鋼結(jié)構(gòu)檢測鑒定及加固改造的目的和意義

1.4鋼結(jié)構(gòu)檢測鑒定及加固改造的目的和意義（1）檢測為評定建筑結(jié)構(gòu)工程的質(zhì)量或鑒定既有建筑結(jié)構(gòu)的性能等所實施的檢測工作，稱為建筑結(jié)構(gòu)檢測（以下簡稱檢測）。我國《建筑結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)標準》（GB/T50344）規(guī)定，建筑鋼結(jié)構(gòu)的檢測可分為鋼結(jié)構(gòu)材料性能、連接、構(gòu)件的尺寸與偏差、變形與損傷、構(gòu)造、基礎(chǔ)沉降以及涂裝等項工作，必要時，可進行結(jié)構(gòu)或構(gòu)件性能的實荷檢驗或結(jié)構(gòu)的動力測試。對某一具體鋼結(jié)構(gòu)的檢測可根據(jù)實際情況確定工作內(nèi)容和檢測項目。（2）鑒定根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查和檢測結(jié)果，并考慮缺陷的影響，依據(jù)相應(yīng)規(guī)范或標準的要求，對建筑結(jié)構(gòu)的可靠性進行評估的工作，稱為可靠性鑒定（以下簡稱鑒定）?！睹裼媒ㄖ煽啃澡b定標準》（GB50292）、《工業(yè)廠房可靠性鑒定標準》（GBJ144）、《危險房屋鑒定標準》（JGJ125）（3）加固加固工作分為加固設(shè)計、加固施工及驗收三個階段，《鋼結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范》（CECS77:96）、《鋼結(jié)構(gòu)檢測評定及加固技術(shù)規(guī)程》、《建筑抗震加固技術(shù)規(guī)程》（JGJ116）、《混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范》、《既有建筑地基基礎(chǔ)加固技術(shù)規(guī)范》（JGJ123）等。（4）改造室溫拉伸試驗及性能檢測室溫拉伸試驗是指在室溫條件下，對拉伸試驗進行單向拉伸直至斷裂，測定鋼的一項或幾項力學(xué)性能的試驗。檢測鋼材的屈服強度、抗拉強度、伸長率和斷面收縮率等力學(xué)性能指標，也可以測定鋼材的彈性模量和應(yīng)變硬化模量。彎曲試驗及性能檢測冷彎性能是指鋼材在常溫下承受彎曲變形的能力。冷彎性能是一項綜合指標，冷彎合格一方面表示鋼材的塑性變形能力符合要求，另一方面也表示鋼材的冶金質(zhì)量（顆粒結(jié)晶及非金屬夾雜等）符合要求。重要結(jié)構(gòu)中需要鋼材有良好的冷、熱加工工藝性能時，應(yīng)有冷彎試驗合格保證。沖擊試驗及性能檢測沖擊韌性是鋼材抵抗沖擊荷載的能力，它用鋼材斷裂時所吸收的總能量來衡量。單向拉伸試驗所表現(xiàn)的鋼材性能都是靜力性能，韌性則是動力性能。韌性是鋼材強度、塑性的綜合指標，韌性低則發(fā)生脆性破壞的可能性大。厚度方向性能試驗及檢測鋼材的軋制能使晶粒變細，改善力學(xué)性能，輥扎次數(shù)越多，效果越顯著，但非金屬夾雜、氣孔等缺陷在軋制后能造成鋼材（尤其是厚鋼板）的分層，使得鋼板沿厚度方向（Z向）受力時，很容易發(fā)生層間撕裂。因此，對于某些重要焊接構(gòu)件的厚鋼板，不僅要求沿厚度方向和長度方向有一定的力學(xué)性能，而且要求厚度方向有良好的抗層狀撕裂性能。鋼板的抗層狀撕裂性能采用厚度方向拉力試驗的斷面收縮率來評定。緊固件材料及性能檢測C級螺栓的尺寸、規(guī)格應(yīng)符合《六角頭螺栓C級》（GB/T5780）和《六角頭螺母》（GB/T5728）的規(guī)定，機械性能應(yīng)符合《緊固件機械性能螺栓螺釘和螺柱》（GB/T3098.1）、《緊固件機械性能螺母》（GB/T3098.2）等標準的規(guī)定和設(shè)計要求，有Q235鋼做成的C級螺栓，其材料性能應(yīng)符合表2-1要求。高強度螺栓的品種、規(guī)格、性能應(yīng)符合《鋼結(jié)構(gòu)用高強度大六角頭螺栓》（GB/T1228）、《鋼結(jié)構(gòu)用高強度大六角頭螺母》（GB/T1229）、《鋼結(jié)構(gòu)用高強度墊圈》（GB/T1230）、《鋼結(jié)構(gòu)用高強度大六角頭螺栓、大六角頭螺母、墊圈的技術(shù)條件》（GB/T1231）、《鋼結(jié)構(gòu)用扭剪型高強度螺栓連接副技術(shù)條件》（GB/T3632）等標準的規(guī)定和設(shè)計要求。