钢结构加固设计知识(课件)
钢结构加固设计知识(课件)
钢结构加固设计知识（课件）钢结构加固设计知识（课件）钢结构加固是对可靠性不足或产权人要求提高可靠度的钢结构、构件及其相关部分采取增强、局部更换或调整其内力等措施，使其具有现行设计标准及产权人所要求的安全性、适用性和耐久性。
《钢结构加固设计标准》（GB51367-2022）于 2022 年 11 月 22 日发布，自 2022 年 6 月 1 日起实施。
本文结合新的钢结构加固标准，介绍一些钢结构加固知识，不足之处欢迎指正。
01 钢结构加固流程加固改造设计的基本流程详见下图：加固前，应根据建(构)筑物的种类，分别按现行国家标准《工业建筑可靠性鉴定标准》GB 50144 和《民用建筑可靠性鉴定标准》GB 50292 进行检测或鉴定。
当与抗震加固结合进行时，尚应进行抗震能力鉴定。
根据检测鉴定结果出具项目的检测鉴定报告。
结构加固后的使用年限，应由产权人和设计单位共同商定。
当结构的加固材料中使用结构胶粘剂或其他聚合物成分时，其结构加固后的使用年限宜按 30 年考虑，如需结构加固后的使用年限为 50 年时，其所使用的胶和聚合物的粘结性能，应通过耐长期应力作用能力的检验。
钢结构的加固可分为直接加固与间接加固两类，设计时，可根据实际条件和使用要求选择适宜的加固方法及配合使用的技术。
直接加固宜根据工程的实际情况选用增大截面加固法、粘贴钢板加固法和组合加固法。
间接加固宜根据工程的实际情况采用改变结构体系加固法、预应力加固法。
结构加固的连接方法宜采用焊缝连接、摩擦型高强螺栓连接，亦可采用焊缝与摩擦型高强螺栓的混合连接等。
结构加固设计可采用线弹性分析方法计算结构的作用效应，并应符合现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017 的有关规定。
结构的加固设计，应与实际施工方法紧密结合，采取有效措施，保证新增构件及部件与原结构连接可靠，新增截面与原截面结合牢固，形成整体共同工作，并不应对未加固部分，以及相关的结构、构件和地基基础造成不利的影响。
《钢结构设计培训》课件
02
03
进行初步的结构分析和计算 ，确定结构体系和基本构件
。
04
05
制定设计方案，包括结构形 式、材料选择、节点构造等
。
初步设计
总结词：对方案设计进行深 化和完善，确定主要构件的 尺寸和材料
04
考虑施工条件和工艺要求， 对结构进行必要的调整和优 化。
01 03
详细描述
02
对方案设计进行详细的结构 分析和计算，确定构件的截 面尺寸和材料。
《钢结构设计培训》ppt课件
目录
CONTENTS
• 钢结构设计概述 • 钢结构设计基础 • 钢结构设计流程 • 钢结构节点设计 • 钢结构防腐与防火设计 • 案例分析
01 钢结构设计概述
CHAPTER
钢结构定义
钢结构定义
指采用钢材为主要材料，通过焊 接、铆钉或螺栓连接等方式组成 承重结构，以承受建筑物的重量 和外力。
结构分析方法
有限元分析法
介绍有限元分析的基本原理、方 法和应用，帮助学员掌握这一常
用的结构分析工具。
结构动力分析
阐述结构动力分析的原理、方法和 应用，包括地震作用下的结构响应 分析等。
结构稳定性分析
讲解如何进行结构稳定性分析，确 保结构在各种工况下的稳定性。
结构稳定性
结构失稳的类型和原因
介绍常见的结构失稳类型、原因和后 果，强调稳定性在结构设计中的重要 性。
广泛应用。
公共设施
钢结构在体育场馆、会 展中心等公共设施中也
有广泛应用。
02 钢结构设计基础
CHAPTER
结构设计原理
01
02
03
结构设计基本原则
介绍结构设计的原则、目 标和限制条件，确保结构 的安全性、经济性和实用 性。
《钢结构经典教程》课件
工业厂房
