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一、鋼結(jié)構(gòu)工程加固的原因和原則
如果鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)的承載能力、抵抗變形能力、穩(wěn)定性不能滿足使用要求時(shí)，可采取加固措施來(lái)滿足要求。
1.鋼結(jié)構(gòu)工程加固的主要原因
（1）由于鋼結(jié)構(gòu)工程使用功能的改變，添增設(shè)備，使鋼結(jié)構(gòu)工程實(shí)際承受的荷載超過(guò)設(shè)計(jì)荷載。
（2）遭受意外的損害，如戰(zhàn)爭(zhēng)破壞、火災(zāi)、地震等，使結(jié)構(gòu)發(fā)生損壞。
（3）鋼結(jié)構(gòu)工程制造過(guò)程中，混入了劣質(zhì)鋼材，使制造出的構(gòu)件達(dá)不到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。
（4）地基基礎(chǔ)沉降不均，建筑的墻、柱發(fā)生異常變形，使鋼結(jié)構(gòu)工程產(chǎn)生異常變形或傷。
（5）由于設(shè)計(jì)、施工方面所造成的缺陷，影響到鋼結(jié)構(gòu)工程的強(qiáng)度、剛度或穩(wěn)定性。如桁架節(jié)點(diǎn)板設(shè)計(jì)時(shí)，未考慮到施工拼裝誤差而造成側(cè)焊縫長(zhǎng)度不足。
（6）鋼結(jié)構(gòu)工程在長(zhǎng)期的使用過(guò)程中。發(fā)生銹蝕或其他機(jī)械損傷，使構(gòu)件斷面被削弱，造成鋼結(jié)構(gòu)工程的承載能力的下降。
2.鋼結(jié)構(gòu)工程加固方案的制定原則
對(duì)鋼結(jié)構(gòu)工程進(jìn)行加固時(shí)，應(yīng)先請(qǐng)有關(guān)業(yè)內(nèi)人事進(jìn)行鑒定，根據(jù)實(shí)際需要制定出合理的加固方案。較好的鋼結(jié)構(gòu)工程加固成本。制定時(shí)還應(yīng)注意以下事項(xiàng)：
（1）鋼結(jié)構(gòu)工程加固的連接方式應(yīng)以焊接為主，但避免采用不利焊位（如仰焊）。
（2）在不能采用焊接（如考慮防火）或施焊有困難時(shí)，可采用高強(qiáng)度螺栓或鉚釘加固，但惠澤得采用普通螺栓加固。
（3）結(jié)構(gòu)加固應(yīng)在原位置上，利用原有結(jié)構(gòu)在卸載或局部卸情況下進(jìn)行，必要時(shí)也可將原結(jié)構(gòu)卸下加固。
（4）加固施工時(shí)，原有構(gòu)傳看
應(yīng)力不宜大于其容許應(yīng)力的60%，如果應(yīng)力超過(guò)容許應(yīng)力的60%而小于80%時(shí)，必須先確定出安全可靠的施工方案（如設(shè)臨時(shí)支撐等）然后再進(jìn)行加固；當(dāng)應(yīng)力超過(guò)容許應(yīng)力的80%時(shí)，應(yīng)卸掉結(jié)構(gòu)的荷載。
（5）對(duì)輕型鋼結(jié)構(gòu)工程桿件進(jìn)行焊接加固時(shí)，應(yīng)卸掉結(jié)構(gòu)的荷載。
（6）當(dāng)用鉚釘或螺栓在承載狀態(tài)下加固時(shí)，原有構(gòu)件因鉆孔而削弱后的截面應(yīng)力不得超過(guò)其設(shè)計(jì)時(shí)的容許應(yīng)力。