嚴禁螺栓中存在裂紋或損傷。2.7涂裝材料及性能檢測由于鋼材具有易于腐蝕和不耐火的缺點，因此當(dāng)使用環(huán)境和條件不滿足設(shè)計要求時，必須在鋼材表面進行防腐、防火涂裝，以隔絕侵蝕或熱源。根據(jù)用途不同，涂裝材料主要有包括防腐涂料、防火涂料兩大類。.2除銹等級（1）拋射或噴射除銹等級拋射除銹是利用離心力的作用，使高速旋轉(zhuǎn)的葉輪把磨料（鋼丸或鋼砂）拋出，來進行鋼材表面處理。噴射式利用壓縮空氣將磨料從噴嘴噴出，在鋼材表面形成巨大的沖擊力，來去除鐵銹、氧化皮和其他雜質(zhì)。拋射或噴射除銹等級分四級，除文字敘述外，還有14張除銹等級標準照片，以共同確定除銹等級。拋射或噴射除銹等級以字母Sa表示。Sa1——輕度的噴射或拋射除銹。鋼材表面應(yīng)無可見的油脂和污垢，并且沒有附著不牢的氧化皮、鐵銹和油漆涂層等附著物。附著物是指焊渣、焊接飛濺物和可溶性鹽等。附著不牢是指氧化皮、鐵銹和油漆涂層等能以金屬膩子刀從鋼材表面剝離掉。Sa2——徹底的噴射或拋射除銹。鋼材表面無可見的油脂和污垢，并且氧化皮和鐵銹等附著物已基本清除，其殘留物應(yīng)是牢固附著的。SaMACROBUTTONMTEditEquationSection2SEQMTEqn\r\hSEQMTSec\h21/2——非常徹底的噴射或拋射除銹。鋼材表面無可見的油脂、污垢、氧化皮、鐵銹和油漆涂層等附著物，任何殘留的痕跡僅是點狀或條紋狀的輕微色斑。Sa3——使鋼材表觀潔凈的噴射或拋射除銹。鋼材表面無可見的油脂、污垢、氧化皮、鐵銹和油漆涂層等附著物，且該表面應(yīng)顯示均勻的金屬光澤。（2）手工或動力工具除銹等級手工或動力工具除銹可采用鏟刀、手錘或動力鋼絲刷、動力砂紙盤或砂輪等工具除銹。鋼材表面除銹前，應(yīng)清除厚的銹層、油脂和污垢，除銹后應(yīng)清除鋼材表面上的浮灰和碎屑。手工或動力工具除銹等級用字母St表示。St2——徹底的手工或動力工具除銹。鋼材表面應(yīng)無可見的油脂和污垢，并且沒有附著不牢的氧化皮、鐵銹和油漆涂層等附著物。St3——非常徹底的手工或動力工具除銹。鋼材表面應(yīng)無可見的油脂和污垢，并且沒有附著不牢的氧化皮、鐵銹和油漆涂層等附著物，除銹應(yīng)比St2更徹底，底材顯露部分的表面應(yīng)具有金屬光澤。.1腐蝕原理及常見防腐涂料施加保護層是在鋼材表面覆蓋一層防止侵蝕作用的保護層，此法相對經(jīng)濟實用。保護層有金屬保護層（如電鍍、熱鍍等）、化學(xué)保護層（如磷化、鈍化等）和非金屬保護層（如涂料、塑料等）三類，其中油漆類涂料保護層是目前鋼結(jié)構(gòu)防腐措施中的最經(jīng)濟實用方法。油漆類防腐涂料和其他涂料一樣，其配方組成主要包括基料、防腐顏料和溶劑?；鲜浅赡の镔|(zhì)，是涂料中的主要成分，它的分子結(jié)構(gòu)決定者涂料的主要性能；防銹顏料是用來輔助隔離腐蝕因素的材料；溶劑分為有機溶劑或水，用來溶解基料樹脂，便于成膜。.2防腐材料的性能檢測涂裝材料、涂裝遍數(shù)、涂層厚度均應(yīng)符合設(shè)計要求。涂裝時的環(huán)境溫度和相對濕度應(yīng)符合涂料產(chǎn)品說明書的要求，當(dāng)產(chǎn)品說明書無要求時，環(huán)境溫度宜在5~38

攝氏度之間，相對濕度不應(yīng)大于85%，涂裝時構(gòu)件表面不應(yīng)有結(jié)露；涂裝后4h內(nèi)應(yīng)保護免受雨淋。.1防火機理及防火涂料防火涂料是用于鋼材表面，來提高鋼材耐火極限的一種涂料。防火涂料涂覆在鋼材表面，除具有阻燃、隔熱作用以外，還具有防銹、防水、防腐、耐磨等性能。防火涂料本身具有難燃性或不燃性，使被保護基材不直接與空氣接觸，從而延遲物體著火時間和減少燃燒的速度。防火涂料除本身具有難燃性或不燃性外，還具有較低的導(dǎo)熱系數(shù)，可以延遲火焰溫度向被保護基材的傳遞時間。根據(jù)漆膜厚度不同，鋼結(jié)構(gòu)防火涂料可分為厚涂型、薄涂型和超薄型三大類。.2防火涂料的性能檢測鋼結(jié)構(gòu)防火涂料必須有國家檢測機構(gòu)的耐火極限檢測報告和理化性能檢測報告，有防火監(jiān)督部門核發(fā)的生產(chǎn)許可證和生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品合格證，并按設(shè)計要求核對產(chǎn)品名稱、技術(shù)性能、顏色、制造批號、貯存期限和使用說明。