《钢结构的加固》PPT课件

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1、中南大学防灾科学与安全技术研究所李耀庄副教授2005年9月Tel:2656625,E-mail:liyz@mail.csu.edu.cn结构损伤鉴定与修复第六章钢结构的加固主要内容第一节钢结构的加固方法第二节改变结构计算简图的加固第三节加大构件截面的加固法第四节加固中的连接（略）第五节裂缝的修复和加固（略）第一节钢结构的加固方法改变结构计算简图：改变荷载分布、传力途径、节点性质、边界条件、增设附加杆件和支撑、施加预应力、考虑空间协同作用等。不改变结构计算简图：对构件截面和连接进行加固（加大截面法）。加固方法卸载加固：构件损伤严重或接头应力很高、补强施工必须等。不卸载加固：原

2、结构应有不少于20％的富余，焊缝厚度加大时，原焊缝在扣除焊接余热影响区长度后的承载力应不少于外荷载产生的内力。设计角度施工角度第二节改变结构计算简图的加固一、增加支撑或辅助构件1增加屋盖支撑以结构空间刚度使排架柱可以按空间结构进行验算，挖掘结构的潜力。增加屋盖支撑以增加空间空度1－1第二节改变结构计算简图的加固2增设支撑以调整结构的自振频率，改善结构的动力性能。增柱增梁撑杆加角撑加斜立柱第二节改变结构计算简图的加固3增设支撑以减小构件长细比，提高稳定性。上弦加固（平面内稳定）下弦加固（平面内稳定）第二节改变结构计算简图的加固4在塔架等结构中设置拉杆或适度张紧拉索，加强结构的

3、刚度。拉索拉杆加强支架的刚度减小跨中的挠度第二节改变结构计算简图的加固二、改变构件的弯矩图形1改变荷载的分布，将集中荷载改为多个集中荷载；2改变端部支撑情况，如该铰接和钢接；3增加中间支座，将简支改为连续；4调整结构支座位置，改变结构跨度；5将构件改为支撑式结构；6施加预应力施加预应力加固简支梁设置撑杆屋架下设置撑杆第二节改变结构计算简图的加固三、改变桁架杆件的内力1增加撑杆，变桁架为撑杆式构架；单下撑双下撑第二节改变结构计算简图的加固三、改变桁架杆件的内力2加设预应力拉杆；桁架下加直线预应力拉杆平行弦加直线预应力拉杆桁架下加折线预应力拉杆第二节改变结构计算简图的加固四、改

4、善受力状况1加强节点和增加支撑，使钢屋架和天窗架共同工作；2排架和框架中，为减小加固工作量和加固施工影响，集中加强某一柱列刚度，其他柱列可不加固或小加固。加强某一柱列第三节加大构件截面的加固法一、改变构件截面加固形式受拉构件截面加固形式第三节加大构件截面的加固法受压构件截面加固形式第三节加大构件截面的加固法受弯构件截面加固形式第三节加大构件截面的加固法二、加大截面法考虑的因素1保证加固构件有合理的传力路径，及与原构件能共同工作；2加固构件布置应适应原构件几何形状或已发生变形，以利施工；3尽量减少加固施工工作量（尽量采用焊接）；4采用焊接时，应尽量减少焊接工作量，注意焊接顺序

5、，降低焊接变形和应力，竭力避免仰焊。在负载状态焊接应采用较小焊接尺寸，并应首先加固对原有构件影响较小、构件最薄弱的部位等；5轻钢结构中的小角钢和圆钢杆件不宜在负载状态下进行焊接，必要时应采取适当措施，圆钢严禁在负载下焊接；6加大截面尺寸不能过多削弱原构件的承载力，尽量采用小螺栓和高强度螺栓，焊接时应尽量避免采用与原构件应力方向垂直的焊缝。否则应采取专门措施。第三节加大构件截面的加固法三、加大截面法计算的一般规定1完全卸载时，构件强度与稳定性计算与新结构相同；2负载状态下，原构件承载力应至少有20％的富余。加固后构件承载力计算应根据荷载形态分别进行计算。对于静力荷载或间接动力

6、荷载构件，按加固后整个截面进行承载力计算。但为安全计，应根据原构件受力状态引入钢材强度折减系数，轴心受力实腹构件取0.8，偏心构件、受弯构件及格构式构件取0.9，综合考虑了施工条件恶劣、应力滞后、焊接残余变形和残余应力影响等。钢材强度设计值取新旧钢材较小者。对于动力荷载，应以弹性阶段按原构件截面边缘屈服准则进行计算。加固前原构件的应力和加固后增加应力之和不应大于钢材强度设计值。第三节加大构件截面的加固法3负载状态下，采用焊接方法加大构件截面，应首先根据原构件的受力、变形和偏心，校核在加固施工阶段的强度和稳定性，原构件的β值（截面应力σ与钢材强度设计值的比值）满足下列要求时，

7、方可在负载状态下加固：对于静力荷载或间接动力荷载构件β≤0.8；对于动力荷载β≤0.84构件加固后，应注意截面型心轴的偏移。计算应将便宜的影响包括在加固后增加的荷载效应中。当型心偏移较小（5％截面高度）一般情况下可忽略其影响。第三节加大构件截面的加固法四、轴心受力构件的加固计算轴心受力构件一般是对称的，如果构件损伤不严重，可采用对称形式加固；如果损伤非对称宜采用不改变截面形心位置的加固方式，以减小附加受力的影响。当采用非对称或改变截面形心位置的加固截面时，应按偏心受力构件计算。1轴拉构件计算加固前加固后新增加固前后