中國工程建設標準化協會標準
鋼結構加固技術規範
cecs77∶96
主編單位:清華大學土木工程系
審查單位:建築物鑑定與加固委員會
批准單位:中國工程建設標準化協會
批准日期:2023年5月30日
前言現批准《鋼結構加固技術規範》cecs77∶96為中國工程建設標準化協會標準,推薦給各有關單位使用。在使用過程中,請將意見及有關資料寄交四川省成都市一環路北三段55號,四川省建築科學研究院中國工程建設標準化協會建築物鑑定與加固委員會(郵編:610081),以便修訂時參考。
中國工程建設標準化協會
2023年5月30日 目次
1 總則
2 術語、符號與代號
2.1 術語
2.2 符號與代號
3 加固基本原則及一般方法
3.1 一般規定
3.2 加固工作程式
3.3 加固一般方法及其選擇
3.4 材料
4 改變結構計算圖形的加固
4.1 一般規定
4.2 改變結構計算圖形的一般方法
5 加大構件截面的加固
5.1 一般規定
5.2 受彎構件的加固
5.3 軸心受力和拉彎、壓彎構件的加固
5.4 構造與施工要求
6 連線的加固與加固件的連線
6.1 一般規定
6.2 焊接連線的加固
6.3 螺栓和鉚釘連線的加固
6.4 加固件的連線
6.5 構造與施工要求
7 裂紋的修復與加固
7.1 一般規定
7.2 修復裂紋的方法
8 施工安全與工程驗收
8.1 施工安全
8.2 工程驗收
附錄a 構件截面的加固形式(參考圖)
附錄b 本規範用詞說明
附加說明本標準主編單位、參加單位和主要起草人
１ 總則
1.0.1 為使鋼結構的加固做到技術可靠、經濟適用、施工簡便和確保質量,特制定本規範。
1.0.2 本規範適用於工業與民用建築和一般構築物的鋼結構因設計、施工、使用管理不當,材料質量不符合要求,使用功能改變,遭受災害損壞以及耐久性不足等原因而需要對鋼結構進行加固的設計、施工和驗收。
對有特殊要求和特殊情況下的鋼結構加固,尚應符合相應的專門技術標準的規定。
1.0.3 鋼結構加固前,應按照《工業廠房可靠性鑑定標準》和《民用建築可靠性鑑定標準》等進行可靠性鑑定。
1.0.4 鋼結構的加固設計、施工及驗收,除本規範規定外,尚應符合《鋼結構設計規範》、《鋼結構工程施工及驗收規範》的規定。
2 術語、符號與代號
2.1 術語
2.1.1 鋼結構的加固
對已有鋼結構進行加強以提高其承載力、耐久性和滿足使用要求。
2.1.2 待加固的鋼結構
經可靠性鑑定需要進行但尚未實施加固的鋼結構。
2.1.3 加固前的結構、構件或原結構、構件
實施加固前的現有結構、構件。
2.1.4 加固後的結構、構件
實施加固竣工後的結構、構件。
2.1.5 結構的名義應力按規範規定或由材料力學一般方法算得的結構應力。
2.1.6 有效淨截面、淨截面扣除孔洞、鏽蝕和損傷削弱失效後的截面。
2.1.7 摩擦型高強度螺栓連線僅考慮由板件間摩擦力傳遞板件間作用力的高強度螺栓連線。
2.1.8 擴充套件性裂紋
長度或深度有可能不斷增加的裂紋。
2.1.9 脆斷傾向性裂紋
有使鋼結構可能發生突然脆性斷裂的裂紋。
3 加固基本原則及一般方法
3.1 一般規定
3.1.1 鋼結構經可靠性鑑定需要加固時,應根據可靠性鑑定結論和委託方提出的要求,由專業技術人員按本標準進行加固設計。
加固設計的內容和範圍,可以是結構整體,亦可以是指定的區段、特定的構件或部位。
3.1.2 加固後的鋼結構的安全等級應根據結構破壞後果的嚴重程度、結構的重要性和下乙個使用期的具體要求,由委託方和設計者按實際情況商定。
3.1.3 鋼結構加固設計應與實際施工方法緊密結合,並應採取有效措施,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。應避免對未加固的部分或構件造成不利的影響。
3.1.4 在鋼結構加固前應對其作用荷載進行實地調查,其荷載取值應符合下規定:
3.1.4.1 對符合現行國家標準《建築結構荷載規範》的荷載應按此規範的規定取值;
3.1.4.