其中薄涂型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的技術(shù)指標應(yīng)符合表2-46的規(guī)定。涂層厚度采用涂層厚度測量儀測定。薄涂型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料性能表（CECS24：90）項目指標粘結(jié)強度（Mpa）≥抗彎性撓曲l/100，涂層不起層、脫落抗振性撓曲l/200，涂層不起層、脫落耐水性（h）≥24耐凍融循環(huán)性（次）≥15耐火極限涂層厚度（mm）37耐火時間不低于（h）3.1概述結(jié)構(gòu)構(gòu)件的檢測是結(jié)構(gòu)可靠性鑒定與耐久性評估的手段和基礎(chǔ)，結(jié)構(gòu)鑒定是結(jié)構(gòu)加固設(shè)計的依據(jù)，因此，結(jié)構(gòu)構(gòu)件的檢測是結(jié)構(gòu)鑒定與加固的前提。另外，當(dāng)對工程質(zhì)量有懷疑、有爭議或出出現(xiàn)工程質(zhì)量問題時，結(jié)構(gòu)構(gòu)件的檢測可以提供實測數(shù)據(jù)，是評定結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量的重要手段。檢測的范圍和分類為了評定建筑結(jié)構(gòu)工程的質(zhì)量或鑒定既有建筑結(jié)構(gòu)的性能等所實施的檢測工作稱為建筑結(jié)構(gòu)檢測，一般可以分為建筑結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量的檢測和既有建筑結(jié)構(gòu)性能的檢測兩類。（2）當(dāng)遇到下列情況之一時，應(yīng)對既有建筑結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀缺陷和損傷、結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力、結(jié)構(gòu)變形等涉及結(jié)構(gòu)性能的項目進行檢測：建筑結(jié)構(gòu)的安全鑒定;建筑結(jié)構(gòu)的抗震鑒定；建筑大修前的可靠性鑒定；建筑改變用途、改造、加層或擴建前的鑒定；建筑結(jié)構(gòu)達到設(shè)計使用年限要繼續(xù)使用的鑒定；建筑物受到災(zāi)害、環(huán)境侵蝕等影響的鑒定；對既有建筑結(jié)構(gòu)的工程質(zhì)量有懷疑或爭議。（3）既有建筑除了上述情況下的檢測外，宜在設(shè)計使用年限內(nèi)對建筑結(jié)構(gòu)進行常規(guī)檢測。常規(guī)檢測宜以下列部位為檢測重點：出現(xiàn)滲、漏水部位的構(gòu)件；受到較大反復(fù)荷載或動力荷載作用的構(gòu)件；暴露在室外的構(gòu)件；受到侵蝕性介質(zhì)侵蝕的構(gòu)件；與侵蝕性土壤直接接觸的構(gòu)件；受到凍融影響的構(gòu)件；委托方年檢懷疑有安全隱患的構(gòu)件；容易受到磨損|沖撞損傷的構(gòu)件。（4）對于重要和大型公共建筑宜進行結(jié)構(gòu)動力測試和結(jié)構(gòu)安全性檢測。檢測程序及內(nèi)容建筑結(jié)構(gòu)的檢測工作程序，宜按圖3-1所示的流程進行。（1）初步調(diào)查內(nèi)容收集設(shè)計圖紙、設(shè)計變更、施工記錄、施工驗收和工程地質(zhì)勘查等資料；調(diào)查被檢測建筑結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀與缺陷、環(huán)境條件；使用期間的加固與維修情況、用途與荷載變更情況等，進一步明確委托方的檢測目的和具體要求，并了解是否已進行過相關(guān)檢測。（2）檢測方案內(nèi)容概況描述（結(jié)構(gòu)類型、建筑面積、層數(shù)、設(shè)計、施工及監(jiān)理單位、建造年代等）；檢測目的或委托方的檢測要求;檢測依據(jù)，主要包括檢測所依據(jù)的標準及有關(guān)的技術(shù)資料等；檢測項目和選用的檢測方法以及檢測的數(shù)量；檢測人員和儀器設(shè)備情況；檢測工作進度計劃；所需要的配合工作；檢測中的安全措施；檢測中的環(huán)保措施等。