由于钢结构施工速度快、 承载能力强，适用于工业
厂房的建设。
高层建筑
高层建筑需要高强度和稳 定的结构体系，钢结构是
理想的选择。
案例
介绍国内外著名的钢结构 建筑和设施，如鸟巢、水
立方等。
02
钢结构的材料与性能
钢材的种类与特性
钢材种类
01
根据用途和化学成分，钢材可分为碳素钢、合金钢、不锈钢等
防火
钢材的防火可以通过涂装防火涂 料来实现，防火涂料能够在高温 下形成一层保护层，隔绝氧气和 热量，防止钢材燃烧。
03
钢结构的结构设计
结构设计的基本原则
安全原则
确保结构在正常施工、使用及自然灾 害情况下，均能保持整体稳定，不发 生倒塌、断裂等事故。
经济原则
在满足安全性和功能性的前提下，力 求结构简单、成本低廉，避免不必要 的浪费。
对加工好的钢结构进行防腐和涂装处理，以提高其耐久性和美 观度。
钢结构的安装与调试
基础验收与放线
对钢结构的基础进行验收 ，并按照施工图纸进行放 线，确保基础的平整度和 标高符合要求。
吊装与就位
采用合适的吊装设备和工 艺，将钢结构吊装至基础 之上，并调整其位置和角 度。
固定与焊接
将钢结构与基础进行固定 和焊接，确保其稳定性和 安全性。
根据结构受力特性和边界条件，选择合适 的线性或非线性分析方法，以获得更准确 的计算结果。
动态分析
稳定性分析
考虑结构在动态荷载作用下的响应，如地 震、风载等自然灾害作用下的结构性能。
研究结构在各种外力作用下的平衡状态， 确保结构在各种工况下均能保持稳定。
结构优化设计
尺寸优化
通过调整结构构件的截面尺寸或厚度， 使结构在满足承载要求的同时，达到最
混凝土钢结构结构检测加固PPT课件
洛氏硬度 HRC 20.3 27.1 37.7
11
钢材强度：化学分析法 取样磨粉实验室内化学分析成分 利用统计公式计算抗拉强度
b 285 7C 0.06Mn 7.5P 2Si
对应钢材屈强比推算屈服强度
12
钢材缺陷： 内部缺陷——气孔、夹层、裂纹等 超声波法、X射线法、磁粉探伤法 外部缺陷——锈蚀、裂纹（疲劳裂纹） 超声波法、直接量测法、浸墨法
20
2、钢结构加固技术 卸荷施工技术 改变结构传力方式 转变组合结构
18
课程考查作业
考查形式：小论文 考查内容：有关土木工程结构检测、加固、事
故处理等均可 论文要求：不少于3000字 论文组成：摘要，关键词，正文，参考文
献等 提交时间：12月30日前
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课程考查作业题目举例
1、多层混合结构住宅可靠性检测鉴定方法 2、混凝土结构承载能力检测技术 3、既有砖混结构的检测与加固技术 4、砌体结构的改造与加固方法研究 5、地基基础工程可靠性鉴定方法 6、基础工程加固技术研究 7、结构整体提升与平移技术 8、混凝土结构检测新技术 9、钢结构的检测与加固 10、钢结构加固施工技术研究 11、既有混凝土桥梁检测与评价 12、某新型材料在结构加固中的应用 13、某检测方法对既有结构检测结果可靠性的评价（研究） 14、不同检测方法检测砌筑砂浆强度检测结果比较研究 15、既有混凝土结构损伤对结构性能的影响
第七节 钢结构检测加固
主要内容： 钢结构的检测鉴定 钢结构加固方法与加固技术
1
2
3
4
5
6
一、钢结构检测鉴定
1、钢结构检测内容： 钢材强度 钢材缺陷 结构连接：焊接、螺栓、铆接 结构变形和偏差
钢结构全套PPT教学课件
防腐防火处理效果评价
厚度检测
使用涂层测厚仪检测防腐防火 涂层的厚度，确保满足设计要 求。
耐腐蚀性测试
通过盐雾试验、湿热试验等模 拟环境测试方法，评估防腐处 理效果。
外观检查
观察防腐防火处理后的钢结构 表面是否平整、无气泡、无裂 纹等缺陷。
附着力测试
