鋼結構加固設計（鋼結構加固設計的一些關鍵點）

吳忠加固改造設計公司15秒前1閱讀0評論

鋼結構加固設計是一個關鍵的工程過程，旨在提高現有鋼結構的承載能力和延長其使用壽命。在設計過程中，需要綜合考慮結構的歷史、用途和環境條件等因素。以下是一些關鍵點：，，1. 評估現有結構：對現有鋼結構進行詳細的檢查和評估，以確定其當前狀態和潛在的弱點。這包括檢查焊縫、螺栓連接以及任何可能的腐蝕或損傷。，，2. 確定加固目標：根據評估結果，明確加固設計的目標。如果目標是提高結構的抗震性能，可能會采用增強支撐系統或增設隔震層的方法。，，3. 選擇合適的加固方法：根據目標和現有結構的特點，選擇最適合的加固方法。常見的加固方法包括增加支撐、更換損壞的部件、使用碳纖維或其他高性能材料等。，，4. 考慮經濟性：在設計過程中，需要平衡成本和效益。選擇性價比高的加固方法，確保項目的經濟可行性。，，5. 遵守相關法規和標準：在進行鋼結構加固設計時，必須遵守相關的建筑法規、安全標準和規范。這有助于確保加固工作的安全性和合規性。

鋼結構加固設計概述

鋼結構加固設計是為了提高既有鋼結構的安全性、適用性和耐久性，通過一系列技術手段和方法對結構進行改造和加強。加固設計需要綜合考慮結構的現狀、使用要求、經濟性和施工可行性等因素。以下是鋼結構加固設計的一些關鍵點：

1. 加固設計的基本原則

1.1 檢測與鑒定

檢測與鑒定：在進行加固設計之前，應根據建筑物的種類，按照現行國家標準《民用建筑可靠性鑒定標準》GB50292和《工業建筑可靠性鑒定標準》GB50144進行檢測或鑒定。如果涉及抗震加固，必須進行抗震能力鑒定，并出具項目檢測鑒定報告。

1.2 使用年限

使用年限：加固后的建筑物使用年限應由產權人和設計單位共同商定。如果加固材料中使用了結構膠粘劑或其他聚合物成分，其使用年限為30年。如果希望使用年限超過50年，膠和聚合物應通過耐長期應力作用能力檢驗。

1.3 加固方法的選擇

加固方法：鋼結構加固常用的方法包括減輕荷載、改變計算圖形、加大原結構構件截面和連接強度、阻止裂紋擴展等。當有成熟經驗時，也可采用其他加固方法。
局部與全面加固：經鑒定需要加固的鋼結構，根據損害范圍一般分為局部加固和全面加固。
材料選擇：加固件的鋼號應與原構件的鋼號相同或相當，韌性、塑性及焊接性能應能與原構件鋼材相匹配。
連接方式：結構加固設計應與實際施工方法相結合，保證新增構件與原結構連接可靠，新增截面與原截面的結合面牢固，形成共同體，并不對未加固的部分，以及相關結構、構件和地基基礎造成不利影響。
計算原則：結構計算簡圖應根據結構上的實際荷載、構件的支承情況、邊界條件、受力狀況和傳力途徑等確定，并適當考慮結構實際工作中的有利因素。
承載能力驗算：在對結構的承載能力進行驗算時，應充分考慮結構構件實際工作中的荷載偏心、結構變形和局部損傷、施工偏差以及溫度作用等不利因素產生的附加內力。
殘余應力：鋼結構加固時，應考慮結構材料因溫度、安裝等作用可能產生過大的殘余應力和塑性變形，導致結構承載力喪失或耐久性降低。焊接鋼結構加固時，原有構件或連接的實際名義應力值應小于0.55fy，且不得考慮加固構件的塑性變形；非焊接鋼結構加固時，其實際名義應力值應小于0.7fy。
設計與施工協調：鋼結構加固設計應與實際施工方法緊密結合，并采取有效措施，保證新增截面、構件和部件與原結構的可靠連接，以形成整體共同工作，同時應避免對未加固的部分或構件造成不利影響。
改變計算圖形：改變結構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、節點性質和邊界條件，增設附加桿件和支撐、施加預應力、考慮空間協同工作等措施對結構進行加固。
受彎構件加固：受彎構件的加固可通過改變構件的彎矩圖形來實現，因此，改變荷載的分布及支座的形式及位置，可有效地改變受彎構件的內力，從而達到讓承載能力有較多富余的部分承受較大內力以保證結構的可靠性的目的。
注意事項：加固設計時，除應對被直接加固結構的承載能力和正常使用極限狀態進行計算外，還應注意加固對相關結構構件承載能力和使用功能的影響，考慮結構、構件、節點以及支座中的內力重分布，對結構（包括基礎）進行必要的補充驗算，并采取切實可行的合理構造措施，保證其安全。
施工配合：為了準確地實現加固設計的意圖及保證安全可靠，在采用改造結構計算圖形的加固方法時，設計與施工應緊密配合，未經設計允許，不得擅自修改設計規定的施工方法和程序。
荷載取值：當原結構是按《工業與民用建筑結構荷載規范》(TJ9-74)取值時，在鑒定階段對結構的驗算仍按該規范取值，但經確定需要加固時，則加固驗算應按現行《建筑結構荷載規范》取值。當原結構加固后建筑功能改變時，應根據實際情況并按現行的《建筑結構荷載規范》取值。
永久荷載：對不符合《建筑結構荷載規范》規定或未作規定的永久荷載，可根據實際情況進行抽樣實測確定，抽樣數應根據實際情況確定，但不得少于五年，且應以其平均值乘以1.2的系數作為該永久荷載的標準值。
計算截面：結構計算截面應考慮結構的損傷、缺陷、裂紋和銹蝕等不利影響，按結構的實際有效截面進行計算，并考慮結構在加固時的實際受力狀況，即原結構的應力超前和加固部分的應變滯后特點，以及加固部分與原結構共同工作的程度，對其總的承載能力予以適當折減。
承載能力驗算：在對結構的承載能力進行驗算時，應充分考慮結構構件實際工作中的荷載偏心、結構變形和局部損傷、施工偏差以及溫度作用等不利因素產生的附加內力。
基礎驗算：如加固后使結構重量增加或改變原結構傳力途徑時，除應驗算上部結構的承載能力以外，尚應對建筑物的基礎進行驗算。
殘余應力：鋼結構加固時，應考慮結構材料因溫度、安裝等作用可能產生過大的殘余應力和塑性變形，導致結構承載力喪失或耐久性降低。焊接鋼結構加固時，原有構件或連接的實際名義應力值應小于0.55fy，且不得考慮加固構件的塑性變形；非焊接鋼結構加固時，其實際名義應力值應小于0.7fy。
設計與施工協調：鋼結構加固設計應與實際施工方法緊密結合，并采取有效措施，保證新增截面、構件和部件與原結構的可靠連接，以形成整體共同工作，同時應避免對未加固的部分或構件造成不利影響。
改變計算圖形：改變結構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、節點性質和邊界條件，增設附加桿件和支撐、施加預應力、考慮空間協同工作等措施對結構進行加固。
受彎構件加固：受彎構件的加固可通過改變構件的彎矩圖形來實現，因此，改變荷載的分布及支座的形式及位置，可有效地改變受彎構件的內力，從而達到讓承載能力有較多富余的部分承受較大內力以保證結構的可靠性的目的。
注意事項：加固設計時