（3）鋼結(jié)構(gòu)工程現(xiàn)場的現(xiàn)場檢測內(nèi)容鋼構(gòu)件材料的檢測；連接（焊接連接、緊固件連接）的檢測；構(gòu)件尺寸與偏差的檢測；構(gòu)件缺陷與損傷的檢測；結(jié)構(gòu)構(gòu)件變形的檢測；結(jié)構(gòu)構(gòu)造檢測；涂裝的檢測；地基基礎(chǔ)的檢測；其他方面的檢測（包括結(jié)構(gòu)的布置形式、荷載、環(huán)境和振動等）。（4）檢測報告內(nèi)容委托單位名稱；建筑工程概況，包括工程名稱、結(jié)構(gòu)類型、規(guī)模、施工日期及現(xiàn)狀等；設(shè)計單位、施工單位及監(jiān)理單位的名稱；檢測原因、檢測目的、以往檢測情況概述；檢測項目、檢測方法及依據(jù)的標準；抽樣方案及數(shù)量；檢測日期，報告完成日期；檢測項目的主要分類檢測數(shù)據(jù)和匯總結(jié)果；檢測結(jié)果、檢測結(jié)論；主檢、審核和批準人員的簽名?，F(xiàn)場檢測的方法與要求選用檢測方法時應(yīng)遵循下列基本規(guī)定：（1）根據(jù)檢測項目、檢測目的、建筑結(jié)構(gòu)狀況、現(xiàn)場條件并結(jié)合已有檢測手段和設(shè)備來選擇合適的檢測方法。（2）現(xiàn)場檢測宜優(yōu)先選用對結(jié)構(gòu)構(gòu)件無損傷或損傷較小的檢測方法。當(dāng)選用局部破損的取樣檢測方法或原為檢測方法時，宜選擇結(jié)構(gòu)構(gòu)件受力較小的部位，并不得損害結(jié)構(gòu)的安全性。當(dāng)對古建筑和有紀念性的既有建筑結(jié)構(gòu)進行檢測時，應(yīng)避免對建筑結(jié)構(gòu)造成損傷。對重要和大型公共建筑的結(jié)構(gòu)動力測試，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的特點和檢測的目的，分別采用環(huán)境振動和激振等方法。對重要大型工程和新型結(jié)構(gòu)體系的安全性監(jiān)測，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的受力特點制定監(jiān)測方案，并對監(jiān)測方案進行論證。（3）選用有檢測技術(shù)標準的檢測方法時，應(yīng)遵守下列規(guī)定：對于通用的檢測項目，應(yīng)選用國家標準或行業(yè)標準；對于有地區(qū)特點的檢測項目，可選用地方標準；對同一種方法，地方標準與國家標準或行業(yè)標準不一致時，有地區(qū)特點的部分宜按地方標準執(zhí)行，檢測的基本原則和基本操作要求應(yīng)按國家標準或行業(yè)標準執(zhí)行；當(dāng)國家標準、行業(yè)標準或地方標準的規(guī)定與實際情況確有差異或存在明顯不適用問題是時，可對相應(yīng)規(guī)定做適當(dāng)調(diào)整或修正，但調(diào)整與修正應(yīng)有充分的依據(jù)，調(diào)整與修正的內(nèi)容應(yīng)在檢測方案中予以說明，必要時應(yīng)向委托方提供調(diào)整與修正的檢測細則。（4）采用擴大檢測標準適用范圍的檢測方法時，應(yīng)遵守下列規(guī)定：所檢測項目的目的與相應(yīng)檢測標準相同；檢測對象的性質(zhì)與相應(yīng)檢測標準檢測對象的性質(zhì)相近；應(yīng)采取有效的措施，消除因檢測對象性質(zhì)差異而存在的檢測誤差；檢測單位應(yīng)有相應(yīng)的檢測細則，在檢測方案中應(yīng)予以說明，必要時應(yīng)向委托方提供檢測細則。3.2焊接連接的檢測技術(shù)常見焊接缺陷焊接是鋼結(jié)構(gòu)中應(yīng)用最廣泛的連接方法，對應(yīng)的事故也比較多，因此應(yīng)檢查其缺陷。焊縫缺陷是指焊接過程中產(chǎn)生于焊縫金屬或附近熱影響區(qū)鋼材表面或內(nèi)部的缺陷。常見的卻鮮有裂紋、焊瘤、燒穿、弧坑、氣孔、未焊透、夾渣、咬邊、未熔合，以及焊縫尺寸不符合要求、焊縫成形不良等。