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鋼結構加固方法有哪幾種？

鋼結構加固的主要方法有：減輕荷載、改變結構計算圖形、加大原結構構件截面和連接強度、阻止裂紋擴展等。當有成熟經驗時，亦可采用其它加固方法。

一、改變結構計算圖形

改變結構計算圖形的加固方法是指采用改變荷載分布狀況、傳力途徑、節點性質和邊界條件，增設附加桿件和支撐、施加預應力、考慮空間協同工作等措施對結構進行加固的方法；

改變結構計算圖形的一般加固方法：

（1）對結構可采用下列增加結構或構件的剛度的方法進行加固：

A、增加支撐形成空間結構并按空間結構驗算；

B、加設支撐增加結構剛度，或者調整結構的自振頻率等以提高結構承載力和改善結構動力特性；

C、增設支撐或輔助桿件使結構的長細比減少以提高其穩定性；

D、在排架結構中重1點加強某一列柱的剛度，使之承受大部分水平力，以減輕其它柱列負荷；

E、在塔架等結構中設置拉桿或適度張緊的拉索以加強結構的剛度。

（2）對受彎桿件可采用下列改變其截面內力的方法進行加固：

A、改變荷載的分布，例如將一個集中荷載轉化為多個集中荷載；

B、改變端部支承情況，例如變鉸接為剛結；

C、增加中間支座或將簡支結構端部連接成為連續結構；

D、調整連續結構的支座位置；

E、將結構變為撐桿式結構；

F、施加預應力。

（3）對桁架可采取下列改變其桿件內力的方法進行加固：

A、增設撐桿變桁架為撐桿式結構；

B、加設預應力拉桿。

二、加大構件截面的加固

采用加大截面加固鋼構件時，所選截面形式應有利于加固技術要求并考慮已有缺陷和損傷的狀況。

三、連接的加固與加固件的連接

鋼結構連接方法，即焊縫、鉚釘、普通螺栓和高強度螺栓連接方法的選擇，應根據結構需要加固的原因、目的、受力狀況、構造及施工條件，并考慮結構原有的連接方法確定。

鋼結構加固一般宜采用焊縫連接、摩擦型高強度螺栓連接，有依據時亦可采用焊縫和摩擦型高強度螺栓的混合連接。當采用焊縫連接時，應采用經評定認可的焊接工藝及連接材料。

四、裂紋的修復與加固

結構因荷載反復作用及材料選擇、構造、制造、施工安裝不當等產生具有擴展性或脆斷傾向性裂紋損傷時，應設法修復。在修復前，必須分析產生裂紋的原因及其影響的嚴重性，有針對性地采取改善結構實際工作或進行加固的措施，對不宜采用修復加固的構件，應予拆除更換。纖維復合材料加固法引入我國時間還較短，但已顯著地顯現出其優勢，成為科研院所、大專院校研究的熱點，并得到了廣泛的實際應用。

浙江鼎固建筑技術有限公司主要從事各類建筑物的改造加固以及各種建筑物的糾偏和平移工程。

鋼結構加固的原則

結構或構件加固是一項復雜的工作，考慮因素很多，加固方法應從施工方便、不影響生產、經濟合理、效果好等方面來選擇。一般原則如下：

（1）結構經可靠性鑒定不滿足要求時，必須進行加固處理。加固的范圍和內容應根據鑒定結論和加固后的使用要求，由設計單位與業主協商確定。加固設計的內容和范圍，可以是結構整體，亦可以是指1定的區段、特定的構件或部位。

（2）加固后的鋼結構的安全等級應根據結構破1壞后果的嚴重程度、結構的重要性和下一個使用期的具體要求，由委托方和設計者按實際情況商定。

（3）結構加固時盡可能做到不停產或少停產，因停產的損失往往是加固費用的幾倍或幾十倍。能否在負荷下不停產加固，取決于結構應力應變狀態，一般構件內應力小于鋼材設計強度的80%以下，且構件損壞、變形等不太嚴重時，可采用負荷不停產加固方法。

在負荷狀態下進行焊接加固是非常危險的，承受靜力荷載和間接承受動力荷載的構件在實際荷載產生的原有桿件應力1好在鋼材設計強度的60%下，極限不得超過承受動力荷載的構件不得超過40% ，否則采取相應措施才能施焊；加大構件截面加固法涉及面廣泛，施工也較為簡單，在滿足一定條件下，可以在負荷狀態下進行施工處理。加大角焊縫厚度時，加固方法及程序原有焊縫在扣除焊接熱影響區長度后的承載能力，應不小于外荷載產生的內力。

