中国工程建设标准化协会标准
钢结构加固技术规
范主编单位清华大学土木工程系审查单位建筑物鉴定与加固委员会批准单位中国工程建设标准化协会
年月日
前
言
为中国工程建设标准化协会标准
意见及有关资料寄交四川省成都市一环路北三段
筑科学研究院中国工程建设标准化协会建筑物鉴定与加固委员会
中国工程建设标准化协会年月日
目
总则
术语
符号与代号
加固基本原则及一般方法
一般规定
加固工作程序
加固一般方法及其选择
改变结构计算图形的加固一般规定次
改变结构计算图形的一般方法
一般规定
受弯构件的加固
构造与施工要求
连接的加固与加固件的连接
一般规定
焊接连接的加固
附录
附录
本规范用词说明
附加说明
总
则确保质量
本规范适用于工业与民用建筑和一般构筑物的钢结构因遭受灾害损坏以及耐久性不足等原因而需要对钢结构进行加固的
应符合相应的专门技术标准的规定钢结构加固前
尚应符
符号与代号
术语
钢结构的加固
待加固的钢结构
经可靠性鉴定需要进行但尚未实施加固的钢结构
结构的名义应力按规范规定或由材料力学一般方法算得摩擦型高强度螺栓连接仅考虑由板件间摩擦力传递板件扩展性裂纹
脆断倾向性裂纹
符号与代号
作用和作用效应符号
计算指标
计值
算的焊缝正应力
几何参数
计算系数及其它
加固基本原则及一般方法
一般规定
钢结构经可靠性鉴定需要加固时应根据可靠性鉴定结论和委托方提出的要求加固后的钢结构的安全等级应根据结构破坏后果的严重由委托方和设计效措施形成整体值应符合下规定
按此规范的规定取值
久荷载况确定久荷载的标准值系数作为该永
应根据使用单位提供的资料加固钢结构可按下列原则进行承载能力及正常使用极限状态验算
结构的计算简图应根据结构作用的荷载和实际状况
确定并考虑结应变滞后特点
以及加固部分与原结构共同工作的程度
结构构件及建筑物地基基础进行必要的验算的结构损坏
构
钢结构在加固施工过程中若发现原结构或相关工程隐蔽部位有未预计的损伤或严重缺陷时
设计者采取有效措施进行处理后再继续施工以防止事故的小于非焊接钢结
当现有结构的名义应构加固时其实际名义应力值应小于
力值大于上述及本标准第加固工程序
加固工作应按图
根据结构可靠性鉴定结论和有关资料由设计人员会同施按选择的适当方案进行加固设计应考虑合适的施工方法及合理的构造措施并根据结构上的实际作用按照加固设计进行施工组织设计施工时应采取有效措施加固一般方法及其选择
钢结构加固的主要方法有钢结构加固时的施工方法有加固施工方法应根据用户由设计人钢结构加固施工需要拆下或卸荷时主要方法有
梁式结构屋架应根据千斤顶或撑杆压力进行承载力验算且应注意杆件内力是否变号或增大节点承载力不足时柱子应对两侧相邻柱进行承载
工程建设标准全文信息系统
接用焊缝连接时2
3图
屋架卸荷示意图11222图
柱子的卸荷
工程建设标准全文信息系统
1
2
2
3
4511-1
图
下部柱的加固及截断拆除材料
对于待加固钢结构的原材料性能指标给出评价
如果没有充足的文档资料时应按国家现行有关标准进行抽样检验
对于符合现行国家标准规定的钢材其强度设计值应
和
或其板件剩余厚度小于
取
据腐蚀程度乘以表对于特殊环境中腐蚀钢结构加固应专门研究确定
表
腐蚀程度降低系数
钢结构加固材料的选择及焊接性能匹配
改变结构计算图形的加固
一般规定
改变结构计算图形的加固方法是指采用改变荷载分布状除应对被加固结构承能力和正常使用极限状态进行计算外尚应注意对相关结构构件承载能力和使用功能的影响验算采用改造结构计算图形的加固方法设计与施工应紧密配合采用调整内力的方法加固结构时应在加固设计中规定调改变结构计算图形的一般方法
对结构可采用下列增加结构或构件的刚度的方法进行加固
图
加设支撑增加结构刚度或调整结构的自振频率等以
增设支撑或辅助杆件使构件的长细比减少以提高其
稳定性
工程建设标准全文信息系统
部分水平力以减轻其它柱列负荷例如图
(c)梁下加角
撑(d)梁下加斜立柱
图
工程建设标准全文信息系统
图
用再分杆加固桁架
(a)加固前
(b)加固后
图加强某一列柱
在塔架等结构中设置拉杆或适度张紧的拉索以加强
结构的刚度如图
拉索
