現(xiàn)如今鋼結構已廣泛應用于工業(yè)和民用建筑，但是由于設計、施工、使用、管理不當、材料質(zhì)量不符合要求等因素的影響，在鋼結構建筑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。傳統(tǒng)的鋼結構加固方法有鋼板焊接、螺栓連接或在損傷部位粘貼鋼板等方法。
本文結合《鋼結構加固設計標準》（GB51367-2019）的鋼結構加固標準，介紹鋼結構加固知識，與大家一起學習分享。
一
鋼結構加固流程
基本流程如圖所示：
加固設計前，應根據(jù)建筑物種類，分別按現(xiàn)行國家標準《民用建筑可靠性鑒定標準》GB 50292和《工業(yè)建筑可靠性鑒定標準》GB 50144和進行檢測或鑒定。當涉及抗震加固時，必須進行抗震能力鑒定，根據(jù)結果出具項目檢測鑒定報告。
結構加固后的建筑物使用年限，應由產(chǎn)權人和設計單位共同商定。當加固材料中使用結構膠粘劑或其他聚合物成分時，其結使用年限為30年，如果讓結構加固后的使用年限超過50年，其膠和聚合物的應通過耐長期應力作用能力檢驗。
鋼結構加固有減輕荷載、改變計算圖形、加大原結構構件截面和連接強度、阻止裂紋擴展等方法。當有成熟經(jīng)驗時，也可采用其他的加固方法。經(jīng)鑒定需要加固的鋼結構，根據(jù)損害范圍一般分為局部加固和全面加固。
結構加固設計，應與實際施工方法相結合，保證新增構件與原結構連接可靠，新增截面與原截面的結合面牢固，形成共同體，并不對未加固的部分，以及相關結構、構件和地基基礎造成不利影響。
二
鋼結構加固流程
分析加固原因
1、由荷載變化，超期服役，規(guī)范和規(guī)程改變導致結構承載力不足;
2、由荷載變化，超期服役，規(guī)范和規(guī)程改變導致結構承載力不足;
3、溫差作用下引起構件或連接變形、開裂和翹曲;
4、由于化學物質(zhì)的侵蝕而產(chǎn)生腐蝕以及電化學腐蝕致使鋼結構構件截面削弱;
5、其它包括設計、生產(chǎn)、施工中的失誤及服役期中的違規(guī)使用和操作等。
加固用鋼材及焊接材料
加固件的鋼號應與原構件的鋼號相同或相當，韌性、塑性及焊接性能應能與原構件鋼材相匹配。結構加固用鋼筋的品種宜選用HRB400級或HPB300級鋼筋，其質(zhì)量和性能應符合相關國家標。結構加固用焊接材料的質(zhì)量和性能應符合相關國家標準。
結構膠粘劑
鋼結構加固用的結構膠粘劑，應采用以鋼為基材的結構膠，嚴禁采用以不飽和聚酯或醇酸樹脂為主成分的膠粘劑。當使用環(huán)境為常溫時，應采用I類AAA級或AA級常溫結構膠; 當使用環(huán)境有高溫時，應采用II類或III類耐溫結構膠。
三
常用加固方法
增大截面法
增大截面法加固可采用焊接連接、螺栓連接、鉚釘連接和粘貼鋼板等方式。負荷狀態(tài)下，鋼構件的焊接加固，應根據(jù)原構件的使用條件，校核其最大名義應力σ0max不得超過應力比限值規(guī)定，否則應采用其他增大截面的方法進行加固。
加固后構件需滿足現(xiàn)行設計標準的安全性、適用性及耐久性。以受彎構件為例，平面內(nèi)受彎的加固構件，抗彎強度應滿足以下公式：
其中f為鋼材的抗彎強度設計值(MPa)，取截面中最低強度級別鋼材的抗彎強度設計值；
ηm為彎構件加固強度修正系數(shù)，對雙側加固按下表取值，對單側加固按下表0.9倍取值。
主平面內(nèi)受彎的加固構件，其整體穩(wěn)定性的驗算應符合現(xiàn)行國家標準《鋼結構設計標準》GB 50017的規(guī)定，穩(wěn)定系數(shù)應按加固后截面計算，但驗算時，應將鋼材抗彎強度設計值f 改取為鋼材換算強度設計值f’，并應乘以強度折減系數(shù)ηm。
鋼結構受彎構件加固后的總撓度不應超過現(xiàn)行國家標準《鋼結構設計標準》GB 50017規(guī)定的限值。加固后受彎構件的總撓度ωT應包括加固前負荷下的初始撓度ω0，焊接時因加熱、固化引起的焊接殘余撓度ωw及焊后新增荷載下的撓度增量Δω。
粘貼鋼板加固法
粘貼鋼板加固法可用于鋼結構受彎、受拉、受剪實腹式構件的加固以及受壓構件的加固。用本方法加固的鋼結構，其長期使用的環(huán)境溫度不應高于60℃；處于高溫、高濕、介質(zhì)侵蝕、放射等特殊環(huán)境的鋼結構采用本方法加固時，除應按國家現(xiàn)行有關標準的規(guī)定采取相應的防護措施外，尚應采用耐環(huán)境因素作用的膠粘劑，并應按專門的工藝要求進行粘貼。
受彎構件采用粘鋼加固后，其受彎承載力以及受剪承載力的提高幅度，均不應超過30%。
受彎承載力的加固計算，應考慮不能卸載的荷載引起的原構件應力σ0的影響，并引人針對不同使用條件類別構件的強度修正系數(shù)ηm，其計算公式如下：
受彎構件的腹板上粘鋼進行受剪加固時，對于承受靜力荷載的構件應符合下列規(guī)定：
其中fv為計算部位原鋼材的抗剪強度設計值，ηv受彎構件腹板粘鋼加固強度修正系數(shù)，對于I、II類結構取為0.80，對其他類結構取為0.85。
對受彎構件正彎矩區(qū)的正截面加固，其受拉面沿軸向粘貼的鋼板的截斷位置，應從其強度充分利用的截面算起，且粘貼延伸長度的取值應符合下式規(guī)定:
四
注意事項
鋼結構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?shù)容^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(chǎn)生不必要的影響，且維護工作量大，費用較高。
來源：建筑安全檢測鑒定
