鋼結構建築的結構檢驗與加固設計

鋼結構建築的結構檢驗與加固設計

一、 結構檢驗

1。 因工程或材料質量事故,或經一定使用期後,需對在建結構或現有結構的承載能 力作評估時,應由業主或專案設計單位委託專門單位進行結構的檢測工作。當有必要進行 結構補強加固設計時,檢測結果報告應作為加固設計的依據。

2。 鋼結構的檢測工作應符合現行國家標準《鋼結構現場檢測技術標準》 GB/T 50621 的規定。鋼結構的現場檢測報告應為結構質量的評定或結構效能的鑑定提供真實、可靠、 有效的檢測資料和檢測結論。

3。 對在建鋼結構,當遇到下列情況之一時,應委託進行結構檢測:

(1) 對施工質量或材料質量有懷疑或爭議,在鋼結構材料檢查或施工驗收過程中需了 解質量真實狀況;

(2) 對工程事故,需要透過檢測,分析事故的原因以及對結構可靠性的影響。

4。 對已建成使用的現有鋼結構,當遇到下列情況之一時,應委託進行結構檢測:

(1) 結構在使用中產生變形、連線損傷等缺陷,需進行安全鑑定;

(2) 因設防條件變化,結構需進行抗震安全性鑑定;

(3) 鋼結構大修前的可靠性鑑定;

(4) 建築改變用途,需改造、加層或擴建前的鑑定;

(5) 結構受到災害、環境侵蝕等損傷影響的鑑定;

(6) 對既有鋼結構的可靠性有懷疑或爭議。

鋼結構建築的結構檢驗與加固設計

5。 檢測工作應委託有專門資質的專業單位承擔,提出委託的設計單位應提出委託檢 測的技術條件要求。根據不同的要求,可委託進行以下內容的檢測:

(1) 結構外觀質最檢測,包括結構鋼材表面或切口處的裂紋、夾層、夾渣情況,焊縫 附近焊渣、焊縫尺寸及偏差悄況,以及塗層的表面質醯等情況;

(2) 焊縫與焊接區的表面質最與內部缺陷;

(3) 高強度螺栓抗滑移係數與終擰扭矩檢測;

(4) 鋼材力學效能與化學成分;

(5) 鋼材表面鏽蝕悄況及鋼材實際厚度;

(6) 防腐塗層與防火塗層厚度;

(7) 構件變形;

(8) 構件節點連線的剛性約束程度及殘餘應力;

(9) 構件工作的實際環境條件(風、雪荷載、高溫、低溫);

(10) 相關結構與裝置的影響(地基不均勻沉降、裝置振動);

(11) 構件實物非破壞性承載力檢測;

(12) 結構構件的動力特性(吊車梁的疲勞試驗)。

檢測報告結論應對不需加固補強的結構,提出繼續使用壽命評估的意見;對需加固補 強的結構提出加固處理的建議。

鋼結構建築的結構檢驗與加固設計

二、結構的加固補強設計

1。 根據結構檢測或鑑定報告,普結構的強度、剛度或穩定性及連線的強度不能滿足使用要求時,則應進行結構的修復或加固,結構的加固設計與施 應符合現行協會標準《鋼結構加固技術規範》 CECS 77: 96 的規定,並由有資質的專業單位承擔。

2。 結構的加固應按其不同的損壞原因與部位針對性地進行修復或加固。

3。 重要或複雜的上程加固設計宜先提出加固方案設計,經審定後再進行加固設計。加固後結構的安全等級應根據結構破壞後果的嚴重程度、結構的重要性和下一個使用週期的具體要求.由相關設計單位與業主按實際使用要求情況商定。

4。 鋼結構的加固設計應綜合考慮其技術經濟效果的合理性。應不損傷原結構,避免不必要的拆除或更換,對生產車間應考慮不停產進行補強加固的方案,並採取相應的施工安全措施。

5。 結構加固設計時所考慮的荷載或作用,應經一定調查論證合理取值。除工藝裝置、吊車荷載、操作活荷載等按業主提供的資料取值外,一般活荷載與風、雪荷載原則上仍按現行國家標準((建築結構荷載規範》 GB 50009 的規定取值,對地方有按小氣候環境專門規定者,如暴風雪或超強颱風等,則宜按該地區的相應規定取值。

6。 鋼結構加固設計應按下列原則進行承載能力及正常使用極限狀態驗算;

(1) 結構的計算模型應根據結構和荷載作用的實際狀況確定;

(2) 結構的計算截面應採用實際有效截面積,並按是否解除安裝加固或帶負荷加固條件,考慮結構在加固時的實際受力狀況。即考慮原結構的應力超前和加固部分應變滯後特點,確定加固部分與原結構共同工作的程度。

(3) 加固後如改變傳力路線或使地基負荷增大,應對相關結構構件及地基基礎進行驗算。

7。 鋼結構加固設計應與實際施丁方法緊密結合;應採取有效措施,保證新增截面、構件和部件與原結構連線可靠,形成整體共同工作;並避免對未加固的部分或構件造成不利的影響。

8。 對較複雜的結構加固,如託棠抽柱、頂升卸荷等,加固設計內容尚應包括施工臨時技術措施中相關構件與節點連線的設計驗算。

9。 鋼結構加固的計算原則

(l) 結構加固設計計算時,其安全度、荷載作用及結構計算等原則上均應符合各相關的現行規範的規定。

(2) 結構構件與節點連線加固的計算模型應與實際構造相一致,必要時應對結構(框架、排梁)整體、相鄰構件甚至柱腳、基礎部位進行驗算。

(3) 結構加固計算應包括以下兩類校核驗算:

1) 經加固補強後,結構構件或節點連線的強度、剛度及變形的校核驗算;

2) 在加固施丁過程中採用各種施-[技術措施狀態下(如卸荷、頂升、臨時支撐等),結構與節點連線的校核驗算。

(4) 在負荷狀態下補強或加固時.應先根據加固時的實際荷載設計值,按強度和穩定驗算原構件承載力,僅當承載力富餘 20% 或以上時,才允許在負荷狀態下進行加固。此時,加固計算可分別按下列兩種工況進行:

l) 補強加固後,對承受靜荷載(或間接承受動荷載),且整體和區域性穩定有可靠保證的構件,可按原有構件和加固零部件之間產生塑性內力重分佈的原則進行計算。

2) 補強加固後,對直接承受動荷載,或不符合 (1) 條中要求的構件,應按彈性階段進行計算。