图设置拉杆加强结构刚度
工程建设标准全文信息系统
对受弯构件可采用下列改变其截面内力的方法进行加固改变荷载的分布例如将一个集中荷载转化为多个集
中荷载例如变铰接为刚接
参见图
屋架支座处由铰接改变为刚接
参见图
托架支座处由铰接改变为刚接
调整连续结构的支座位置
将构件变为撑杆式结构例如图
图构件变为撑杆式结构
板梁施加预应力加固对桁架可采用下列改变其杆件内的方法进行加固
增设撑杆变桁架为撑杆式构架例如图
图桁架下设撑杆
必要时可采取措施使加固构件与其它构件共同工作或形成组合结构进行加固
(b)桁架下加折线预应力
图在桁架中加设预应力拉杆
图
使天窗架与屋架连成整体共同受力
工程建设标准全文信息系统
加大构件截面的加固
一般规定
采用加大截面加固钢构件时所选截面形式应有利于加固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必要时应分阶段进行受力被加固构件的设计工作条件分类见表
构件的设计工作条件类别
表
负荷下焊接加固结构其加固时的最大名义应力
表划分的结构类别预以限制对于
和
对于类结构为类结构分别为其
式中矩增大系轴和轴的对拉弯构件取其中的长细比
轴和轴轴的初始挠度其值取实测
其中
各式计算其中加固后的
对负荷下加固后钢构件的计算按本规范第节对非负荷下加固后钢构件的计算可参照本规范并按受弯构件的加固
在主平面内受弯的加固受弯构件应按下式计算其抗弯强度
式中轴和轴的加固前弯矩与加固后增加的弯矩之和采用
类焊接结对条计条的规定计算腹板的算抗剪强度主平面内受弯的加固构件第
和条规定时可按其第和条的规定计算其整体稳定性但应将钢材的抗弯强度设计改取钢材换算强度设计值
条表
类结构构件
其宽厚比尚应符合其第九章第
一般可按下式确定所加固结构构件的总挠
式中按实测资料或加固时荷载由加固前的截面特性计算确定
条确定按加固后增加荷载标准值和已加固截面
总的条表焊接残余挠度应专门研究或接近似由下式确定
式中时取取加固焊缝实际施
取梁的跨度
条加固焊缝至构件截面形心的距离
按表
工程建设标准全文信息系统
表
结构构件受拉和受压区均有加固焊缝时取
仅拉或压区有加固焊缝时取
计算稳定性
轴心受拉或轴心受压构件宜采用对称的或不改变形心位置的加固截面形式其强度应按下列规定计算
式中对非焊接加固
的轴心受力或焊接加固的轴心受拉类构件取
对焊接加固的受
力性质和初始几何变形状况等条件综合考虑选择适当的加固截面形式
式中绕
轴的总最大弯矩对
轴的净截面抵抗矩
件对轴
和
类结构构件取
构构件取
取见第当轴和
轴和
轴的总挠按公
式
类结构构件
采用
对对
实腹式轴心受压构件当无初弯曲和损伤且对称或形心位置不改变加固截面时其整体稳定性按下列规定计算
式中类截面
规定采用
按第条的
工程建设标准全文信息系统
当构件有初始弯曲等损伤或非对称或形心位置改变的加固截条加固的压弯构件计算其稳应按下列规定计算
式中按第
条规定采用
采用
采用
轴的初始挠度按第及焊接加固残余挠度条确定条规定类构件取对表第按第
其中对于轧制或组合成的形和槽形单轴对称截面当弯矩作用
在对称轴平面且使较大受压翼缘受压时
算外
尚应按下式计算
式中
式中
条规定采用
对箱形截面可取
第条第二项的规定采用
弯矩作用在两个主平面内的双轴对称加固实腹式工字形轴的初始挠度之和箱形截面压弯构件其稳定性按下列公式计算
式中参照第
工程建设标准全文信息系统
寸箱形截面取的和
轴的欧拉临界力轴的初始挠度轴的初始挠度之和
加固构件整体稳定计算时钢材换算强度设计值可按下列规定采用
当式中计值
加固的格构式轴心受压构件当无初弯曲且对称加固截面时可按第条规定计算其强度按第条规定计算其稳定性
工程建设标准全文信息系统
焊接残余挠度
分别按第第第
条或第
固格构式压弯构件其弯矩作用平面内的整体稳定性按下式计算
的距离为由轴到压力较大分肢的轴线距离或者到压力较大分肢的腹板边缘伤弯矩绕实轴作用性计算均与加固的实腹式压弯构件的相同但在计算弯矩作用平面外的稳定性时长细比应取换算长细比且取
系数的规定确定
条中关于轴心受压稳定
工程建设标准全文信息系统
在和
