鋼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)是一個關(guān)鍵的工程過程，旨在提高現(xiàn)有鋼結(jié)構(gòu)的承載能力和延長其使用壽命。在設(shè)計(jì)過程中，需要綜合考慮結(jié)構(gòu)的歷史、用途和環(huán)境條件等因素。以下是一些關(guān)鍵點(diǎn)：，，1. 評估現(xiàn)有結(jié)構(gòu)：對現(xiàn)有鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)的檢查和評估，以確定其當(dāng)前狀態(tài)和潛在的弱點(diǎn)。這包括檢查焊縫、螺栓連接以及任何可能的腐蝕或損傷。，，2. 確定加固目標(biāo)：根據(jù)評估結(jié)果，明確加固設(shè)計(jì)的目標(biāo)。如果目標(biāo)是提高結(jié)構(gòu)的抗震性能，可能會采用增強(qiáng)支撐系統(tǒng)或增設(shè)隔震層的方法。，，3. 選擇合適的加固方法：根據(jù)目標(biāo)和現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，選擇最適合的加固方法。常見的加固方法包括增加支撐、更換損壞的部件、使用碳纖維或其他高性能材料等。，，4. 考慮經(jīng)濟(jì)性：在設(shè)計(jì)過程中，需要平衡成本和效益。選擇性價比高的加固方法，確保項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)可行性。，，5. 遵守相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)：在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)時，必須遵守相關(guān)的建筑法規(guī)、安全標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。這有助于確保加固工作的安全性和合規(guī)性。

鋼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)概述

鋼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)是為了提高既有鋼結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和耐久性，通過一系列技術(shù)手段和方法對結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造和加強(qiáng)。加固設(shè)計(jì)需要綜合考慮結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀、使用要求、經(jīng)濟(jì)性和施工可行性等因素。以下是鋼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)的一些關(guān)鍵點(diǎn)：

1. 加固設(shè)計(jì)的基本原則

1.1 檢測與鑒定

• 檢測與鑒定：在進(jìn)行加固設(shè)計(jì)之前，應(yīng)根據(jù)建筑物的種類，按照現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50292和《工業(yè)建筑可靠性鑒定標(biāo)準(zhǔn)》GB50144進(jìn)行檢測或鑒定。如果涉及抗震加固，必須進(jìn)行抗震能力鑒定，并出具項(xiàng)目檢測鑒定報告。

1.2 使用年限

• 使用年限：加固后的建筑物使用年限應(yīng)由產(chǎn)權(quán)人和設(shè)計(jì)單位共同商定。如果加固材料中使用了結(jié)構(gòu)膠粘劑或其他聚合物成分，其使用年限為30年。如果希望使用年限超過50年，膠和聚合物應(yīng)通過耐長期應(yīng)力作用能力檢驗(yàn)。

