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      鋼結構的焊接補強或加固

      發布者: 發布時間:2016/6/22 10:25:04 閱讀:次 【字體:
      第7.0.1條:為使原有鋼結構焊接補強加固安全可靠、合理經濟,施工方便,結合實際,因此,加固方案應由設計、施工、生產廠三結合,共同研究確定,以便于實施。

      第7.0.2條這是進行補強加固必不可少的原始資料,是進行設計計算的重要依據,資料越完整,設計補強加固就越能做到經濟合理,安全可靠。

      第7.0.3條鋼材的時效性能,系指隨著時間的推移鋼材的屈服強度增高、塑性降低的現象。在對原結構鋼材進行試驗時應考慮這一影響;在加固設計時,不考慮由于時效硬化而提高的屈服點,仍按原有鋼材的強度進行計算。當塑性顯著降低,其延伸率低子許可值時,其加固計算應按彈性階段進行。

      第7.O.4條:在負荷狀態下進行加固補強時,對原有結構構件中的應力限制,主要參考蘇聯的有關經驗和國內的幾種試臉,同時還吸收了國內的鋼結構加固工程實踐經驗,歐美國家在這方面的資料很少,僅資料中有所規定,但該資料對加固時原有構件中的應力值沒有提出任何限制,也可以認為對應力限制值無要求。圓蘇聯的幾本資料對這一應力限制值的規定并不完全一致,資料2介紹了原蘇聯1979年編制的《結構構件焊接加固指南》(簡稱《指南》)的論述:“由于焊接時金屬加熱降低了載能力、同時引起了沿截面及結構構件間的內力重分配。格構式結構采用補焊法加固時承載能力降低20%,縱向焊縫使承載能力降低15%,橫縫則可使其降低40%以上。“因此《指南》規定被加固構件中的應力不應超過0.8R(R為設計強度)。資料3中也采用了同樣的應力限制值。

      在M·P .EJIbEKHH1975年撰寫的資料中,對原有結構焊接時的應力限制值卻提出了不同的規定。作者對不同的受力情況提出了不同的限制。對于軸心受拉構件M·P·BER16CKHH認為:由于焊接加熱時的熱量影響和原有結構各構件之間內力重分布的影響,建議其限制值為0.5R;對偏心受拉、偏心受壓鉤件為O.4R; 中心受壓構件為0.6R。而在1981年,該作者又改變了上述看法、認為在負荷條件下,在被加固桿件試驗資料的基礎上,提出了與建筑法規II一83一72相應的近似計算方法,當N大于0.6N.時,建議進行加固〔式中Nc為加固時原有構件的內力)。”這也就是說原有構件允許采用焊接加固的限制值為0.6R。

      H.C.PESPOB在1976年的著作中對軸心受壓和偏心受壓桿的焊接加固進行了研究,也提出了在負荷條件下進行焊接加固的限制條件。該條件是要求計算在加固時軸心受幾或偏心受壓構件的承載能力、其計算公式不僅考慮荷載的偏心,而且要考慮構件的初彎曲。所以實質上無論軸心受壓或是偏心受壓桿,都作為偏心受壓構件來核算其承載能力的。

      在判別是否能加固時,H.C.PESPOB沒有對計算強度進行折減。M.P.6EJIbEKYHH的著作亦引述了這一限制條件,但是,在判別式中對計算強度仍予以折減,取為0.6R,這樣一來實際的限制值將低于0.6R,比H.C·PEISPOB規定的條件更為嚴格。

      國內關于在負菏狀態下焊接加固的資料不多,但這些資料都提出了加固時原有構件中試應力限制值,資料提出的限制值為0.6-0.8R,1968年第一冶金建設公司武鋼工程質量處理辦公室所進行的試臉提出,材質為3號鋼的構件加固時,“壓桿應力應不超過1800kg·f/平方厘米(180Mpa),拉桿可提高到按極限狀態設計的計算強度。該試驗所提出的最低限制值為1800kg.f/平方厘米(180Mpa),約為3號鋼按極限狀態設計時的計算強度的0.85。此外,國內還有不少焊接加固的實踐試驗,如馬鞍山鋼鐵公司車輪輪報咂廠的鋼屋架就是在負荷狀態下進行焊接加固的。當時屋面圍護結構已施工完畢(大型屋面板及油氈防水層),也就是說所有恒載均已作用在屋架上。由于施工有誤和桿件變形,使個別桿件和部分角娜縫強度不足。當時焊接加固的施工是在焊縫和桿件應力超過允許應力的情況下進行的。包頭鋼鐵公司平爐車間的屋架加固工程中,平爐車間的改造工程中,以及武鋼的工程中亦有類似加固情況。

      根據上述情況,本條文對在負荷狀態下,采用焊接加固時,原有構件中的應力限制值規定為不大于設計強度的80%,其理山是:

      1.原蘇聯的《結構構件焊接加固指南》中,和我國的一些試驗和加固工程實踐都證明取應力限制值為設計強度的88%是可行的。為確保加固工程的安全可靠,在本條中提出了限制使用的范圍,并在第7.0.12和7.0.13條中又提出了施工措施和注意事項。這都是參照國內外的資料定的,我們認為焊接加固工程中,遵守這規定是可以保證安全的。

      2.在工程實際中要完全卸荷和大量卸荷一般都是難實現的。在鋼結構中,鋼屋架是長期在高應力狀態下工作的,因為大部分屋架所承受的菏載中,恒載占的比例最大.以大型屋面板卷材屋面為例,恒載一般占屋面總菏載的80%左右、要卸掉這部分荷載(扒掉油氈、拆除大型屋面板)是比較困難的。若應力限制值取設計強度的80%,則大多數焊接加固工程都可以在負荷狀態下進行。

      應當指出,設計強度的80%這一限制值雖然安全可靠,但卻比較高,在加固設計計算中不宜超過。特別是在按彈性階段來進行加固計算時,這個限制似明顯偏高,因此影響加固效果,所以從這個角度來看,當按彈性階段進行加固設計時、應盡可能卸荷,盡可能使原有構件的應力降低,以得到良好的效果。

      第7.0.5條:輕鋼結構因截面較小,焊接加固時易使原有構件因高溫而喪失承載能力,故不宜用電焊進行加固,特別是圓鋼拉桿。

      第7.0.6條:本條文所提出的加固計算原則、是將考慮塑性內力重分布和按彈性階段計算兩者并列的。這是參考了國內外的有關資料后確定的。
       
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