2 對不符合《建築結構荷載規範》規定或未作規定的永久荷載,可根據實際情況進行抽樣實測確定。抽樣數應根據實際情況確定,但不得少於五年,且應以其平均值乘以1.2係數作為該永久荷載的標準值;
對未作規定的工藝、吊車等使用荷載,應根據使用單位提供的資料和實際情況取值。
3.1.5 加固鋼結構可按下列原則進行承載能力及正常使用極限狀態驗算;
3.1.5.1 結構的計算簡圖應根據結構作用的荷載和實際狀況確定；
3.1.5.2 結構的計算截面,應採用實際有效截面積,並考慮結構在加固時的實際受力狀況,即原結構的應力超前和加固部分的應變滯後特點,以及加固部分與原結構共同工作的程度;
3.1.5.3 加固後如改變傳力路線或使結構重量增大,應對相關結構構件及建築物地基基礎進行必要的驗算。
3.1.6 對於高溫、腐蝕、冷脆、振動、地基不均勻沉降等原因造成的結構損壞,應提出其相應的處理對策後再進行加固。
3.1.7 鋼結構的加固設計應綜合考慮其經濟效益。應不損傷原結構,避免不必要的拆除或更換。
3.1.8 鋼結構在加固施工過程中,若發現原結構或相關工程隱蔽部位有未預計的損傷或嚴重缺陷時,應立即停止施工,並會同加固設計者採取有效措施進行處理後再繼續施工。
3.1.9 對於加固時可能出現傾斜、失穩或倒塌等不安全因素的鋼結構,在加固施工前,應採取相應的臨時安全措施,以防止事故的發生。
3.1.10 焊接鋼結加固時,原有構件或連線的實際名義應力值應小於0.
55fy,且不得考慮加固構件的塑性變形發展;非焊接鋼結構加固時,其實際名義應力值應小於0.7fy。當現有結構的名義應力值大於上述及本標準第5.
1.4條規定時,則不得在負荷狀態下進行加固。
3.2 加固工程式
3.2.1 加固工作應按圖3.2.1程式進行。
3.2.2 根據結構可靠性鑑定結論和有關資料,由設計人員會同施工人員選擇適當的方案。
3.2.3按選擇的適當方案進行加固設計,應考慮合適的施工方法及合理的構造措施並根據結構上的實際作用,進行承載能力、正常使用極限狀態方面的驗算。
3.2.4 按照加固設計進行施工組織設計,施工時應採取有效措施確保質量和安全,並應遵照本標準及現行有關規範進行施工和驗收。
3.3 加固一般方法及其選擇
3.3.1 鋼結構加固的主要方法有:減輕荷載、改變計算圖形、加大原結構構件截面和連線強度、阻止裂紋擴充套件等,當有成熟經驗時,亦可採用其它的加固方法。
3.3.2 鋼結構加固時的施工方法有:
負荷加固、卸荷加固和從原結構上拆下加固或更新部件進行加固。加固施工方法應根據使用者要求、結構實際受力狀態,在確保質量和安全的前提下,由設計人員和施工單位協商確定。
3.3.3 鋼結構加固施工需要拆下或卸荷時,必須措施合理、傳力明確、確保安全。主要方法有:
3.3.3.
1 梁式結構,例如屋架,可以在屋架下弦節點下設臨時支柱(圖3.3.3-1)或組成撐桿式結構(圖3.