1.3 加固方法的選擇

• 加固方法：鋼結(jié)構(gòu)加固常用的方法包括減輕荷載、改變計(jì)算圖形、加大原結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面和連接強(qiáng)度、阻止裂紋擴(kuò)展等。當(dāng)有成熟經(jīng)驗(yàn)時，也可采用其他加固方法。
• 局部與全面加固：經(jīng)鑒定需要加固的鋼結(jié)構(gòu)，根據(jù)損害范圍一般分為局部加固和全面加固。
• 材料選擇：加固件的鋼號應(yīng)與原構(gòu)件的鋼號相同或相當(dāng)，韌性、塑性及焊接性能應(yīng)能與原構(gòu)件鋼材相匹配。
• 連接方式：結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)應(yīng)與實(shí)際施工方法相結(jié)合，保證新增構(gòu)件與原結(jié)構(gòu)連接可靠，新增截面與原截面的結(jié)合面牢固，形成共同體，并不對未加固的部分，以及相關(guān)結(jié)構(gòu)、構(gòu)件和地基基礎(chǔ)造成不利影響。
• 計(jì)算原則：結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)上的實(shí)際荷載、構(gòu)件的支承情況、邊界條件、受力狀況和傳力途徑等確定，并適當(dāng)考慮結(jié)構(gòu)實(shí)際工作中的有利因素。
• 承載能力驗(yàn)算：在對結(jié)構(gòu)的承載能力進(jìn)行驗(yàn)算時，應(yīng)充分考慮結(jié)構(gòu)構(gòu)件實(shí)際工作中的荷載偏心、結(jié)構(gòu)變形和局部損傷、施工偏差以及溫度作用等不利因素產(chǎn)生的附加內(nèi)力。
• 殘余應(yīng)力：鋼結(jié)構(gòu)加固時，應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)材料因溫度、安裝等作用可能產(chǎn)生過大的殘余應(yīng)力和塑性變形，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)承載力喪失或耐久性降低。焊接鋼結(jié)構(gòu)加固時，原有構(gòu)件或連接的實(shí)際名義應(yīng)力值應(yīng)小于0.55fy，且不得考慮加固構(gòu)件的塑性變形；非焊接鋼結(jié)構(gòu)加固時，其實(shí)際名義應(yīng)力值應(yīng)小于0.7fy。
• 設(shè)計(jì)與施工協(xié)調(diào)：鋼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)應(yīng)與實(shí)際施工方法緊密結(jié)合，并采取有效措施，保證新增截面、構(gòu)件和部件與原結(jié)構(gòu)的可靠連接，以形成整體共同工作，同時應(yīng)避免對未加固的部分或構(gòu)件造成不利影響。
• 改變計(jì)算圖形：改變結(jié)構(gòu)計(jì)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(jié)點(diǎn)性質(zhì)和邊界條件，增設(shè)附加桿件和支撐、施加預(yù)應(yīng)力、考慮空間協(xié)同工作等措施對結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固。
• 受彎構(gòu)件加固：受彎構(gòu)件的加固可通過改變構(gòu)件的彎矩圖形來實(shí)現(xiàn)，因此，改變荷載的分布及支座的形式及位置，可有效地改變受彎構(gòu)件的內(nèi)力，從而達(dá)到讓承載能力有較多富余的部分承受較大內(nèi)力以保證結(jié)構(gòu)的可靠性的目的。
• 注意事項(xiàng)：加固設(shè)計(jì)時，除應(yīng)對被直接加固結(jié)構(gòu)的承載能力和正常使用極限狀態(tài)進(jìn)行計(jì)算外，還應(yīng)注意加固對相關(guān)結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力和使用功能的影響，考慮結(jié)構(gòu)、構(gòu)件、節(jié)點(diǎn)以及支座中的內(nèi)力重分布，對結(jié)構(gòu)（包括基礎(chǔ)）進(jìn)行必要的補(bǔ)充驗(yàn)算，并采取切實(shí)可行的合理構(gòu)造措施，保證其安全。
• 施工配合：為了準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)加固設(shè)計(jì)的意圖及保證安全可靠，在采用改造結(jié)構(gòu)計(jì)算圖形的加固方法時，設(shè)計(jì)與施工應(yīng)緊密配合，未經(jīng)設(shè)計(jì)允許，不得擅自修改設(shè)計(jì)規(guī)定的施工方法和程序。
• 荷載取值：當(dāng)原結(jié)構(gòu)是按《工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(TJ9-74)取值時，在鑒定階段對結(jié)構(gòu)的驗(yàn)算仍按該規(guī)范取值，但經(jīng)確定需要加固時，則加固驗(yàn)算應(yīng)按現(xiàn)行《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》取值。當(dāng)原結(jié)構(gòu)加固后建筑功能改變時，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況并按現(xiàn)行的《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》取值。
• 永久荷載：對不符合《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》規(guī)定或未作規(guī)定的永久荷載，可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行抽樣實(shí)測確定，抽樣數(shù)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況確定，但不得少于五年，且應(yīng)以其平均值乘以1.2的系數(shù)作為該永久荷載的標(biāo)準(zhǔn)值。
• 計(jì)算截面：結(jié)構(gòu)計(jì)算截面應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)的損傷、缺陷、裂紋和銹蝕等不利影響，按結(jié)構(gòu)的實(shí)際有效截面進(jìn)行計(jì)算，并考慮結(jié)構(gòu)在加固時的實(shí)際受力狀況，即原結(jié)構(gòu)的應(yīng)力超前和加固部分的應(yīng)變滯后特點(diǎn)，以及加固部分與原結(jié)構(gòu)共同工作的程度，對其總的承載能力予以適當(dāng)折減。
• 承載能力驗(yàn)算：在對結(jié)構(gòu)的承載能力進(jìn)行驗(yàn)算時，應(yīng)充分考慮結(jié)構(gòu)構(gòu)件實(shí)際工作中的荷載偏心、結(jié)構(gòu)變形和局部損傷、施工偏差以及溫度作用等不利因素產(chǎn)生的附加內(nèi)力。
• 基礎(chǔ)驗(yàn)算：如加固后使結(jié)構(gòu)重量增加或改變原結(jié)構(gòu)傳力途徑時，除應(yīng)驗(yàn)算上部結(jié)構(gòu)的承載能力以外，尚應(yīng)對建筑物的基礎(chǔ)進(jìn)行驗(yàn)算。
• 殘余應(yīng)力：鋼結(jié)構(gòu)加固時，應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)材料因溫度、安裝等作用可能產(chǎn)生過大的殘余應(yīng)力和塑性變形，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)承載力喪失或耐久性降低。焊接鋼結(jié)構(gòu)加固時，原有構(gòu)件或連接的實(shí)際名義應(yīng)力值應(yīng)小于0.55fy，且不得考慮加固構(gòu)件的塑性變形；非焊接鋼結(jié)構(gòu)加固時，其實(shí)際名義應(yīng)力值應(yīng)小于0.7fy。
• 設(shè)計(jì)與施工協(xié)調(diào)：鋼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)應(yīng)與實(shí)際施工方法緊密結(jié)合，并采取有效措施，保證新增截面、構(gòu)件和部件與原結(jié)構(gòu)的可靠連接，以形成整體共同工作，同時應(yīng)避免對未加固的部分或構(gòu)件造成不利影響。
• 改變計(jì)算圖形：改變結(jié)構(gòu)計(jì)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(jié)點(diǎn)性質(zhì)和邊界條件，增設(shè)附加桿件和支撐、施加預(yù)應(yīng)力、考慮空間協(xié)同工作等措施對結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固。
• 受彎構(gòu)件加固：受彎構(gòu)件的加固可通過改變構(gòu)件的彎矩圖形來實(shí)現(xiàn)，因此，改變荷載的分布及支座的形式及位置，可有效地改變受彎構(gòu)件的內(nèi)力，從而達(dá)到讓承載能力有較多富余的部分承受較大內(nèi)力以保證結(jié)構(gòu)的可靠性的目的。
• 注意事項(xiàng)：加固設(shè)計(jì)時

鋼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計(jì)