采用划格法或拉开法等测试方 法，检测防腐防火涂层与钢结 构基材的附着力。
结构分析与计算方法
结构分析方法
弹性力学方法、塑性力学方法、有限 元方法等。
计算内容
计算软件
SAP2000、ANSYS、ABAQUS等通 用有限元软件，以及专用钢结构分析 软件如Midas/Gen、3D3S等。
内力分析、变形计算、稳定性验算、 疲劳分析等。
构造措施与节点设计
01
02
03
构造措施
保证结构整体性和稳定性 的措施，如设置支撑、加 强刚度等。
认真阅读图纸，了解钢结构的构 造、节点形式和安装要求，掌握 相关技术标准和验收规范。
制定施工方案
根据工程特点和现场条件，制定 切实可行的施工方案，包括安装 顺序、吊装方法、安全措施等。
材料和设备准备
按照图纸要求，准备好所需的钢 材、连接件、紧固件等材料，以 及吊装设备、焊接设备、测量工 具等。
现场拼装和吊装技术
前景展望
随着城市化进程的加快和建筑业的持续发展，钢结构将在未来建筑领域中发挥更 加重要的作用。同时，随着新材料和新技术的不断涌现，钢结构的应用范围将进 一步扩大，市场前景广阔。
02 钢结构设计原理 与方法
设计基本原则与规范要求
设计基本原则
确保结构安全、适用、经济、美观；符合现行国家规范和行 业标准；考虑施工便利性和可持续性。
《钢结构的加固》课件
目录
• 钢结构的加固概述 • 钢结构损伤与失效分析 • 钢结构的加固技术 • 加固设计的基本原则与流程 • 加固施工与质量控制 • 钢结构的加固案例分析
01
钢结构的加固概述
加固的定义与目的
定义
加固是指通过一定的措施，提高 建筑结构的承载能力、稳定性和 耐久性，以满足安全使用的要求 。
施工监控与检测
采用无损检测技术对加固施工过程和结果进 行监控和检测，确保施工质量。
焊接质量控制
对焊接工艺进行严格控制，确保焊接质量符 合规范要求，防止出现焊接缺陷。
验收与评估
对加固后的结构进行验收和评估，确保加固 效果达到预期要求。
加固施工中的安全措施
施工前安全风险评估
施工安全防护措施
对加固施工前进行安全风险评估，识别潜 在的安全隐患，并采取相应的预防措施。
要点一
总结词
高层建筑结构复杂，加固难度较大，需采用综合加固方法 提高整体结构性能。
要点二
详细描述
高层建筑加固需要考虑的因素包括建筑的结构类型、使用 年限、损伤程度等。常见的加固方法包括加大截面法、外 粘钢板法、预应力加固法等。在加固过程中，需要综合考 虑各种因素，选择合适的加固方法，确保高层建筑的安全 性和稳定性。同时，还需要考虑建筑的使用功能和外观要 求，尽可能减少对建筑的影响。
剪切失效
在剪切力作用下，如支撑、连接板 等发生剪切变形或断裂。
案例分析
如某桥梁因长期超载导致主梁下挠 、支座破坏，最终整桥垮塌。
03
钢结构的加固技术
焊接加固
焊接加固是钢结构加固中常见的一种 方法，通过在钢结构的薄弱部位或连 接部位进行焊接，以增加其承载能力 和稳定性。
《结构加固改造之结构构件加固—》PPT课件
双侧预应力撑杆加固
1—承压板，2—撑杆，3—缀板， 4—加宽缀板，5—安装螺丝， 6—拉紧螺栓
•（4）外粘型钢加固法
类似梁的加固，在柱四周包型钢，如下图。 适用于柱的截面承载力和抗震能力需要大幅 度提高时。 优点是施工简便、工期3 短。
2 4
1
5
1. 原柱 2. 角柱 3. 缀板 4. 填充混凝土或砂浆 5. 粘结剂
•8.3.1 钢筋混凝土结构构件的加固
概述 8.3.1.1 梁、板的加固 8.3.1.2 混凝土柱的加固 8.3.1.3 钢筋混凝土屋架的加固
•概述
1.加固原因： 设计、使用维护不当、遭受自然灾害、工程质量差、建 筑物性能衰退等。 2.加固方法：直接法和间接法 3.加固原则： 1）加固方法的选择应进行多方案的比较，择优选用。 2）不同类型构件加固时，应优先考虑重要结构及关键构 件。 3）单一方法有效性较差时，应优先考虑综合法。 4）应与实际的施工方法紧密结合。
