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钢结构施工技巧与加固方法

2023-08-22 理论教育版权反馈

【摘要】：负荷状态下进行补强与加固工作时，应符合下列规定：1）应卸除作用于待加固结构上的活荷载和可卸除的恒载。3）轻钢结构中的受拉构件严禁在负荷状态下进行补强和加固。3）应根据钢材材质，选择相应的焊接材料和焊接方法。4）焊接补强或加固的施工环境温度不宜低于10℃。2）角焊缝补强宜采用增加原有焊缝长度或增加焊缝有效厚度的方法。表3-20 焊缝强度折减系数用于补强或加固的零件宜对称布置。

（1）钢结构的焊接补强或加固，可按下列两种方式进行：

1）卸载补强或加固：在需补强或加固的位置使结构或构件完全卸载，条件允许时，可将构件拆下进行补强或加固。

2）负荷状态下进行补强或加固：在需补强或加固的位置上未经卸载或仅部分卸载状态下进行结构或构件的补强或加固。

（2）负荷状态下进行补强与加固工作时，应符合下列规定：

1）应卸除作用于待加固结构上的活荷载和可卸除的恒载。

2）根据加固时的实际荷载（包括必要的施工荷载），对结构、构件和连接进行承载力验算，当待加固结构实际有效截面的名义应力与其所用钢材的强度设计值之间的比值符合下列规定时应进行补强或加固施工：

①β不大于0.8（对承受静态荷载或间接承受动态荷载的构件）。

②β不大于0.4（对承受直接动态荷载的构件）。

3）轻钢结构中的受拉构件严禁在负荷状态下进行补强和加固。

（3）在负荷状态下进行焊接补强或加固时，可根据具体情况采取下列措施：

1）必要的临时支护。

2）合理的焊接工艺。

（4）负荷状态下焊接补强或加固施工应符合下列要求：

1）对结构最薄弱的部位或构件应先进行补强或加固。

2）加大焊缝厚度时，必须从原焊缝受力较小部位开始施焊。道间温度应不超过200℃，每道焊缝厚度不宜大于3mm。

3）应根据钢材材质，选择相应的焊接材料和焊接方法。应采用合理的焊接顺序，尽可能采用小直径、小电流及多层多道焊接工艺。

4）焊接补强或加固的施工环境温度不宜低于10℃。

（5）对有缺损的构件应进行承载力评估。当缺损严重，影响结构的安全时，应立即采取卸载、加固措施或对损坏构件及时更换；对一般缺损，可按下列方法进行焊接修复或补强：

1）对于裂纹，应查明裂纹的起止点，在起止点分别钻直径为12～16mm的止裂孔，彻底清除裂纹后并加工成侧边斜面角大于10°的凹槽，当采用碳弧气刨方法时，应磨掉渗碳层。预热温度宜为100～150℃，并采用低氢焊接方法按全焊透对接焊缝要求进行。对承受动荷载的构件应将补焊焊缝的表面磨平。

2）对于孔洞，宜将孔边修整后采用加盖板的方法补强。

3）构件的变形影响其承载能力或正常使用时，应根据变形的大小采取矫正、加固或更换构件等措施。

（6）焊接补强与加固应符合下列要求：

1）原有结构的焊缝缺欠，应根据其对结构安全影响的程度，分别采取卸载或负荷状态下补强与加固，具体焊接工艺应按规定执行。

2）角焊缝补强宜采用增加原有焊缝长度（包括增加端焊缝）或增加焊缝有效厚度的方法。当负荷状态下采用加大焊缝厚度的方法补强时，被补强焊缝的长度应不小于50mm；加固后的焊缝应力应符合下式要求：

式中 σ_f——角焊缝按有效截面（h_e×l_w）计算垂直于焊缝长度方向的名义应力；

τ_f——角焊缝按有效截面（h_e×l_w）计算沿长度方向的名义剪应力；

η——焊缝强度折减系数，可按表3-20采用；

f^w_f——角焊缝的抗剪强度设计值。

表3-20 焊缝强度折减系数

（7）用于补强或加固的零件宜对称布置。加固焊缝宜对称布置，不宜密集、交叉，在高应力区和应力集中处，不宜布置加固焊缝。

（8）用焊接方法补强铆接或普通螺栓接头时，补强焊缝应承担全部计算荷载。

（9）摩擦型高强度螺栓连接的构件用焊接方法加固时，两种连接计算承载力的比值应在1.0～1.5范围内。