可按公式和公式分配给两肢分肢
分肢
式中
分肢轴的惯性矩轴线的距作用的主轴平面至分肢
分肢1yxy2
O
yy1x分肢2
图格构式构件截面
构造与施工要求
加大截面加固结构构件时应保证加固件与被加固件能够加固件的切断位置应尽可能减小应力集中并保证未被加固处
在负荷下进行结构加固时其加固工艺应保证被加固件的截面因焊接加热小焊接加固件加大截面法加固结构构件时可将加固件与被加固件沿全长互相压紧用长对于截面有需要的连接焊缝依次施焊区段焊缝应间歇
对称的成对焊缝时应平行施焊对于两面有加固件的截面压侧的加固件对一端为嵌固的受压杆件应从嵌固端向另一端施焊加固与被加固板件相互压紧后条
连接的加固与加固件的连接
一般规定
钢结构加固连接方法栓连接方法的选择构造及施工条件如焊缝与铆钉或普通螺栓共同受力的混合连接方法但仅考虑其如有根据可加固连接所用材料应与结构钢材和原有连接材料的性质匹配条和第必须采取合理的施工工艺和安全措施焊缝连接的加固
焊缝连接的加固连接处结构加固前后设计受力改变的差值并考虑原有连接实际计算时应对焊缝的受力重新进行分析并条
和
负荷下用焊缝加固结构时应尽量避免采用长度垂直于受力方向的横向焊缝
有焊缝中的应力不得超过该焊缝的强度设计值加固处及其邻区
施焊时采用的焊条直径不大于
道的焊脚尺寸不大于
可施焊下一焊道
对于长度小于道应从原焊缝端点以外至少考虑共同受力焊缝
的焊缝增加长度时首焊
负荷下用堆焊增加角焊缝有效厚度的办法加固焊缝连接时应按下式计算和限制焊缝应力
式中焊缝强度影响系数采用表长度方向的应力和沿焊缝长度方向的剪应力
加固后直角角焊缝的强度按下列公式计算并可考虑新增和原有焊缝的共同受力作用
当力垂直于焊缝长度方向时
当力平行于焊缝长度方向时
工程建设标准全文信息系统
工程建设标准全文信息系统
共同作用处
向的应力
对于直角角焊缝等于
为较小焊脚尺寸
对每条焊缝其实际长度减去
根据加固结构原有和加固用
当仅用增加焊缝长度有效厚度或两者共同的办法不能满足连接加固的要求时附加
也可用附加节不论采用何种方法都需进(a) 角钢上贴附加缝楼板
(b) 加大节点板长和宽(c) 局部节点板
图用附加连接板加固
螺栓和铆钉连接的加固螺栓或铆钉需要更换或新增加固其连接时应首先考虑采除应设计计算结构原有和加固连接件的承载能力外还必须校核板件的净截面面积
力状况为保证连接受力的匀称宜将缺损铆钉和与其相对应布置
比原钉孔小
用摩擦型高强度螺栓加固铆钉连接的混合可考虑两种连接的共同受力工作条至第条的有关规定计算确用焊缝连接加固螺栓或铆钉连接时应按焊缝承受全部作用力设计计算其连接加固件的连接
除须有足够的设计承加固件与被加固结构间的连接应根据设计受力要求经计工程建设标准全文信息系统
对于压弯构件固时算其中取原构件的截面面积式中当加固件与被加固构件钢材
强度不同时取较高钢材强度的值
当加固件与被加固件钢材强度不
同时条至第条和第条至第
但计算时对角焊缝强度设计值应乘以构造与施工要求
焊缝对称于作用力并避免使之交叉新增的对接焊缝与原构件加的距离不应小于被加固板件厚度的应先从一角钢一端的肢尖端头开始施焊继而施焊同一角钢另一端的肢尖焊缝再按上述顺序和方法施焊角钢的肢背
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用盖板加固受有动力荷载作用的构件时盖板端应采用平缓过渡的构造措施摩擦型高强度螺栓连接的板件连接接触面处理应按设计要行当不能满足要求时系数试验节
点
7板3A4节点
板5A26A-A
图
结构的焊接加固必须由有效高焊接技术级别的焊工施焊施焊镇静钢板的厚度不大于
当厚度超过钢板时应高于时环境空气温度不应低时温度不应低于
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裂纹的修复与加固
一般规定
复前必须分析产生裂纹的原因及其影响的严重性有针对性地采取改善结构实际工作或进行加固的措施对不宜采用修复加固的构件条至算必要时应专门研究条规定进行疲劳验
的构造设计和制造工艺方面应遵循下列原则避免和减少各类加工缺陷选择不产生较大残余拉应力的制作工艺和构造形式可于
