力NPe為張拉后的實際有效預應力,與上一條定義相同。11.2.16算被加固桁架結構的內(nèi)力和變形時,可將實際施加的預應力作為荷載進行計算。對于采用吊掛方式加固的桁架結構,可采用同樣的方法進行計算與設計驗算。11.3結構整體預應力加固11.3.1列出的整體結構預應力加固方法為常見且成熟的方法,也可采用其他有效且安全的加固方法。當采用新方法時,應通過準確的計算分析驗證或模型實驗驗證。11.3.2規(guī)定的目的主要是為了保證原構件受力性質不發(fā)生變化。否則,應采取措施,保證原構件受力性質不發(fā)生變化。11.3.3結構體系的外部空間用于建筑或其它功能。若結構體系的外部空間可被允許用于加固構件布置,則此條可突破,如預應力斜拉或懸索加固法。11.3.4結構的加固改造必定會造成部分構件內(nèi)力增加,為此,需特別提起注意,當實施加固時,應對加固過程中設計應力超過鋼材強度設計值的構件現(xiàn)行加固,以保證安全。11.3.5本條的目的為了保證預應力構件內(nèi)力分布盡量均勻,當不能保證內(nèi)力分布均勻時,應通過計算分別確定加固構件的截面尺寸。11.3.7原結構在受力狀態(tài)進行加固的節(jié)點設計與新結構的節(jié)點設計完全不同,應考慮已存在的內(nèi)應力,同時,在加固施工時,應采取事先釋放內(nèi)應力的措施或其它安全措施。11.3.8加固結構的設計是在結構受力狀態(tài)下進行增加構件及預應力的設計計算,與新結構的設計完全不同,應考慮加固過程中的內(nèi)力狀態(tài),同時,還應考慮原結構的早期變形或損傷。11.3.911.4構造要求11.4.6用于施加預應力的張拉節(jié)點的構造,應考慮張拉時采用的設備、張拉方式以及張拉時輔助零件的設置、所需的張拉空間及施工作業(yè)的可操作性,且要考慮錨固可靠。同時,還應考慮超張拉的安全性。11.4.7關于板件的寬厚比限值,應參照國家現(xiàn)行標準《鋼結構設計規(guī)范》GB50013的規(guī)定執(zhí)行。11.4.8拉索過長就會產(chǎn)生明顯的下垂,雖然不影響受力,但會影響觀感或者使用,有條件時,在索的中部可增設吊索或吊桿,可減小其垂度。11.4.10~11.4.11本條參照《混凝土結構加固設計規(guī)范》制定。11.5對預應力加固施工工藝的要求11.5.1由于鋼結構加固施工比新結構安裝更為復雜,因此,應要求施工企業(yè)在加固施工之前預先制定加固施工方案,并應編制相應的施工組織設計文件,這樣才能保證施工質量以及施工安全。11.5.2不進行準確的施工過程模擬計算,就不能預先掌握各施工階段結構及構件的內(nèi)力、變形的分布及變化,也就難以進行施工控制,要保證施工安全順利進行,就應該預先模擬計算,了解各個施工步的結構狀態(tài)。11.5.6鋼結構加固的施工張拉,通常設計有要求。當設計無規(guī)定時,應根據(jù)結構特點、施工條件,按照對稱張拉的原則由施工方制定張拉方案,同時應由設計方通過計算審核張拉方案,以保證施工過程安全。11.5.8~11.5.9鋼結構加固施工過程中,施工過程監(jiān)測與控制至關重要,因此,應事先制定施工過程監(jiān)測方案,確定應監(jiān)測的應力、位移以及應監(jiān)測的位置,并在實際施工時,通過實時監(jiān)測數(shù)據(jù)與理論計算值的比較,判定當前施工時的結構狀態(tài)是否安全、是否滿足質量要求,進而達到合理控制的目的。