焊縫質(zhì)量等級和檢驗原則《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》（JGJ81）將鋼結(jié)構(gòu)焊縫質(zhì)量等級分為一級、二級、三級共三個等級。焊縫質(zhì)量檢驗包括內(nèi)部缺陷檢驗和外觀檢驗兩方面，其質(zhì)量等級可能不相同，但當(dāng)設(shè)計沒有特別指出時，可以視內(nèi)部和外觀的質(zhì)量等級要求是一致的。（1）質(zhì)量等級的選用《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB50017）規(guī)定，焊縫應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性、荷載特性、焊縫形式、工作環(huán)境以及應(yīng)力狀態(tài)等情況，按下述原則分別選用不同的質(zhì)量等級：在需要進行疲勞計算的構(gòu)件中，凡對接焊縫均應(yīng)焊透，其質(zhì)量等級為：作用力垂直于焊縫長度方向的橫向?qū)雍缚p或T形對接與角接組合焊縫，受拉時應(yīng)為一級，受壓時應(yīng)為二級；作用力平行于焊縫長度方向的縱向?qū)雍缚p應(yīng)為二級。不需要計算疲勞的構(gòu)件中，凡要求與母材等強的對接焊縫應(yīng)予以焊透，其質(zhì)量等級受拉時應(yīng)不低于二級，受壓時宜為二級。（2）檢驗的基本原則根據(jù)《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》（JGJ81）的規(guī)定，三級焊縫只要求進行外觀檢驗（包括外觀質(zhì)量檢驗和焊縫尺寸檢驗），并應(yīng)符合規(guī)程要求；一級、二級除了外觀檢查外，還必須進行一定質(zhì)量的超聲波檢驗并符合相應(yīng)的要求。3.3螺栓連接的檢測技術(shù)對于螺栓連接，可用目測、錘敲相結(jié)合的方法檢查是否有松動或脫落，并用扭力（矩）扳手對螺栓的緊固件進行復(fù)查，尤其對高強螺栓的連接更應(yīng)仔細檢查。對螺栓的直徑、個數(shù)、排列方式也要一一檢查，是否有錯位、錯排、漏栓等。除此之外，一般還要進行下述檢驗：螺栓實物最小荷載檢驗、扭剪型副預(yù)拉力復(fù)驗、高強度大六角頭螺栓連接副扭矩系數(shù)復(fù)驗、高強度螺栓連接摩擦面的抗滑移系數(shù)檢驗等。3.4構(gòu)件幾何尺寸的檢測對于鋼結(jié)構(gòu)工程中施工單位加工制作、組裝及安裝的鋼構(gòu)件，其尺寸允許偏差和檢測方法應(yīng)滿足《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50202）的要求。鋼構(gòu)件缺陷的檢測鋼構(gòu)件的缺陷包括構(gòu)件裂縫、鋼板內(nèi)部缺陷、構(gòu)件中孔洞和缺口等。鋼構(gòu)件裂縫大多出現(xiàn)在承受動力荷載的構(gòu)件中。對發(fā)現(xiàn)有裂縫的構(gòu)件，應(yīng)記錄裂縫位置，并利用刻度放大鏡測定裂縫寬度，做好記錄報告。鋼構(gòu)件損傷的檢測鋼構(gòu)件的損傷包括以下幾個方面：碰撞、懸掛吊物、切割等引起的構(gòu)件局部變形、屈曲、截面缺損（孔洞、切口、燒穿、磨損等）、松動和斷裂等；高溫施焊引起的變形、內(nèi)部材質(zhì)和應(yīng)力狀態(tài)的變化等；鋼材銹蝕等。一般可用目測或鋼尺檢測鋼構(gòu)件的損傷。3.6結(jié)構(gòu)構(gòu)件變形的檢測鋼結(jié)構(gòu)變形的檢測主要包括：鋼梁、桁架、吊車梁以及鋼屋（托）架、檁條、天窗架等平面內(nèi)垂直變形（撓度）和平面外側(cè)向變形，鋼柱柱身傾斜與撓曲，板件凹凸局部變形、整個結(jié)構(gòu)的整體垂直度（建筑物傾斜）和整體平面彎曲以及基礎(chǔ)不均勻沉降等。變形的檢測方法鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的撓度，可用拉線、激光測距儀、水準儀和鋼尺等方法檢測。鋼構(gòu)件或結(jié)構(gòu)的傾斜，可采用經(jīng)緯儀、激光定位儀、三軸定位儀、全站儀或吊錘的方法檢測，宜區(qū)分傾斜中施工偏差造成的傾斜、變形造成的傾斜、災(zāi)害造成的傾斜等。