N ：构件加固后的轴向压力设计值
：构件稳定系数
f
f
'
c
0
y0
fc
f
' y
：加固前后混凝土的面积 ：原钢筋和新增钢筋强度设计值
A
' s
：新增纵向受压钢筋面积
2. 偏心受压柱
N 1 f c c b x 0 .9 f y 'A s ' fy '0 A s '0 0 .9 s A s s 0 A s 0
结构加固改造之结构构件加固—
（Suitable for teaching courseware and reports）
•目录
8.3 结构构件加固 8.3.1 钢筋混凝土结构构件的加固 8.3.2 砌体结构的构件加固 8.3.3 钢结构的构件加固 8.3.4 木结构的加固 8.3.5 桥梁上部结构加固技术（补充）
钢结构加固学习.pptx
改变结构计算图形的加固
一、增加结构或构件的刚度： 钢结构因强度不足导致破坏的几率非常小，其截面一般受刚度或稳定
条件控制，同时，结构的水平荷载亦按刚度分配至各柱由各柱承担，因 此，加设支撑以增加厂房空间刚度或纵向刚度；增设辅助杆件以减少构 件的长细比；重点加强排架结构中某一柱列的刚度以减轻其它柱列的负 荷；以及在塔架结构中设置拉杆或拉索以加强结构的刚度和调整结构的 自震频率以提高抗震能力等均可加固钢结构。
第21页/共29页
连接的加固和加固件的连接
三、螺栓和铆钉连接ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ加固 螺栓或铆钉因松动、损坏失效或连接强度不足需要更换或新增加固其连
接时，应首先考虑采用适宜直径的高强螺栓连接。当负荷下进行结构加固， 需要拆除结构原有受力螺栓、铆钉或增加、扩大钉孔时，除应设计计算结构 原有和加固连接件的承载能力外，还必须校核板件的净截面面积的强度。
第20页/共29页
连接的加固和加固件的连接
当仅用增加焊缝长度，有效厚度或两者 共同的办法不能满足连接加固的要求时， 可采用附加连接板的办法，附加连接板 可以用角焊缝与基本构件相连、也可用 附加节点板与原节点板对接，不论采用 何种方法，都需进行连接的受力分析并 保证连接（包括焊缝及附加板件、节点 板等）能够承受各种可能的作用力
由于焊接连接的刚度远大于铆钉或螺栓连接，因此，用焊缝连接加固螺栓 或铆钉连接时，应按焊缝承受全部作用力设计计算其连接，不考虑焊缝与原 有连接件的共同工作，且不宜拆除原有铆钉或螺栓，已损坏失效者除外。
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连接的加固和加固件的连接
四、加固件的连接 为加固结构而增设的板件（加固件）应经计算确定，除须有足够的设计承载能力
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钢结构知识培训课件
高层建筑在地震作用下的反应较大，因此需要进行精确的地震分析 和计算，采取适当的抗震措施，如消能减震、隔震等。
支撑与固定
高层建筑的支撑体系需要满足垂直和水平两个方向上的承载要求， 同时楼板和墙体的连接也需要采取可靠的连接和固定方式。
THANKS
感谢观看
高层住宅、别墅等民用建筑中，钢结构也得 到了广泛应用。
商业建筑
购物中心、酒店、写字楼等商业建筑也常常 采用钢结构。
公共建筑
桥梁、高速公路、铁路等公共建筑中也常常 采用钢结构。
02
CATALOGUE
钢结构的基本要素
钢结构的材料01ຫໍສະໝຸດ 0203碳钢和低合金钢
是钢结构中最常用的材料 ，具有较好的强度、韧性 和耐腐蚀性。
实施质量检测