d=1.0td=1.0t
(0.-
1.0)
t(
0.5-1.0)t
图裂纹两端钻止裂孔
工程建设标准全文信息系统
修复裂纹的方法
修复裂纹时应优先采用焊接方法一般按下述顺序进行
清洗裂纹两边以上范围内板面油污至露出洁
净的金属面
用
将裂纹两侧及端部金属预热至
焊接过程中保持此温度
用与钢材相匹配的低氢型焊条或超低氢型焊条施焊尽可能用小直径焊条以分段分层逆向焊施焊焊接顺
序参见图
每一焊道焊完后宜即进行锤击按设计要求检查焊缝质量
使之
与原构件表面齐平磨削痕迹线应大体与裂纹切线方向垂直
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腹板部位检查确定缺陷的范围
尺寸均应比缺陷范围的尺寸大
用等厚度同材质的嵌板嵌入切除部位嵌入板的长宽边缘与切除孔间二个边应留有
成对接焊缝要求的坡口形式
嵌板定位后将孔口四角区域预热至并按图所示顺序采用分段分层逆向焊法施焊
检查焊缝质量打磨焊缝余高使之与原构件表面齐
b)预热部位及焊接顺序
a)缺陷部位的切除
图缺陷切除后的修补
用附加盖板修补裂纹时一般宜采用双层盖板此时裂纹
厚度与原板等厚焊脚尺寸等于板厚盖板的尺寸和焊接顺序可参在裂纹的每侧用双排螺栓盖板宽度以能布置螺栓为宜盖板长度每边应超出纹端
当吊车梁腹板上部出现裂纹时应检查和先采取必要措施
修补裂纹此外尚应根据裂纹的严如调整轨道偏心等再按
(a) 翼缘附加焊接局部垂直肋板
图
吊车梁加固方案
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施工安全与工程验收
施工安全
钢结构加固工作开始前应按设计要求采取卸荷或支顶措
施应事先检查各连接点是否牢固托梁换柱施工过程中应采取下列安全措施
检查和加设支撑应确保顶升时屋架的稳定
顶升屋盖结构时全部千斤顶应同步工作
顶起屋架后拆柱安装托架过程中应设置防止千斤
顶架支撑
图防止回落装置
防爆等
工程建设标准全文信息系统
工程验收
钢结构加固工程的验收除应满足本标准的规定外尚应
钢结构加固工程的竣工验收应在全部加固施工完毕后进
有规定者应按有关的现行
钢结构加固工程验收
应提供下列文件备查和归档
委托任务书及加固过程有关协议文件可靠性鉴定报告及有关文件
等材料的质量证明书或试验报告
焊缝外观质量检查及无损探伤报告设计要求的其它相关资料
采用托梁换柱加固方法时关规范的规定时
工程建设标准全文信息系统
附录中的形式或其它形
y0
X1X0
y0y0
X0
y0X0
y0
X0
X0
X0X0
y0
X1X0
X1X
y0
1X0
y0y0
X0X0
y0
X0
X0
y0
X1X0
y0
1
X0
y0y0
X0
y0y0
X0
y0
X1X0
y0
X1X0
y
0y0
X0
y0
y0
受拉构件的截面加固形式
工程建设标准全文信息系统
中的形式或其它形
受压构件的截面加固形式
中的形式或其它形
受弯构件的截面加固形式
工程建设标准全文信息系统
y0y
y0yy0yy
y0
中的形式或其y0y
y0yy0y
y0yyy0y0y
偏心受力构件的截面加固形式
附录
本规范用词说明
不同的用词说明如下
表示很严格
非这样做不可的
表示不允许稍有选择在条件许可时首先这样做的
附加说明
参加单位和主要起草人名单
主编单位清华大学土木工程系副主编单位四川省建筑科学研究院
参加单位冶金部建筑研究总院钢结构所首钢设计总院主要起草人李少甫张宽权何文汇卢晖麓
中国工程建设标准化协会标准
钢结构加固技术规
范主编单位清华大学土木工程系审查单位建筑物鉴定与加固委员会批准单位中国工程建设标准化协会
年月日
前
言
为中国工程建设标准化协会标准
意见及有关资料寄交四川省成都市一环路北三段
筑科学研究院中国工程建设标准化协会建筑物鉴定与加固委员会
中国工程建设标准化协会年月日
目
总则
术语
符号与代号
加固基本原则及一般方法
一般规定
加固工作程序
加固一般方法及其选择
改变结构计算图形的加固一般规定次
改变结构计算图形的一般方法
一般规定
受弯构件的加固
构造与施工要求
连接的加固与加固件的连接
