钢结构的焊接补强或加固

发布者: 发布时间:2016/6/22 10:25:04 阅读:次 【字体:
第7.0.1条:为使原有钢结构焊接补强加固安全可靠、合理经济,施工方便,结合实际,因此,加固方案应由设计、施工、生产厂三结合,共同研究确定,以便于实施。

第7.0.2条这是进行补强加固必不可少的原始资料,是进行设计计算的重要依据,资料越完整,设计补强加固就越能做到经济合理,安全可靠。

第7.0.3条钢材的时效性能,系指随着时间的推移钢材的屈服强度增高、塑性降低的现象。在对原结构钢材进行试验时应考虑这一影响;在加固设计时,不考虑由于时效硬化而提高的屈服点,仍按原有钢材的强度进行计算。当塑性显著降低,其延伸率低子许可值时,其加固计算应按弹性阶段进行。

第7.O.4条:在负荷状态下进行加固补强时,对原有结构构件中的应力限制,主要参考苏联的有关经验和国内的几种试脸,同时还吸收了国内的钢结构加固工程实践经验,欧美国家在这方面的资料很少,仅资料中有所规定,但该资料对加固时原有构件中的应力值没有提出任何限制,也可以认为对应力限制值无要求。圆苏联的几本资料对这一应力限制值的规定并不完全一致,资料2介绍了原苏联1979年编制的《结构构件焊接加固指南》(简称《指南》)的论述:“由于焊接时金属加热降低了载能力、同时引起了沿截面及结构构件间的内力重分配。格构式结构采用补焊法加固时承载能力降低20%,纵向焊缝使承载能力降低15%,横缝则可使其降低40%以上。“因此《指南》规定被加固构件中的应力不应超过0.8R(R为设计强度)。资料3中也采用了同样的应力限制值。

在M·P .EJIbEKHH1975年撰写的资料中,对原有结构焊接时的应力限制值却提出了不同的规定。作者对不同的受力情况提出了不同的限制。对于轴心受拉构件M·P·BER16CKHH认为:由于焊接加热时的热量影响和原有结构各构件之间内力重分布的影响,建议其限制值为0.5R;对偏心受拉、偏心受压钩件为O.4R; 中心受压构件为0.6R。而在1981年,该作者又改变了上述看法、认为在负荷条件下,在被加固杆件试验资料的基础上,提出了与建筑法规II一83一72相应的近似计算方法,当N大于0.6N.时,建议进行加固〔式中Nc为加固时原有构件的内力)。”这也就是说原有构件允许采用焊接加固的限制值为0.6R。

H.C.PESPOB在1976年的著作中对轴心受压和偏心受压杆的焊接加固进行了研究,也提出了在负荷条件下进行焊接加固的限制条件。该条件是要求计算在加固时轴心受几或偏心受压构件的承载能力、其计算公式不仅考虑荷载的偏心,而且要考虑构件的初弯曲。所以实质上无论轴心受压或是偏心受压杆,都作为偏心受压构件来核算其承载能力的。

在判别是否能加固时,H.C.PESPOB没有对计算强度进行折减。M.P.6EJIbEKYHH的著作亦引述了这一限制条件,但是,在判别式中对计算强度仍予以折减,取为0.6R,这样一来实际的限制值将低于0.6R,比H.C·PEISPOB规定的条件更为严格。

国内关于在负菏状态下焊接加固的资料不多,但这些资料都提出了加固时原有构件中试应力限制值,资料提出的限制值为0.6-0.8R,1968年第一冶金建设公司武钢工程质量处理办公室所进行的试脸提出,材质为3号钢的构件加固时,“压杆应力应不超过1800kg·f/平方厘米(180Mpa),拉杆可提高到按极限状态设计的计算强度。该试验所提出的最低限制值为1800kg.f/平方厘米(180Mpa),约为3号钢按极限状态设计时的计算强度的0.85。此外,国内还有不少焊接加固的实践试验,如马鞍山钢铁公司车轮轮报咂厂的钢屋架就是在负荷状态下进行焊接加固的。当时屋面围护结构已施工完毕(大型屋面板及油毡防水层),也就是说所有恒载均已作用在屋架上。由于施工有误和杆件变形,使个别杆件和部分角娜缝强度不足。当时焊接加固的施工是在焊缝和杆件应力超过允许应力的情况下进行的。包头钢铁公司平炉车间的屋架加固工程中,平炉车间的改造工程中,以及武钢的工程中亦有类似加固情况。

根据上述情况,本条文对在负荷状态下,采用焊接加固时,原有构件中的应力限制值规定为不大于设计强度的80%,其理山是:

1.原苏联的《结构构件焊接加固指南》中,和我国的一些试验和加固工程实践都证明取应力限制值为设计强度的88%是可行的。为确保加固工程的安全可靠,在本条中提出了限制使用的范围,并在第7.0.12和7.0.13条中又提出了施工措施和注意事项。这都是参照国内外的资料定的,我们认为焊接加固工程中,遵守这规定是可以保证安全的。

2.在工程实际中要完全卸荷和大量卸荷一般都是难实现的。在钢结构中,钢屋架是长期在高应力状态下工作的,因为大部分屋架所承受的菏载中,恒载占的比例最大.以大型屋面板卷材屋面为例,恒载一般占屋面总菏载的80%左右、要卸掉这部分荷载(扒掉油毡、拆除大型屋面板)是比较困难的。若应力限制值取设计强度的80%,则大多数焊接加固工程都可以在负荷状态下进行。

应当指出,设计强度的80%这一限制值虽然安全可靠,但却比较高,在加固设计计算中不宜超过。特别是在按弹性阶段来进行加固计算时,这个限制似明显偏高,因此影响加固效果,所以从这个角度来看,当按弹性阶段进行加固设计时、应尽可能卸荷,尽可能使原有构件的应力降低,以得到良好的效果。

第7.0.5条:轻钢结构因截面较小,焊接加固时易使原有构件因高温而丧失承载能力,故不宜用电焊进行加固,特别是圆钢拉杆。

第7.0.6条:本条文所提出的加固计算原则、是将考虑塑性内力重分布和按弹性阶段计算两者并列的。这是参考了国内外的有关资料后确定的。
 
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