运用各种检测设备和工具，如超声波探伤、射线探伤等，对钢结构 进行全面的质量检测，确保其结构安全可靠。
钢结构的验收标准
外观检测
检查钢结构的外观是否平整、光滑，焊 缝是否平直、无缺陷，螺栓连接是否紧
固、一致。
强度检测
通过试验和计算，检测钢结构的承载 能力和稳定性，确保其能够安全地承
受设计载荷。
焊接前进行焊缝检查和预处理，确保焊接质量和安全性。
焊接检验
焊接完成后进行焊缝检验，确保满足规范和设计要求。
钢结构的安装流程
构件吊装
将钢结构构件按照安装顺序依 次吊装到支撑架上。
焊接固定
将钢结构构件与支撑架焊接固 定，确保结构稳定性和安全性 。
施工准备
根据设计图纸进行现场勘测和 准备，包括基础制作、支撑架 搭建等。
钢结构的优势
经济效益
钢结构建筑成本相对较低，且 施工过程中能源消耗少，经济
钢结构知识培训课件
根据钢结构的具体情况和防火要求，选用合适的防火保护方案，如耐火材料的选用、结构 形式的优化、施工工艺的控制等。
钢结构的隔音措施和选用
01
隔音涂料
在钢结构表面涂刷隔音涂料，以减小噪音传播。常用的隔音涂料包括
吸声涂料、反射涂料等。
02
隔音板
将隔音板材粘贴或固定在钢结构的表面，以减小噪音传播。常用的隔
钢结构的定期检测和修复
定期检测
钢结构在使用过程中需要定期进行检测 ，主要检测内容包括结构变形、锈蚀、 损伤等情况。
安全评估
根据检测结果对钢结构进行安全评估， 根据评估结果采取相应的修复措施。
无损检测
对于无法通过肉眼和常规检测手段发现 的损伤，可以采用无损检测技术进行诊 断。
修复加固
对于出现损伤的钢结构，要及时进行修 复加固，以保证其承载能力和使用性能 。
根据母材的材质、厚度、焊接位置和焊接质量要求等因素选择合适的焊接工 艺。
焊接质量要求
焊接完成后，需要对焊接接头进行质量检测，确保焊接质量符合要求。焊接 缺陷的检查包括外观检查、无损探伤和力学性能试验等。预防措施包括选择 合适的焊接工艺、控制焊接参数、选择合适的焊接材料等。
05
钢结构的防腐、防火和隔音
防潮
钢结构表面的灰尘和污垢要及时清除，防止 锈蚀。
钢结构在潮湿的环境下容易生锈，因此要保 持通风良好，并定期进行防潮处理。
油漆涂装
检查和修复
油漆涂装是钢结构维护中最为常见的一种方 法，可以有效地隔离水分和空气，保护钢结 构不受腐蚀。
发现钢结构出现锈蚀、变形等问题时，要及 时进行修复和加固，保证结构安全。
特点
钢结构具有自重轻、强度高、工业化程度高、施工速度快、 维护方便等特点。
钢结构加固PPT课件
• (1) 应保证加固构件有合理的传力途径，保证加固件与原 有构件能够共同工作。
• 无论是轴心受力构件还是偏心受力构件的加固，加固件均 宜伸入到原有构件的支座或节点板范围内并且有可靠的连 接。对受弯构件的加固，加固件的截断位置也要伸出理论 断点一定的距离，以保证在理论断点之前加固件能充分发 挥作用。
• n1——加固后构件计算截面（最外列螺栓处）上的高强度 螺栓数；
• 0.5——孔前传力系数。
• 摩擦型高强度螺栓连接的加固拉杆，除按式（10.2）验算
净截面强度外，还应按下式验算毛截面强度：σ=N/A≤kf
式中A——加固后构件的毛截面面积。
.
14
10.3.2.1轴心受力构件的强度
• (2) 承受动力荷载的构件
• 式中N1——加固过程中实有荷载（包括施工荷载）作用下 的轴力的设计值；
•
A
0 n
——加固前的构件的净截面面积。
• 摩擦型高强度螺栓处的强度按下式计算：
• 式中n0——加固前构件连接一侧的高强度螺栓的总数；
•
n
0 1
——加固前构件计算截面（最外列螺栓处）上的高强
度螺栓数。
• 摩擦型高强度螺栓连接加固后的拉杆，除按式（10.6）验
应力，并竭力避免仰焊。
.