一般规定
焊接连接的加固
附录
附录
本规范用词说明
附加说明
总
则确保质量
本规范适用于工业与民用建筑和一般构筑物的钢结构因遭受灾害损坏以及耐久性不足等原因而需要对钢结构进行加固的
应符合相应的专门技术标准的规定钢结构加固前
尚应符
符号与代号
术语
钢结构的加固
待加固的钢结构
经可靠性鉴定需要进行但尚未实施加固的钢结构
结构的名义应力按规范规定或由材料力学一般方法算得摩擦型高强度螺栓连接仅考虑由板件间摩擦力传递板件扩展性裂纹
脆断倾向性裂纹
符号与代号
作用和作用效应符号
计算指标
计值
算的焊缝正应力
几何参数
计算系数及其它
加固基本原则及一般方法
一般规定
钢结构经可靠性鉴定需要加固时应根据可靠性鉴定结论和委托方提出的要求加固后的钢结构的安全等级应根据结构破坏后果的严重由委托方和设计效措施形成整体值应符合下规定
按此规范的规定取值
久荷载况确定久荷载的标准值系数作为该永
应根据使用单位提供的资料加固钢结构可按下列原则进行承载能力及正常使用极限状态验算
结构的计算简图应根据结构作用的荷载和实际状况
确定并考虑结应变滞后特点
以及加固部分与原结构共同工作的程度
结构构件及建筑物地基基础进行必要的验算的结构损坏
构
钢结构在加固施工过程中若发现原结构或相关工程隐蔽部位有未预计的损伤或严重缺陷时
设计者采取有效措施进行处理后再继续施工以防止事故的小于非焊接钢结
当现有结构的名义应构加固时其实际名义应力值应小于
力值大于上述及本标准第加固工程序
加固工作应按图
根据结构可靠性鉴定结论和有关资料由设计人员会同施按选择的适当方案进行加固设计应考虑合适的施工方法及合理的构造措施并根据结构上的实际作用按照加固设计进行施工组织设计施工时应采取有效措施加固一般方法及其选择
钢结构加固的主要方法有钢结构加固时的施工方法有加固施工方法应根据用户由设计人钢结构加固施工需要拆下或卸荷时主要方法有
梁式结构屋架应根据千斤顶或撑杆压力进行承载力验算且应注意杆件内力是否变号或增大节点承载力不足时柱子应对两侧相邻柱进行承载
工程建设标准全文信息系统
接用焊缝连接时2
3图
屋架卸荷示意图11222图
柱子的卸荷
工程建设标准全文信息系统
1
2
2
3
4511-1
图
下部柱的加固及截断拆除材料
对于待加固钢结构的原材料性能指标给出评价
如果没有充足的文档资料时应按国家现行有关标准进行抽样检验
对于符合现行国家标准规定的钢材其强度设计值应
和
或其板件剩余厚度小于
取
据腐蚀程度乘以表对于特殊环境中腐蚀钢结构加固应专门研究确定
表
腐蚀程度降低系数
钢结构加固材料的选择及焊接性能匹配
改变结构计算图形的加固
一般规定
改变结构计算图形的加固方法是指采用改变荷载分布状除应对被加固结构承能力和正常使用极限状态进行计算外尚应注意对相关结构构件承载能力和使用功能的影响验算采用改造结构计算图形的加固方法设计与施工应紧密配合采用调整内力的方法加固结构时应在加固设计中规定调改变结构计算图形的一般方法
对结构可采用下列增加结构或构件的刚度的方法进行加固
图
加设支撑增加结构刚度或调整结构的自振频率等以
增设支撑或辅助杆件使构件的长细比减少以提高其
稳定性
工程建设标准全文信息系统
部分水平力以减轻其它柱列负荷例如图
(c)梁下加角
撑(d)梁下加斜立柱
图
工程建设标准全文信息系统
图
用再分杆加固桁架
(a)加固前
(b)加固后
图加强某一列柱
在塔架等结构中设置拉杆或适度张紧的拉索以加强
结构的刚度如图
拉索
图设置拉杆加强结构刚度
工程建设标准全文信息系统
对受弯构件可采用下列改变其截面内力的方法进行加固改变荷载的分布例如将一个集中荷载转化为多个集
中荷载例如变铰接为刚接
参见图
屋架支座处由铰接改变为刚接
参见图
托架支座处由铰接改变为刚接
调整连续结构的支座位置
将构件变为撑杆式结构例如图
图构件变为撑杆式结构
板梁施加预应力加固对桁架可采用下列改变其杆件内的方法进行加固
增设撑杆变桁架为撑杆式构架例如图
图桁架下设撑杆
必要时可采取措施使加固构件与其它构件共同工作或形成组合结构进行加固
(b)桁架下加折线预应力
图在桁架中加设预应力拉杆