《鋼結構加固技術規范》對負荷狀態下進行加固做了如下明確規定：焊接鋼結構加固時，原有構件或連接的實際名義應力值應小于0.55fy，且不得考慮加固構件的塑性變形發展；非焊接鋼結構加固時，其實際名義應力值應小于0.7fy，對于直接承受動力荷載的一般結構1大名義應力不得超過0.4fy。經鑒定需要加固的鋼結構，根據損害范圍一般分為局部加固和全1面加固。

（4）鋼結構加固設計應與實際施工方法緊密結合，并應采取有效措施，保證新增截面、構件和部件與原結構連接可靠，使其形成整體共同工作。雖然體外預應力加固鋼梁的方法具有可操作性、經濟性、安全性等優點，但現階段這方面的研究經驗及工程實踐較少，其明顯的經濟和社會效益還有待進一步研究。在加固施工時，應避免對未加固的部分或構件造成不利的影響，并充分考慮現場條件對施工方法、加固效果和施工工期的影響，應采取減少構件在加固過程中產生附加變形的加固措施和施工方法。

（5）對于高溫、腐蝕、冷脆、振動、地基不均勻沉降等原因造成的結構損壞，應提出其相應的處理對策后再進行加固。

（6）對于加固時可能出現傾斜、失穩或倒塌等不安全因素的鋼結構，在加固施工前，應采取相應的臨時安全措施，以防止事故的發生。

現如今鋼結構建筑不斷發展，越來越多的鋼結構大樓進入我們的生活，但是由于生產、制造、施工、使用環境等因素的影響，在鋼結構建筑當中不可避免的存在著各種各樣的缺陷和損傷，嚴重影響結構安全。（5）其它包括設計、生產、施工中的失誤及服役期中的違規使用和操作等。傳統的鋼結構加固方法是將鋼板焊接、螺栓連接或在損傷部位粘貼鋼板等方法。但是，這些方法或多或少都存在較多缺陷：

焊接加固缺陷：焊接是一個局部的迅速加熱和冷卻過程，焊接區由于受到四周工件本體的拘束而不能自由膨脹和收縮，冷卻后在焊件中便產生焊接應力和變形。將屋架與柱鉸接改為剛接，減小了柱計算彎矩，柱子截面就可不加固了，但對屋架桿件必須驗算。雖然說現代焊接技術已經能做到內外無缺陷焊接，但是如果焊縫一旦失穩擴展，就有可能使焊接部位徹底斷裂，引發事故。

粘鋼加固：采用結構膠將鋼板粘貼在需要加固的部位，依靠結構膠將其粘結在一起共同受力，提高結構的承載力。

螺栓連接加固：其需要在損傷部位附近開孔，削弱了截面，使之形成新的應力集中區，使原螺栓出現松動現象，降低了結構修補的效果。

以上幾種鋼結構加固方法除了以上幾個缺陷，還有一個共同的缺陷：加固所選材料基本都為鋼材，在進行加固處理時會給結構帶來過多的結構自重，且鋼板不易裁剪成加固所需的形狀，安裝運輸等較為困難，在加固完工之后，需對鋼材進行防銹處理，以免鋼材生銹對結構膠產生不必要的影響，且維護工作量大費用較高。梁、板在跨中增設支點后，減小了跨度，從而能較大幅度地提高承載能力，并能減小和限制梁、板的撓曲變形。

然而碳纖維材料作為一種新型加固材料，碳纖維材料彈性模量與鋼材相近、但強度是鋼筋的5倍，同時具有質輕易于成型、抗腐蝕性和耐久性好、抗1疲勞性能好、施工方便等優點，且碳纖維材料擁有的這些優點都能完1美的解決以上幾種方法所存在的缺陷，因此在鋼結構修復加固中也將會得到廣泛應用。3、粘結外包型鋼加固法在被加固構件的外邊包上型鋼或者鋼板就是我們所說的外包鋼加固法。

建筑工程中的鋼結構不可避免地存在各種缺陷和損傷。在荷載和環境等因素的作用下，材料發生變化，引起宏觀力學性能的劣化，導致鋼結構工程事故。（2）改變計算簡圖：增設附加支承，調整荷載分布情況，降低內力水平，對超靜定結構支座進行強迫位移，降低應力峰值。為確保結構安全工作，延長使用壽命就必須對損傷構件進行更換或加固，更換這些構件將造成極大的浪費，而且會影響結構的正常使用。同時，結構損傷具有局部性和多發性特點，這些結構不可能在出現損傷時就立即退役。因此，尋求經濟的鋼結構加固技術既是土木工程領域亟待解決的技術問題，又是一個關系到社會可持續發展的問題。