8
• (4) 增加截面的加固不应造成施工期间对原有构件 承载能力的过多削弱。不论原有结构是栓接结构 还是焊接结构，只要钢材具有良好的可焊性，应 尽可能采用焊缝连接方式。当采用高强度螺栓连 接时，在保证加固件和原有构件共同工作的前提 下，应选用较小直径的高强度螺栓。采用焊缝连 接时，不宜采用与原有构件应力方向垂直的焊缝。
• (2) 采用增加截面加固钢结构时，如果在负荷状态 下进行加固施工时，加固件与原有构件应力水平的 差别会使加固后的构件的承载力和刚度降低，加固 后构件的承载力的计算应根据荷载形态分别进行计 算。
《建筑钢结构全部》课件
有限差分法
将连续的结构离散为有限个差分单元 ，通过数值计算方法进行分析。
边界元法
利用边界积分方程和边界元函数求解 结构问题的方法。
离散元法
将结构离散为一定数量的离散单元， 模拟结构的非连续行为。
CHAPTER 04
建筑钢结构的施工工艺
施工前的准备
技术准备
熟悉施工图纸，掌握施工规范，编制施工组 织设计，进行技术交底等。
防锈
钢结构的防锈主要是通过涂装防锈涂 料来实现的。防锈涂料能够隔绝空气 和水分，防止钢结构发生氧化和腐蚀 。
钢结构的定期检测与维护
定期检测
钢结构需要定期进行检测，检查其外观、连接部位和防腐防锈涂层等是否完好 。
维护
钢结构的维护主要是对损坏部位进行修复、对防腐防锈涂层进行补涂等。同时 ，还需要保持钢结构周围环境的清洁和干燥，防止积水对钢结构造成腐蚀。
根据施工方案选择合适的吊装机械和吊点，将钢构件吊装至预 定位置。
对钢构件的位置进行调整，确保其满足设计要求，然后进行固 定。
根据设计要求选择合适的连接方式（焊接或螺栓连接）将钢构 件连接在一起。确保连接牢固、稳定。
CHAPTER 05
建筑钢结构的维护与加固
钢结构的防腐与防锈
防腐
钢结构在潮湿的环境中容易发生电化 学腐蚀，因此需要采取有效的防腐措 施。常用的防腐方法包括涂装防腐涂 料、使用耐腐蚀材料等。
《建筑钢结构全部》 ppt课件
目 录
• 建筑钢结构概述 • 建筑钢结构的材料 • 建筑钢结构的结构设计 • 建筑钢结构的施工工艺 • 建筑钢结构的维护与加固 • 建筑钢结构的发展趋势与展望
CHAPTER 01
建筑钢结构概述
建筑钢结构的定义
钢结构ppt课件.ppt
二、钢结构的应用
1、重型结构及大跨度建筑结构。
二、钢结构的应用
2、多层、高层及超高层建筑结构。
二、钢结构的应用
3、塔桅等高耸结构。
二、钢结构的应用
4、钢－混凝土组合结构。
第二节 钢结构的设计方法
经济、安全、适用、耐久
颠覆 强度破坏
承载能力极 限状态 疲劳破坏
丧失稳定
极限状态设计法
变为可变体系
n
5、普通螺栓群偏心受剪承载力计算
Ni
N iF
F n
(NiTx )2
(NiF
NiTy )2
Nb v,min
NiT
T ri ri2
NiTx
T yi xi2 yi2
NiTy
T xi xi2 yi2
例题3、一厚度为12mm的钢板与H型钢柱的翼缘板（厚14mm） 通过8个C级普通螺栓连接，钢板均为Q345，螺栓直径为20mm， 孔径为21.5mm，F=200KN，e=100mm，螺栓水平间距为 120mm，竖向间距为80mm，验算螺栓强度。
3、按受力特点分：对接焊缝、角焊缝
三、高强度螺栓连接（摩擦型、承压型）
四、对接焊缝的计算
1、轴向受力的对接焊缝
N lwt
f
t
w或f
w c
2、对接焊缝承受弯矩和剪力共同作用
1、 max
Mymax Ix
ft
w或f
w c
2、
max
VSx I xt
f
w v
3、 2 3 2 1.1 ftw
第三节 角焊缝连接设计
一、角焊缝形式
侧面角焊缝 斜角焊缝
正面角焊缝
直角角焊缝
二、角焊缝截面形状
结构加固方法PPT课件
➢梁加固
4
➢节点加固
施工步骤：
1）根据加固要求，计算出相邻钢带的距离，在与柱相连的梁上开孔
2）对柱四角进行倒角处理
3）将钢带穿越相邻梁，形成四面封闭刚带箍，用气动打包机将其拉紧
4）将孔用高强灌浆料填实，钢带与混凝土之间缝隙用灌浆料填实
5）挂钢筋网， 抹高强砂浆将钢带保护
5
传统体系加固方法： 增设剪力墙法；增加翼墙法；增设钢框架斜撑法； 增设外部框架法；增设中间柱法；增设消能装置法。