3.7構(gòu)造的檢測構(gòu)造是構(gòu)件可靠性的重要保證，鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)造設(shè)施有很多，檢測時可參考現(xiàn)行規(guī)范和相關(guān)資料進行檢查和評定，鋼結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)造及其作用見表3-37。一般構(gòu)造檢測包括以下內(nèi)容：桿件長細比、支撐體系（包括支撐布置形式、支撐桿件彎曲或斷裂情況、連接部位有無破損、松動、斷裂等，構(gòu)件尺寸等）、構(gòu)件截面的寬厚比等。鋼結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)造設(shè)施及其作用表3-37構(gòu)件構(gòu)造作用受彎構(gòu)件鋪板與梁受壓翼緣的連接保證梁的整體穩(wěn)定梁支座處的抗扭措施防止梁的端截面扭轉(zhuǎn)梁橫向和縱向加勁肋的配置保證梁腹板的局部穩(wěn)定性梁橫向加勁肋的尺寸保證橫向加勁肋的局部穩(wěn)定性梁的支撐加勁肋承受梁支座反力和上翼緣較大的固定集中荷載梁受壓翼緣、腹板的寬厚比保證受壓翼緣、腹板的局部穩(wěn)定性梁的側(cè)向支撐保證梁的整體穩(wěn)定性受拉受壓構(gòu)件格構(gòu)式柱分肢的長細比保證分肢的局部穩(wěn)定性柱受壓翼緣、腹板的寬厚比保證受壓翼緣、腹板的局部穩(wěn)定性柱的側(cè)向支撐保證柱的整體穩(wěn)定性雙角鋼和雙槽鋼構(gòu)件的填板艱巨保證單肢的局部穩(wěn)定性受拉構(gòu)件的長細比避免使用期間有明顯的下垂和過大的振動受壓構(gòu)件的細比避免使用期間有明顯的下垂和過大的振動，避免對構(gòu)件的整體穩(wěn)定性帶來過多的不利影響焊縫連接拼接焊縫的間距避免殘余應(yīng)力相互影響和焊縫缺陷集中寬度、厚度不同板件拼接時的斜面過渡減小應(yīng)力集中現(xiàn)象最小焊腳尺寸避免焊縫冷卻過快，使附近主體金屬產(chǎn)生裂紋最大焊腳尺寸避免構(gòu)件產(chǎn)生較大的殘余變形和殘余應(yīng)力側(cè)面角焊縫的最小長度避免應(yīng)力集中，保證焊縫承載力側(cè)面角焊縫的最大長度避免因應(yīng)力集中而導(dǎo)致焊縫端部提前破壞角焊縫的表面形狀和焊腳邊比例減小應(yīng)力集中現(xiàn)象，適應(yīng)承載動力荷載正面角焊縫搭接的最小長度減小附加彎矩和收縮應(yīng)力側(cè)面角焊縫搭接的焊縫最小間距避免連接強度過低螺栓連接螺栓的最小間距保證毛截面屈服先于凈截面破壞；避免板件端部被剪脫或被擠壓破壞；避免孔洞周圍產(chǎn)生過大的應(yīng)力集中現(xiàn)象；便于施工螺栓的最大間距保證疊合板件緊密貼合；保證受壓板件在螺栓之間的穩(wěn)定性綴板柱中綴板的線剛度保證綴板式格構(gòu)柱換算長細比的計算假設(shè)成立鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件長細比的檢測與核算。3.8涂裝的檢測涂層表面質(zhì)量應(yīng)滿足下列要求：構(gòu)件表面普通涂層不應(yīng)誤涂、漏涂，涂層不應(yīng)脫皮和返銹等。涂層應(yīng)均勻、無明顯皺皮、流墜、針眼和氣泡等。防火漆料漆裝基層不應(yīng)有油污、灰塵和泥漿等污垢、防火漆料不應(yīng)誤涂、漏涂、涂層應(yīng)閉合無脫皮、空鼓、明顯凹陷、粉化松散和浮漿等外觀缺陷，乳突已剔除。3.10結(jié)構(gòu)構(gòu)件性能的檢測鋼結(jié)構(gòu)性能的靜力荷載檢驗（1）一般規(guī)定本節(jié)方法適用于普通鋼結(jié)構(gòu)性能的靜力荷載檢驗，不適用冷彎型鋼和壓型鋼板以及鋼-混組合結(jié)構(gòu)性能和普通鋼結(jié)構(gòu)疲勞性能的檢驗。（2）使用性能檢驗使用性能檢驗以證實結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在規(guī)定荷載的作用下不出現(xiàn)過大的變形和損傷，經(jīng)過檢驗且要求的結(jié)構(gòu)過構(gòu)件應(yīng)能正常使用。（3）承載力檢驗承載力檢驗用于證實結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的設(shè)計承載力。