二、鋼結(jié)構(gòu)工程加固的形式
根據(jù)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)工程加固的位置和范圍的不同，可將鋼結(jié)構(gòu)加固分為局部加固和全面加固兩種形式。
（一）局部加固
所謂鋼結(jié)構(gòu)的局部加固是指對(duì)某些強(qiáng)度、剛度不足的桿件和連接處進(jìn)行加固。通常采用的方法有如下幾種。
1.加大構(gòu)件橫截面面積
對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)工程中所存在的個(gè)別薄弱構(gòu)件，在不改變整個(gè)結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布情況下，可結(jié)其加焊型鋼來(lái)增加橫截面面積。
在采用加大構(gòu)件橫截面面積方法進(jìn)行加固時(shí)應(yīng)注意如下幾點(diǎn)：
（1）采用的加固方法應(yīng)有利于構(gòu)件在保持原來(lái)的幾何狀態(tài)下施工；盡量減少焊接工作量，選擇合理的施焊程序，避免引起過(guò)大的焊接變形。
（2）注意加固時(shí)的凈空限制，使新加固的構(gòu)件不與其他桿件相撞擊。
（3）注意新舊鋼材的可焊性，選擇適合的焊條和良好的焊接工藝。盡量減少焊接工作量，選擇合理的施焊程序，避免引起過(guò)大的焊接變形。
（4）當(dāng)受壓構(gòu)件的破損和變形較嚴(yán)重時(shí)，可用鋼筋混凝土進(jìn)行加固。為了保證鋼構(gòu)件和混凝土能更好地共同工作，可在包混凝土的部位處，在鋼構(gòu)件的表面加焊短鋼筋，用來(lái)傳遞剪力。
（5）加固后的截面在構(gòu)造上要考慮防腐要求，避免形成易于積灰、積水的凹槽而引起銹蝕。
（6）對(duì)剛度不足的梁進(jìn)行加固時(shí)，只需加固彎矩較大的區(qū)段，加固鋼材不伸到支座處。
2.縮短構(gòu)件的自由長(zhǎng)度
對(duì)于穩(wěn)定性不足的屋架及托架進(jìn)行加固時(shí)，可采取增設(shè)再分式腹桿，減小兩支點(diǎn)間的構(gòu)件長(zhǎng)度的方法。
3.對(duì)連接處和節(jié)點(diǎn)進(jìn)行加固
對(duì)連接處和節(jié)點(diǎn)進(jìn)行加固，主要是對(duì)焊接連接的焊縫和螺栓連接的螺栓及鉚接連接的鉚釘進(jìn)行加固。
（1）焊縫的加固方法
①加長(zhǎng)焊縫的長(zhǎng)度
對(duì)原焊縫長(zhǎng)度不夠的，可設(shè)法加長(zhǎng)原焊縫的長(zhǎng)度。如增設(shè)端焊縫，或加大節(jié)點(diǎn)板尺寸。
②加大焊腳尺寸
當(dāng)原焊腳尺寸較小，構(gòu)件厚度又較厚。而加長(zhǎng)焊縫又有困難時(shí)，可采用加大焊腳尺寸的方法來(lái)加固焊縫，但要求原焊縫質(zhì)量必須很好。

（2）鉚接或螺栓連接的加固方法
①增加螺栓或鉚釘?shù)臄?shù)目，增加多少要根據(jù)強(qiáng)度條件計(jì)算后決定。
②增大鉚釘?shù)闹睆交蛴酶邚?qiáng)螺栓代替原來(lái)鉚釘。要求擴(kuò)孔后的鉚釘與鉚釘、螺栓與鉚釘之間的間距應(yīng)大于3d(d為較大螺栓或鉚釘?shù)目讖剑?