3.3-2)張緊其拉桿對屋架進行改變應力卸荷。此時,屋架應根據千斤頂或撐桿壓力進行承載力驗算,且應注意桿件內力是否變號或增大,如個別桿件、節點承載力不足時,卸荷前應對其進行加固。
3.3.3.2 柱子,可採用設定臨時支柱(圖3.3.3-3)或「托樑換柱」(圖3.3.3-4)。採用「托樑換柱」時,應對兩側相鄰柱進行承載力驗算。
3.3.4 鋼結構加固一般宜採用焊縫連線、摩擦型高強度螺栓連線，有依據是亦可採用焊縫和摩擦型高強度螺栓的混合連線。當採用焊縫連線時，應採用經評定認可的焊接工藝及連線材料。
3.4 材料
3.4.1 待加固的鋼結構,應對其材料質量狀況進行評價:
3.4.1.1 根據設計檔案、鋼材質量證明書、施工記錄、竣工報告、可靠性鑑定報告等文件資料或樣品試驗報告,對於待加固鋼結構的原材料效能指標給出評價;
3.4.1.2 如果沒有充足的文件資料,或者給出的資料不充分、不完全、有疑慮,或者發現有影響結構和材料效能的缺陷或損傷時,應按國家現行有關標準進行抽樣檢驗;
3.4.1.
3 對於符合現行國家標準規定的鋼材,其強度設計值應按《鋼結構設計規範》(gbj17-88)規定取值,否則應按本標準的3.4.1.
1和3.4.1.
2確定的屈服強度數值除以抗力分項係數rr取值:f=fy/rr,且抗力分項係數取1.1;
3.4.1.
4 對於氣相腐蝕的鋼結構構件,當其截面積損失大於25%,或其板件剩餘厚度小於5mm時,其材料強度設計值尚應根據腐蝕程度乘以表3.4.1.
4所列相應的降低係數。對於特殊環境中腐蝕鋼結構加固應專門研究確定。
3.4.2 與待加固的鋼結構匹配的連線的強度設計值,應按本標準3.
4.1規定對結構材料的評定結果,按《鋼結構設計規範》(gbj17-88)的表3.2.
1-4至表3.2.1-6取值),並應考慮其第3.
2.2條規定的相應折減係數。
3.4.3 鋼結構加固材料的選擇,應按《鋼結構設計規範》(gbj17-88)規定並在保證設計意圖的前提下,便於施工,使新老截面,構件或結構能共同工作,並應注意新老材料之間的強度、塑性、韌性及焊接效能匹配,以利於充分發揮材料的潛能。
4 改變結構計算圖形的加固
4.1 一般規定
4.1.1 改變結構計算圖形的加固方法是指採用改變荷載分布狀況、傳力途徑、節點性質和邊界條件,增設附加桿件和支撐、施加預應力、考慮空間協同工作等措施對結構進行加固的方法。
4.1.2 改變結構計算圖形的加固過程(包括施工過程)中,除應對被加固結構承能力和正常使用極限狀態進行計算外,尚應注意對相關結構構件承載能力和使用功能的影響,考慮在結構、構件、節點以及支座中的內力重分布,對結構(包括基礎)進行必要的補充驗算,並採取切實可行的合理構造措施。
4.1.3 採用改造結構計算圖形的加固方法,設計與施工應緊密配合,未經設計允許,不得擅自修改設計規定的施工方法和程式。
4.1.4 採用調整內力的方法加固結構時,應在加固設計中規定調整內力(應力)或規定位移(應變)的數值和允許偏差,及其檢測位置和檢驗方法。
4.2 改變結構計算圖形的一般方法
4.2.1 對結構可採用下列增加結構或構件的剛度的方法進行加固:
4.2.1.1 增加支撐形成空間結構並按空間結構進行驗算,例如圖4.2.1-1;
4.2.1.2 加設支撐增加結構剛度,或調整結構的自振頻率等以提高結構承載力和改善結構動力特性,例如圖4.2.1-2;
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附件編號 建築安裝工程 竣工檔案移交書 規劃許可證號 建字第 2011 058號 施工許可證號 432426 工程專案名稱 湖南省四通建設工程二期主車間單位工程名稱 湖南省四通建設工程二期主車間移交單位 蓋章接收單位 蓋章 移交人接收人 移交日期接收日期 檔案員檔案員培訓證號 注 填寫前，請詳細檢視...