在進行承載力檢驗前，宜先上面所述使用性能檢驗且檢驗結(jié)果滿足相應(yīng)的要求。鑒定評級的層次和等級劃分（1）鑒定層次的劃分及工作內(nèi)容《民用建筑可靠性鑒定標準》（GB50292）根據(jù)民用建筑的特點，在分析結(jié)構(gòu)失效過程邏輯關(guān)系的基礎(chǔ)上，被鑒定的建筑物劃分為構(gòu)件（含連接）、子單元和鑒定單元由小到大三個層次。構(gòu)件—為第一鑒定層次；子單元—為第二鑒定層次，有構(gòu)件組成，包括地基基礎(chǔ)、上部承重結(jié)構(gòu)和圍護系統(tǒng)三個子單元；鑒定單元—為第三鑒定層次，有子單元組成，根據(jù)被鑒定建筑物的構(gòu)造特點和承重體系的種類，可將該建筑物劃分成一個或若干個可以獨立進行鑒定的區(qū)段，每一區(qū)段為一個鑒定單元。（2）鑒定等級的種類根據(jù)鑒定目的的不同，每一層次的評定等級種類不盡相同。安全性鑒定和可靠性鑒定的每一層次分為四個評定等級；正常使用性評定的每一層次分為三個評定等級。鑒定時按照表4-6所規(guī)定的檢查項目和步驟，從第一層次開始，逐層進行下列內(nèi)容的頂級評定：①根據(jù)構(gòu)件各檢查項目評定結(jié)果，確定單個構(gòu)件的等級；②根據(jù)子單元各檢查項目及各種構(gòu)件的評定等級結(jié)果，確定子單元的等級；③根據(jù)各子單元的評定等級結(jié)果，確定鑒定單元的等級。對于某些問題，如地基的鑒定評級，由于不能將其細分為構(gòu)件，因此允許直接從第二層開始評級。4．2．3鋼構(gòu)件鑒定評級前面講述了鑒定的層次和各層次的分級標準。下面講述具體的評級方法。單個構(gòu)件安全性和正常使用性的鑒定評級，應(yīng)根據(jù)構(gòu)件的不同材料種類分別評定，如劃分為混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件、鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件、砌體結(jié)構(gòu)構(gòu)件和木結(jié)構(gòu)構(gòu)件等。本書只介紹鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的鑒定要求，其他構(gòu)件種類參見《民用建筑可靠性鑒定標準》(GB50292）的規(guī)定。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全性鑒定一般按承載能力、構(gòu)造以及不適于繼續(xù)承載的位移(或變形)等三個檢查項目來評定；但對冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)、輕鋼結(jié)構(gòu)、鋼樁以及地處有腐蝕性介質(zhì)的工業(yè)區(qū)，或高濕、臨海地區(qū)的鋼結(jié)構(gòu)，尚應(yīng)以不適于繼續(xù)承載的銹蝕作為檢查項目來評定。該構(gòu)件的安全性鑒定等級取上述檢查項目中的最低等級。(1)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件(含連接)的承載能力檢查項目應(yīng)按表4-10的規(guī)定，分別評定每一驗算項目的等級，然后取其中最低一級作為該構(gòu)件承載能力的安全性等級。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件(含連接)承載能力等級的評定(GB50292)表4-10構(gòu)件類型R/γ0Saubucudu主要構(gòu)件及其連接≥≥≥≥一般構(gòu)件≥≥≥≥注：主要構(gòu)件指的是其自身失效將導(dǎo)致相關(guān)構(gòu)件失效，并危及承重結(jié)構(gòu)系統(tǒng)工作的構(gòu)件；一般構(gòu)件指的是其自身失效不會導(dǎo)致主要構(gòu)件失效的構(gòu)件。R和S分別為結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力和作用效應(yīng)，應(yīng)按4.2.1要求計算確定；γ0為結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)，應(yīng)按驗算所依據(jù)的國家現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范選擇安全等級，并確定本系數(shù)的取值。