12連接和節(jié)點加固12.1一般規(guī)定12.1.1加固連接方法的選擇應綜合考慮結構加固的原因、目的、受力狀態(tài)、構造及工作條件和原有結構采用的連接方法,一般可與原有結構的連接方法一致。當原有結構為鉚釘鏈接時,可采用摩擦型高強度螺栓連接方法加固;如原有結構為焊接,當其連接強度不足時,應該采用焊接,而不宜用螺栓等其它連接方法;當為防止板件疲勞裂紋的擴展,可采用有蓋板的摩擦型高強度螺栓連接方法加固。12.1.2鋼結構常用連接方法中,其連接的剛度,即破壞時抵抗變形的大小,依次為焊接、摩擦型高強度螺栓、鉚接和普通螺栓連接。一般應用剛度較大的連接加固比其剛度小的連接,且進行計算時不宜考慮其混合共同受力,但在受力較簡單明確的接頭中,可經(jīng)研究采用焊縫與摩擦型高強度螺栓共同受力的混合連接。當僅考慮較大剛度連接承受全部設計受力時,較小剛度連接可不予拆除。12.1.3加固連接所用材料,如焊條金屬等,應與原有結構及其連接材料的性質相容、協(xié)調(diào)、一致,即匹配,并使彼此能很好結合,強度、韌性、塑性良好。12.1.4負荷下加固連接,當采用焊接時,如沿構件橫截面連接施焊,會使構件全截面金屬的溫度升高過大而失去承載力;當采用摩擦型高強度螺栓加固而需在橫截面上增加、擴大釘孔,或拆除原有鉚釘、螺栓等連接件過多時,常使原有構件連接承載力急劇降低。為避免加固施工中的工程事故,需采取必要的合理施工工藝,和進行施工條件下的承載力核算。12.2焊接連接的加固12.2.1~12.2.3焊縫連接的加固應首先考慮增加長度來實現(xiàn),其也可考慮增加焊角尺寸或同時增加焊腳尺寸或同時增加焊縫長度和焊腳尺寸來實現(xiàn)。不論哪種方法,都應經(jīng)過對施焊前后和過程中焊縫連接強度的計算。如果在負荷下加固垂直于受力方向的橫向焊縫時,還必須采取適當?shù)氖┖腹に嚰鞍踩夹g措施,以免施焊中因焊件過熱引起的構件和其連接承載力急劇降低而導致事故的發(fā)生。12.2.4為保證加固焊縫連接的安全,負荷下用增加非橫向焊縫的方法加固焊縫時,原有焊縫中負荷下的應力不得超過該焊縫的強度設計值;加固處及相鄰區(qū)段結構中的初始最大名義應力σomax,對于=1\*ROMANI,=2\*ROMANII和=3\*ROMANIII,=4\*ROMANIV類設計工作條件的結構,分別不大于0.2fy,0.4fy,和0.55fy,σomax計算見本規(guī)范第6.1.7條;施焊時的焊條直徑、電流強度、每焊道焊腳尺寸及其焊道施焊的時間間隔等均應給予限制,以避免金屬過熱及減少焊接殘余應力。12.2.5負荷下堆焊焊腳尺寸以增加其有效厚度加固焊縫時,由于施焊加熱原有焊縫,考慮600℃影響區(qū)域內(nèi)焊縫暫無承載力,致使焊縫的總平均設計強度降低,根據(jù)國內(nèi)試驗研究和經(jīng)計算分析簡化,引入了焊縫長度影響系數(shù)ηf以考慮這一影響。其值見表11.2.512.2.6加固后的角焊縫,可考慮新、舊焊縫的共同受力工作,但由于工地施焊,負荷下加固焊縫中可能有應力滯后等,將角焊縫設計強度ffw適當降低,即乘以0.85的系數(shù)。并對角焊縫同時受有σf、τf時,做了進一步簡化:σf2+τf2=0.95ffw。12.2.7當由于加固受力、構造等原因,僅增加焊縫長度和有效厚度或兩者共同的方法不能滿足加固要求時,建議可用附加節(jié)點板等措施,使加固的連接受力適當“分流”,但必須對其受力進行認真的分析,確?!胺至鳌笔芰Φ目赡芘c合理。12.3螺栓和鉚釘連接的加固12.3.1原有鉚釘或螺栓松動、損壞失效或連接強度不足,需要更換或新增時,應首先考慮采用相同直徑的摩擦型高強度螺栓,如摩擦型高強度螺栓承載力過低,不能滿足強度要求時,可考慮用承壓型高強度螺栓。但采用前者時,應合理確定板件間的抗滑移系數(shù)υf;采用后者時,應將錯位不平整的釘孔設法擴鉆平整,用B級或A級螺栓,且應校核被連接板件的的凈截
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