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2020/2/11
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➢架摇摆墙
11
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14
2020/2/11
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结构抗震加固方法
1
抗震性能：延性和变形能力 构件加固：预应力钢板带加固方法 体系加固：框架摇摆墙加固方法
2
➢柱加固
为提高混凝土柱在地震作用下的延性，传统的做法是碳纤维约 束混凝土柱、钢管约束混凝土柱和高强箍筋约束混凝土柱。为 实现对混凝土的主动横向约束，有人提出了预应力钢绞线加固 法，预应力钢板箍加固法，预应力钢钢板带加固法等主动预应 力加固法
钢结构建筑的加固设计(三)
钢结构建筑的加固设计（三）
9. 钢结构加固的计算原则
(l) 结构加固设计计算时，其安全度、荷载作用及结构计算等原则上均应符合各相关的现行规范的规定。
(2) 结构构件与节点连接加固的计算模型应与实际构造相一致，必要时应对结构（框架、排梁）整体、相邻构件甚至柱脚、基础部位进行验算。
(3) 结构加固计算应包括以下两类校核验算：
1) 经加固补强后，结构构件或节点连接的强度、刚度及变形的校核验算；
2) 在加固施丁过程中采用各种施－［技术措施状态下（如卸荷、顶升、临时支撑等），结构与节点连接的校核验算。
(4) 在负荷状态下补强或加固时．应先根据加固时的实际荷载设计值，按强度和稳定验算原构件承载力，仅当承载力富余20% 或以上时，才允许在负荷状态下进行加固。
此时，加固计算可分别按下列两种工况进行：
l) 补强加固后，对承受静荷载（或间接承受动荷载），且整体和局部稳定有可靠保证的构件，可按原有构件和加固零部件之间产生塑性内力重分布的原则进行计算。
2) 补强加固后，对直接承受动荷载，或不符合(1) 条中要求的构件，应按弹性阶段进行计算。
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钢结构加固设计知识（课件）
钢结构加固设计知识（课件）
钢结构加固是对可靠性不足或产权人要求提高可靠度的钢结构、构件及其相关部分采取增强、局部更换或调整其内力等措施，使其具有现行设计标准及产权人所要求的安全性、适用性和耐久性。
《钢结构加固设计标准》（GB51367-2022）于 2022 年 11 月 22 日发布，自 2022 年 6 月 1 日起实施。
本文结合新的钢结构加固标准，介绍一些钢结构加固知识，不足之处欢迎指正。
01 钢结构加固流程
加固改造设计的基本流程详见下图：
加固前，应根据建(构)筑物的种类，分别按现行国家标准《工业建筑可靠性鉴定标准》GB 50144 和《民用建筑可靠性鉴定标准》GB 50292 进行检测或鉴定。
当与抗震加固结合进行时，尚应进行抗震能力鉴定。
根据检测鉴定结果出具项目的检测鉴定报告。
结构加固后的使用年限，应由产权人和设计单位共同商定。
当结构的加固材料中使用结构胶粘剂或其他聚合物成分时，其结构加固后的使用年限宜按 30 年考虑，如需结构加固后的使用年限为 50 年时，其所使用的胶和聚合物的粘结性能，应通过耐长期应力作用能力的检验。
钢结构的加固可分为直接加固与间接加固两类，设计时，可根据实际条件和使用要求选择适宜的加固方法及配合使用的技术。
直接加固宜根据工程的实际情况选用增大截面加固法、粘贴钢板加固法和组合加固法。
间接加固宜根据工程的实际情况采用改变结构体系加固法、预应力加固法。
结构加固的连接方法宜采用焊缝连接、摩擦型高强螺栓连接，亦可采用焊缝与摩擦型高强螺栓的混合连接等。
结构加固设计可采用线弹性分析方法计算结构的作用效应，并应符合现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017 的有关规定。
