钢结构常用的加固方法
(1)增大截面法
增大截面法加固可采用焊接连接、螺栓连接、铆钉连接和粘贴钢板等方式。负荷状态下,钢构件的焊接加固,应根据原构件的使用条件,校核其名义应力σ0max不得超过应力比限值规定,否则应采用其他增大截面的方法进行加固。
加固后构件需满足现行设计标准的安全性、适用性及耐久性。以受弯构件为例,平面内受弯的加固构件,抗弯强度应满足以下公式:
其中f为钢材的抗弯强度设计值(MPa),取截面中*低强度级别钢材的抗弯强度设计值;
ηm为弯构件加固强度修正系数,对双侧加固按下表取值,对单侧加固按下表0.9倍取值。
主平面内受弯的加固构件,其整体稳定性的验算应符合现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017的规定,稳定系数应按加固后截面计算,但验算时,应将钢材抗弯强度设计值f 改取为钢材换算强度设计值f’,并应乘以强度折减系数ηm。
钢结构受弯构件加固后的总挠度不应超过现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017规定的限值。加固后受弯构件的总挠度ωT应包括加固前负荷下的初始挠度ω0,焊接时因加热、固化引起的焊接残余挠度ωw及焊后新增荷载下的挠度增量Δω。
(2)粘贴钢板加固法
粘贴钢板加固法可用于钢结构受弯、受拉、受剪实腹式构件的加固以及受压构件的加固。用本方法加固的钢结构,其长期使用的环境温度不应高于60℃;处于高温、高湿、介质侵蚀、放射等特殊环境的钢结构采用本方法加固时,除应按国家现行有关标准的规定采取相应的防护措施外,尚应采用耐环境因素作用的胶粘剂,并应按专门的工艺要求进行粘贴。
受弯构件采用粘钢加固后,其受弯承载力以及受剪承载力的提高幅度,均不应超过30%。
受弯承载力的加固计算,应考虑不能卸载的荷载引起的原构件应力σ0的影响,并引人针对不同使用条件类别构件的强度修正系数ηm,其计算公式如下:
受弯构件的腹板上粘钢进行受剪加固时,对于承受静力荷载的构件应符合下列规定:
其中fv为计算部位原钢材的抗剪强度设计值,ηv受弯构件腹板粘钢加固强度修正系数,对于I、II类结构取为0.80,对其他类结构取为0.85。
对受弯构件正弯矩区的正截面加固,其受拉面沿轴向粘贴的钢板的截断位置,应从其强度充分利用的截面算起,且粘贴延伸长度的取值应符合下式规定:
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