③對(duì)原鉚接連接節(jié)點(diǎn)，可采用貼邊焊縫進(jìn)霆焊接加固。此時(shí)焊縫強(qiáng)度應(yīng)按承受全部?jī)?nèi)力計(jì)算。
（二）全面加固
全面加固的方法很我，常用的有如下一些方法：
1.拉加結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的剛度
（1）增加支撐以加強(qiáng)結(jié)構(gòu)空間剛度。按空間結(jié)構(gòu)進(jìn)行驗(yàn)算，挖掘結(jié)構(gòu)潛力。
（2）在平面排架中，重點(diǎn)加強(qiáng)某一列柱的剛度，以承受大部分水平剪力，從而減輕其他列柱的負(fù)荷。
（3）增設(shè)支撐或輔助桿件以減小構(gòu)件的自由長(zhǎng)度；設(shè)置拉桿來(lái)加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的剛度。
2.改變構(gòu)件的彎矩圖形
（1）變更荷載的分布情況，如將一個(gè)集中荷載分為幾個(gè)集中荷載。
（2）變更結(jié)構(gòu)構(gòu)件端部的約束情況，如將鉸接變?yōu)閯傂赃B接。
（3）合理地調(diào)整連接結(jié)構(gòu)的支座位置，使構(gòu)件內(nèi)力重新分布。
（4）增設(shè)輔助桁架。在原結(jié)構(gòu)上增設(shè)輔助桁架，可有效地加固簡(jiǎn)支梁和桁架，但受空間條件的限制，必須以不妨礙使用為原則。
（5）增加中間支座或?qū)⒑?jiǎn)支結(jié)構(gòu)端部連接使之成為連續(xù)結(jié)構(gòu)。
全面加固的方法還有很多，需要時(shí)可查閱有關(guān)資料。
三、加固施工的方法及注意事項(xiàng)
1.加固施工的方法
加固施式的方法有以下幾種：
（1）帶負(fù)荷加固
施工最方便，適用于構(gòu)件（或連接）的應(yīng)力小于鋼材許用應(yīng)力的60%時(shí)，或構(gòu)件沒(méi)有大的損壞情況下。
（2）卸荷加固
被加固結(jié)構(gòu)損壞程度較大或構(gòu)件及連接處應(yīng)力狀態(tài)很高，為了安全，加固時(shí)需暫時(shí)減輕其負(fù)荷。對(duì)某些主要承受臨時(shí)荷載的結(jié)構(gòu)（如吊車梁），可限制臨時(shí)荷載，即相當(dāng)于卸掉大部分荷載。
（3）從結(jié)構(gòu)上拆下應(yīng)加固或更新部分
當(dāng)結(jié)構(gòu)破壞不嚴(yán)重或原截面承載能力太小，必須拆下來(lái)進(jìn)行加大或更新，此時(shí)必須設(shè)置臨時(shí)支撐，使被換構(gòu)件完全卸載，同時(shí)還須保證被換構(gòu)件卸下后的整個(gè)結(jié)構(gòu)的安全。
2.鋼結(jié)構(gòu)工程加固施工時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)
在對(duì)鋼結(jié)構(gòu)工程加固施工時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
（1）加固時(shí)，必須保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，應(yīng)事先檢查各連接點(diǎn)是否牢固，必要時(shí)可先加固連接點(diǎn)或增設(shè)臨時(shí)支撐，待加固完畢后拆除。
（2）原結(jié)構(gòu)在加固前必須清理表面，刮除銹跡，以利施工。加固完畢后，再涂刷油漆。
（3）對(duì)結(jié)構(gòu)上的損傷缺陷（包括位移、變形等），應(yīng)首先予以修復(fù)，然后進(jìn)行加固。加固時(shí)，應(yīng)先裝配好全部加固零件，以先兩端后中間用點(diǎn)焊固定。
（4）在負(fù)荷狀態(tài)下用焊接加固時(shí)，應(yīng)慎重選擇焊接工藝（如電流、電壓、焊條直徑、焊接速度等），使被加固構(gòu)件不致由于過(guò)度高溫而喪失承載能力。
（5）在負(fù)荷狀態(tài)下加固時(shí)，確定施工和焊接程序應(yīng)遵循下列原則：
①應(yīng)讓焊接應(yīng)力（焊縫和鋼材冷卻時(shí)的收縮應(yīng)力）盡量減小并能促使構(gòu)件卸載。
②先加固最薄弱的部位和應(yīng)力較高的構(gòu)件。
③凡立即能起到補(bǔ)強(qiáng)作用，并對(duì)原斷面強(qiáng)度影響較小的部位應(yīng)先施焊。如加固腹桿時(shí)，應(yīng)先焊好兩端的節(jié)點(diǎn)部位，然后焊中段的焊縫，并且先在懸出肢（應(yīng)力較小處）上施焊。再如加大焊腳時(shí)，必須從原焊縫受力較低的部位開(kāi)始；節(jié)點(diǎn)板上腹桿焊縫的加固應(yīng)首先考慮補(bǔ)焊端焊縫。
鋼結(jié)構(gòu)的使用期長(zhǎng)，但不代表一個(gè)鋼結(jié)構(gòu)工程完工了就可以不管，鋼結(jié)構(gòu)的保養(yǎng)及修護(hù)也是很重要的。特別是對(duì)一些大型的鋼結(jié)構(gòu)如鋼結(jié)構(gòu)廠房、鋼結(jié)構(gòu)停車棚、鋼結(jié)構(gòu)雨篷，長(zhǎng)期的不維護(hù)不修理，對(duì)人的安全產(chǎn)生了隱患。