图
使天窗架与屋架连成整体共同受力
工程建设标准全文信息系统
加大构件截面的加固
一般规定
采用加大截面加固钢构件时所选截面形式应有利于加固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必要时应分阶段进行受力被加固构件的设计工作条件分类见表
构件的设计工作条件类别
表
负荷下焊接加固结构其加固时的最大名义应力
表划分的结构类别预以限制对于
和
对于类结构为类结构分别为其
式中矩增大系轴和轴的对拉弯构件取其中的长细比
轴和轴轴的初始挠度其值取实测
其中
各式计算其中加固后的
对负荷下加固后钢构件的计算按本规范第节对非负荷下加固后钢构件的计算可参照本规范并按受弯构件的加固
在主平面内受弯的加固受弯构件应按下式计算其抗弯强度
式中轴和轴的加固前弯矩与加固后增加的弯矩之和采用
类焊接结对条计条的规定计算腹板的算抗剪强度主平面内受弯的加固构件第
和条规定时可按其第和条的规定计算其整体稳定性但应将钢材的抗弯强度设计改取钢材换算强度设计值
条表
类结构构件
其宽厚比尚应符合其第九章第
一般可按下式确定所加固结构构件的总挠
式中按实测资料或加固时荷载由加固前的截面特性计算确定
条确定按加固后增加荷载标准值和已加固截面
总的条表焊接残余挠度应专门研究或接近似由下式确定
式中时取取加固焊缝实际施
取梁的跨度
条加固焊缝至构件截面形心的距离
按表
工程建设标准全文信息系统
表
结构构件受拉和受压区均有加固焊缝时取
仅拉或压区有加固焊缝时取
计算稳定性
轴心受拉或轴心受压构件宜采用对称的或不改变形心位置的加固截面形式其强度应按下列规定计算
式中对非焊接加固
的轴心受力或焊接加固的轴心受拉类构件取
对焊接加固的受
力性质和初始几何变形状况等条件综合考虑选择适当的加固截面形式
式中绕
轴的总最大弯矩对
轴的净截面抵抗矩
件对轴
和
类结构构件取
构构件取
取见第当轴和
轴和
轴的总挠按公
式
类结构构件
采用
对对
实腹式轴心受压构件当无初弯曲和损伤且对称或形心位置不改变加固截面时其整体稳定性按下列规定计算
式中类截面
规定采用
按第条的
工程建设标准全文信息系统
当构件有初始弯曲等损伤或非对称或形心位置改变的加固截条加固的压弯构件计算其稳应按下列规定计算
式中按第
条规定采用
采用
采用
轴的初始挠度按第及焊接加固残余挠度条确定条规定类构件取对表第按第
其中对于轧制或组合成的形和槽形单轴对称截面当弯矩作用
在对称轴平面且使较大受压翼缘受压时
算外
尚应按下式计算
式中
式中
条规定采用
对箱形截面可取
第条第二项的规定采用
弯矩作用在两个主平面内的双轴对称加固实腹式工字形轴的初始挠度之和箱形截面压弯构件其稳定性按下列公式计算
式中参照第
工程建设标准全文信息系统
寸箱形截面取的和
轴的欧拉临界力轴的初始挠度轴的初始挠度之和
加固构件整体稳定计算时钢材换算强度设计值可按下列规定采用
当式中计值
加固的格构式轴心受压构件当无初弯曲且对称加固截面时可按第条规定计算其强度按第条规定计算其稳定性
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焊接残余挠度
分别按第第第
条或第
固格构式压弯构件其弯矩作用平面内的整体稳定性按下式计算
的距离为由轴到压力较大分肢的轴线距离或者到压力较大分肢的腹板边缘伤弯矩绕实轴作用性计算均与加固的实腹式压弯构件的相同但在计算弯矩作用平面外的稳定性时长细比应取换算长细比且取
系数的规定确定
条中关于轴心受压稳定
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在和
可按公式和公式分配给两肢分肢
分肢
式中
分肢轴的惯性矩轴线的距作用的主轴平面至分肢
分肢1yxy2
O
yy1x分肢2
图格构式构件截面
构造与施工要求
加大截面加固结构构件时应保证加固件与被加固件能够加固件的切断位置应尽可能减小应力集中并保证未被加固处
在负荷下进行结构加固时其加固工艺应保证被加固件的截面因焊接加热小焊接加固件加大截面法加固结构构件时可将加固件与被加固件沿全长互相压紧用长对于截面有需要的连接焊缝依次施焊区段焊缝应间歇
