钢结构加固设计原则及注意事项解析

   日期:2024-09-01     来源:网络整理    作者:佚名    浏览:196    
核心提示:钢结构的加固设计使用年限,应按下列原则确定:(5)当为局部加固时,应考虑原建筑物剩余设计使用年限对结构加固后设计使用年限的影响;钢结构的加固可分为直接加固与间接加固两类,设计时,可根据实际条件和使用要求选择适宜的加固方法及配合使用的技术。

1.加固设计原则

1.钢结构经可靠性鉴定确认需要加固时,应根据鉴定结论及业主要求,按照标准规定进行加固设计。加固设计范围可按整栋建筑或其独立段确定,也可按特定的结构、构件或连接确定,但应考虑结构的整体稳定性。

2、钢筋结构的安全等级,应根据结构损坏后果的严重程度、结构的重要性和钢筋的设计使用年限,由业主和设计人员根据实际情况共同商定。

3、钢结构的加固设计应与实际施工方法紧密结合,采取有效措施,保证新增构件、部位与原结构可靠连接钢结构加固方法,新增截面与原截面牢固结合,形成整体,共同工作;不应对未加固部位,以及相关的结构、构件和基础产生不利影响。

4、对由于高温、高湿、低温、冻融、化学腐蚀、振动、温度应力、收缩应力、地基不均匀沉降等因素对原结构造成的破坏,应在加固设计中提出有效的防治措施,并按设计规定的顺序进行处理加固。

5、钢结构的加固设计应考虑其技术和经济效果。可维护性差的结构不宜加固,避免造成不必要的拆除或更换。

6、对加固过程中可能出现倾斜、失稳、过度变形、倒塌等情况的钢结构,应在加固设计文件中提出有效的临时安全措施。

7、钢结构钢筋的设计使用年限,应按下列原则确定:

(1)加固后结构使用年限应由业主和设计单位共同商定;

(2)当结构的加固材料采用结构胶粘剂或其他高分子组分时,加固后结构使用年限应考虑为30年;当业主要求加固后结构使用年限为50年时,所采用的胶粘剂和聚合物的粘结性能应通过长期抗应力试验;

(3)使用年限届满后,如可靠性再审查表明结构工作正常,其使用年限可以进一步延长;

(4)对于采用胶粘剂或高分子材料加固的结构、构件,应定期检查其工作状态;检查间隔期可由设计单位自行确定,但第一次检查不应晚于10年;

(5)局部加固时,应考虑原建筑剩余设计使用年限对加固后结构设计使用年限的影响;

(6)钢结构加固设计文件应注明加固后结构的设计使用年限。

8、设计中应明确加固后结构的用途和使用环境。在加固的设计使用年限内,未经技术鉴定或设计批准,不得改变加固结构的用途和使用环境。

2.设计计算原则

1.钢结构加固设计中可采用线弹性分析方法计算结构效应,并应符合现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017的有关规定。

2.加固钢结构时,应按下列规定进行承载力极限状态和正常使用极限状态的设计和校核。

(1)应调查或试验验证结构效应,确定其标准值或代表值。此项工作在可靠性评估中已完成时,应予以引用。

(2)加固结构、构件的效应应按照下列规定确定:

1)结构的计算图应符合其实际受力和结构状况;

2)作用效应的组合、组合值系数及作用分项系数应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定确定,并应考虑实际荷载偏心、结构变形和温度效应引起的附加内力。

(3)结构、构件尺寸,对原有部位,应采用原设计值或根据鉴定报告确定的测量值;对新增部位,可采用加固设计文件给出的设计值。

(4)原结构及构件材料的抗拉强度、抗压强度和抗剪强度设计值,应按照下列规定取值:

1)当结构可靠性鉴定认为原设计文件有效,未发现结构构件或连接性能明显下降时,可采用原设计值;

2) 当结构可靠性鉴定认为需要进行现场复验时,应采用根据试验结果估算的屈服强度或条件屈服点进行确定。

(5)当采用钢材作为加固材料时,其性能和质量应符合本标准的有关规定;当采用其他材料作为加固材料时,其性能和质量要求仍应按照现行国家标准《工程结构钢筋材料安全评定技术规范》GB 50728的规定执行;加固材料性能设计值应按照本标准的规定采用。

(6) 验算结构、构件承载力时,应考虑加固时原结构的实际受力状态,包括加固部位的应变滞后特性、加固部位与原结构的配合程度等。

(7)加固后,当改变传力路线或增加结构质量时,应对相关的结构、构件及建筑基础进行验算。

(8)对于超静定结构,应考虑由于构件截面和构件刚度变化引起的内力重分布的影响,并采用合理的计算分析方法。

3.抗震区内结构、构件的加固除应满足承载力要求外,还应进行抗震验算,不应因局部加固或刚度突变而形成新的薄弱环节。

4、采用各种加固方法对结构进行抗震加固时,设计、计算和施工均应执行现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的有关规定。

5.为防止结构加固部位偶然失效而造成倒塌钢结构加固方法,当采用胶粘剂或掺有聚合物的加固方法时,除应按本标准规定进行加固设计外,还应对原结构进行校核。校核时,应要求原结构及构件承受n倍恒载标准值。当变载标准值与永久载标准值的比值不大于1时,n宜取1.2;当比值等于或大于2时,n宜取1.5;比值宜采用线性插值法确定。

3 加固方法及配套技术

1、钢结构的加固分为直接加固和间接加固两大类,设计时可根据实际情况和使用要求,选择合适的加固方法及配套技术。

2、直接加固应根据工程实际情况,采用增加截面、粘钢板、组合加固等方法进行。

3、应根据工程实际情况,通过改变结构体系加固方法或预应力加固方法进行间接加固。

4.钢结构钢筋的连接方式宜采用焊接连接、摩擦型高强螺栓连接;也可采用焊接与摩擦型高强螺栓混合连接。

5 与结构加固方法配合采用的技术,应采用符合本标准规定的连接技术和修复修补技术。

 
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