结构的加固设计，应与实际施工方法紧密结合，采取有效措施，保证新增构件及部件与原结构连接可靠，新增截面与原截面结合牢固，形成整体共同工作，并不应对未加固部分，
以及相关的结构、构件和地基基础造成不利的影响。
02 钢结构加固材料（1）原结构、构件材料的材料强度
当结构可靠性鉴定认为原设计文件有效，且未发现结构构件或连接的性能有明显退化时，可采用原设计值。
当结构可靠性鉴定认为应重新进行现场检测时，应采用检测结果推定的屈服强度或条件屈服点进行确定，当按现场检测的屈服强度推定值 fy 确定时，其抗拉强度设计值 f 应取 f y 与 R 的比值，抗力分项系数 R 应取为 1.2。
受有气相腐蚀的钢结构原构件，当其截面面积损失大于 25%或其板件剩余厚度小于 5mm 时，其验算时的钢材强度设计值，尚应根据腐蚀等级乘以0.8~1.0 强度降低系数。
（2）加固用钢材及焊接材料
加固件的钢号应与原构件的钢号相同或相当，韧性、塑性及焊接性能应能与原构件钢材相匹配。
结构加固用钢筋的品种宜选用 HRB400 级或HPB300 级钢筋，其质量和性能应符合相关国家标。
结构加固用焊接材料的质量和性能应符合相关国家标准。
（3）结构胶粘剂
钢结构加固用的结构胶粘剂，应采用以钢为基材的结构胶，严禁采用以不饱和聚醋或醇酸树脂为主成分的胶粘剂。
当使用环境为常温时，应采用 I类 AAA 级或 AA 级常温结构胶; 当使用环境有高温时，应采用 II 类或 III类耐温结构胶。
03 常用加固方法（1）
增大截面法
增大截面法加固可采用焊接连接、螺栓连接、铆钉连接和粘贴钢板等方式。
负荷状态下，钢构件的焊接加固，应根据原构件的使用条件，校核其最大名义应力 0max 不得超过应力比限值规定，否则应采用其他增大截面的方法进行加固。
加固后构件需满足现行设计标准的安全性、适用性及耐久性。
以受弯构件为例，平面内受弯的加固构件，抗弯强度应满足以下公式：
其中 f 为钢材的抗弯强度设计值(MPa)，取截面中最低强度级别钢材的抗弯强度设计值；
m 为弯构件加固强度修正系数，对双侧加固按下表取值，对单侧加固按下表0.9 倍取值。
主平面内受弯的加固构件，其整体稳定性的验算应符合现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017 的规定，稳定系数应按加固后截面计算，但验算时，应将钢材抗弯强度设计值 f 改取为钢材换算强度设计值 f ，并应乘以强度折减系数 m 。
钢结构受弯构件加固后的总挠度不应超过现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017 规定的限值。
加固后受弯构件的总挠度 T 应包括加固前负荷下的初始挠度 0 ，焊接时因加热、固化引起的焊接残余挠度 w 及焊后新增荷载下的挠度增量。
（2）
粘贴钢板加固法
粘贴钢板加固法可用于钢结构受弯、受拉、受剪实腹式构件的加固以及受压构件的加固。
用本方法加固的钢结构，其长期使用的环境温度不应高于60℃；处于高温、高湿、介质侵蚀、放射等特殊环境的钢结构采用本方法加固时，除应按国家现行有关标准的规定采取相应的防护措施外，尚应采用耐环境因素作用的胶粘剂，并应按专门的工艺要求进行粘贴。
受弯构件采用粘钢加固后，其受弯承载力以及受剪承载力的提高幅度，均不应超过 30%。
受弯承载力的加固计算，应考虑不能卸载的荷载引起的原构件应力 0 的影响，并引人针对不同使用条件类别构件的强度修正系数 m ，其计算公式如下：受弯构件的腹板上粘钢进行受剪加固时，对于承受静力荷载的构件应符合下列规定：
其中 f v 为计算部位原钢材的抗剪强度设计值， v 受弯构件腹板粘钢加固强度修正系数，对于 I、II类结构取为 0.80，对其他类结构取为 0.85。
对受弯构件正弯矩区的正截面加固，其受拉面沿轴向粘贴的钢板的截断位
置，应从其强度充分利用的截面算起，且粘贴延伸长度的取值应符合下式规定: 04 结语
钢结构加固设计所面临的不确定因素远比新建工程多而复杂，需要设计人员
根据专家鉴定结论、相关规范标准及业主要求综合考量。
参考文献：
《钢结构加固设计标准》GB 51367-2022，中国建筑工业出版社出版。