对称的成对焊缝时应平行施焊对于两面有加固件的截面压侧的加固件对一端为嵌固的受压杆件应从嵌固端向另一端施焊加固与被加固板件相互压紧后条
连接的加固与加固件的连接
一般规定
钢结构加固连接方法栓连接方法的选择构造及施工条件如焊缝与铆钉或普通螺栓共同受力的混合连接方法但仅考虑其如有根据可加固连接所用材料应与结构钢材和原有连接材料的性质匹配条和第必须采取合理的施工工艺和安全措施焊缝连接的加固
焊缝连接的加固连接处结构加固前后设计受力改变的差值并考虑原有连接实际计算时应对焊缝的受力重新进行分析并条
和
负荷下用焊缝加固结构时应尽量避免采用长度垂直于受力方向的横向焊缝
有焊缝中的应力不得超过该焊缝的强度设计值加固处及其邻区
施焊时采用的焊条直径不大于
道的焊脚尺寸不大于
可施焊下一焊道
对于长度小于道应从原焊缝端点以外至少考虑共同受力焊缝
的焊缝增加长度时首焊
负荷下用堆焊增加角焊缝有效厚度的办法加固焊缝连接时应按下式计算和限制焊缝应力
式中焊缝强度影响系数采用表长度方向的应力和沿焊缝长度方向的剪应力
加固后直角角焊缝的强度按下列公式计算并可考虑新增和原有焊缝的共同受力作用
当力垂直于焊缝长度方向时
当力平行于焊缝长度方向时
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共同作用处
向的应力
对于直角角焊缝等于
为较小焊脚尺寸
对每条焊缝其实际长度减去
根据加固结构原有和加固用
当仅用增加焊缝长度有效厚度或两者共同的办法不能满足连接加固的要求时附加
也可用附加节不论采用何种方法都需进(a) 角钢上贴附加缝楼板
(b) 加大节点板长和宽(c) 局部节点板
图用附加连接板加固
螺栓和铆钉连接的加固螺栓或铆钉需要更换或新增加固其连接时应首先考虑采除应设计计算结构原有和加固连接件的承载能力外还必须校核板件的净截面面积
力状况为保证连接受力的匀称宜将缺损铆钉和与其相对应布置
比原钉孔小
用摩擦型高强度螺栓加固铆钉连接的混合可考虑两种连接的共同受力工作条至第条的有关规定计算确用焊缝连接加固螺栓或铆钉连接时应按焊缝承受全部作用力设计计算其连接加固件的连接
除须有足够的设计承加固件与被加固结构间的连接应根据设计受力要求经计工程建设标准全文信息系统
对于压弯构件固时算其中取原构件的截面面积式中当加固件与被加固构件钢材
强度不同时取较高钢材强度的值
当加固件与被加固件钢材强度不
同时条至第条和第条至第
但计算时对角焊缝强度设计值应乘以构造与施工要求
焊缝对称于作用力并避免使之交叉新增的对接焊缝与原构件加的距离不应小于被加固板件厚度的应先从一角钢一端的肢尖端头开始施焊继而施焊同一角钢另一端的肢尖焊缝再按上述顺序和方法施焊角钢的肢背
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用盖板加固受有动力荷载作用的构件时盖板端应采用平缓过渡的构造措施摩擦型高强度螺栓连接的板件连接接触面处理应按设计要行当不能满足要求时系数试验节
点
7板3A4节点
板5A26A-A
图
结构的焊接加固必须由有效高焊接技术级别的焊工施焊施焊镇静钢板的厚度不大于
当厚度超过钢板时应高于时环境空气温度不应低时温度不应低于
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裂纹的修复与加固
一般规定
复前必须分析产生裂纹的原因及其影响的严重性有针对性地采取改善结构实际工作或进行加固的措施对不宜采用修复加固的构件条至算必要时应专门研究条规定进行疲劳验
的构造设计和制造工艺方面应遵循下列原则避免和减少各类加工缺陷选择不产生较大残余拉应力的制作工艺和构造形式可于
d=1.0td=1.0t
(0.-
1.0)
t(
0.5-1.0)t
图裂纹两端钻止裂孔
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修复裂纹的方法
修复裂纹时应优先采用焊接方法一般按下述顺序进行
清洗裂纹两边以上范围内板面油污至露出洁
净的金属面
用
将裂纹两侧及端部金属预热至
焊接过程中保持此温度
用与钢材相匹配的低氢型焊条或超低氢型焊条施焊尽可能用小直径焊条以分段分层逆向焊施焊焊接顺
序参见图
每一焊道焊完后宜即进行锤击按设计要求检查焊缝质量
使之
与原构件表面齐平磨削痕迹线应大体与裂纹切线方向垂直
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腹板部位检查确定缺陷的范围
尺寸均应比缺陷范围的尺寸大
用等厚度同材质的嵌板嵌入切除部位嵌入板的长宽边缘与切除孔间二个边应留有
成对接焊缝要求的坡口形式
嵌板定位后将孔口四角区域预热至并按图所示顺序采用分段分层逆向焊法施焊
检查焊缝质量打磨焊缝余高使之与原构件表面齐
b)预热部位及焊接顺序
a)缺陷部位的切除
图缺陷切除后的修补
用附加盖板修补裂纹时一般宜采用双层盖板此时裂纹
厚度与原板等厚焊脚尺寸等于板厚盖板的尺寸和焊接顺序可参在裂纹的每侧用双排螺栓盖板宽度以能布置螺栓为宜盖板长度每边应超出纹端
当吊车梁腹板上部出现裂纹时应检查和先采取必要措施
修补裂纹此外尚应根据裂纹的严如调整轨道偏心等再按
(a) 翼缘附加焊接局部垂直肋板
图
吊车梁加固方案
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施工安全与工程验收
施工安全
钢结构加固工作开始前应按设计要求采取卸荷或支顶措
施应事先检查各连接点是否牢固托梁换柱施工过程中应采取下列安全措施
检查和加设支撑应确保顶升时屋架的稳定
顶升屋盖结构时全部千斤顶应同步工作
顶起屋架后拆柱安装托架过程中应设置防止千斤
顶架支撑
图防止回落装置
防爆等
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工程验收
钢结构加固工程的验收除应满足本标准的规定外尚应
钢结构加固工程的竣工验收应在全部加固施工完毕后进
有规定者应按有关的现行
钢结构加固工程验收
应提供下列文件备查和归档
委托任务书及加固过程有关协议文件可靠性鉴定报告及有关文件
等材料的质量证明书或试验报告
焊缝外观质量检查及无损探伤报告设计要求的其它相关资料
采用托梁换柱加固方法时关规范的规定时
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附录中的形式或其它形
y0
X1X0
y0y0
X0
y0X0
y0
X0
X0
X0X0
y0
X1X0
X1X
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1X0
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X0
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X1X0
y0
1
X0
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X0
y0y0
X0
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X1X0
y
0y0
X0
y0
y0
受拉构件的截面加固形式
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中的形式或其它形
受压构件的截面加固形式
中的形式或其它形
受弯构件的截面加固形式
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y0y
y0yy0yy
y0
中的形式或其y0y
y0yy0y
y0yyy0y0y
偏心受力构件的截面加固形式
附录
本规范用词说明
不同的用词说明如下
表示很严格
非这样做不可的
表示不允许稍有选择在条件许可时首先这样做的
附加说明
参加单位和主要起草人名单
主编单位清华大学土木工程系副主编单位四川省建筑科学研究院
参加单位冶金部建筑研究总院钢结构所首钢设计总院主要起草人李少甫张宽权何文汇卢晖麓