結(jié)構(gòu)傾覆、滑移、疲勞、脆斷的驗算，應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范的規(guī)定。當(dāng)構(gòu)件或連接出現(xiàn)脆性斷裂或疲勞開裂時，應(yīng)直接定為du級。（2）鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的構(gòu)造檢查項目按表4-11的規(guī)定評級。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的構(gòu)造安全性評定標準（GB50292）表4-11檢查項目au級或bu級cu級或du級連接構(gòu)造連接方式正確，構(gòu)造符合國家現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范要求，無缺陷，或僅有局部的表面缺陷，工作無異常。連接方式不當(dāng)，構(gòu)件有嚴重缺陷（包括施工遺留缺陷）；構(gòu)造或連接有裂縫或銳角切口；寒風(fēng)、鉚釘、螺栓有變形、滑移或其他破壞。注：評定結(jié)果取au級或bu級，可根據(jù)其實際完好程度確定；評定取cu級或du級可根據(jù)其實際嚴重程度確定。施工遺留的缺陷，對焊縫系指夾渣、氣泡、咬邊、燒穿、漏焊、未焊透以及焊腳尺寸不夠等；對鉚釘或螺栓系指漏鉚、漏栓、錯位、錯排及掉頭等；其他施工遺留的缺陷可根據(jù)實際情況確定。（3）鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的不適于繼續(xù)承載的位移或變形檢查項目評定時，應(yīng)遵循下列規(guī)定：①對桁架（屋架、托架）的撓度，當(dāng)其實測值大于桁架計算跨度的1/400時，應(yīng)驗算其承載力。驗算時，應(yīng)考慮由于位移產(chǎn)生的附加應(yīng)力的影響。若驗算結(jié)果不低于bu級，仍可定為bu級，但宜附加觀察使用一段時間的限制。若驗算結(jié)果低于級，可根據(jù)其實際嚴重程度定為cu級或du級。②對桁架定點的側(cè)向位移，當(dāng)其實測值大于桁架高度的1/200，且有可能發(fā)展時，應(yīng)定為cu級。③對其他受彎構(gòu)件的撓度，或偏差造成的側(cè)向彎曲，應(yīng)按表4-12的規(guī)定評級。鋼結(jié)構(gòu)受彎構(gòu)件不適于繼續(xù)承載的變形的評定（GB50292）表4-12檢查項目構(gòu)件類型cu級或du級撓度主要構(gòu)件網(wǎng)架屋蓋（短向）>ls/200，且可能發(fā)展樓蓋（短向）>ls/250，且可能發(fā)展主梁、托梁>ls/300一般構(gòu)件其他梁>ls/180檁條等>ls/120側(cè)向彎曲矢高深梁>ls/660一般實腹梁>ls/500注：表中l(wèi)0為厚繭計算跨度；ls為網(wǎng)架短向計算跨度。④對柱頂?shù)乃轿灰疲ɑ騼A斜），當(dāng)其實測值大于表4-19所列的限值時，應(yīng)按下列規(guī)定評級：若該位移與整個結(jié)構(gòu)有關(guān)，取與上部城中結(jié)構(gòu)相同的級別作為該柱的水平位移等級。若該位移只是孤立事件，則應(yīng)在其承載能力驗算中考慮此附加位移的影響，并根據(jù)驗算結(jié)果按①得原則評級。若該位移尚在發(fā)展，應(yīng)直接定為du級。⑤對偏差或其他使用原因引起的柱彎曲，當(dāng)彎曲矢高實測值大于柱自由長度的1/660時，應(yīng)在承載能力的驗算中考慮其所引起的附加彎矩的影響，并按①所述的原則評級。（4）鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的不適于繼續(xù)承載的銹蝕檢查項目評定時，除應(yīng)按剩余的完好截面驗算其承載力外，尚應(yīng)按表4-13的規(guī)定評級。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件不適于繼續(xù)承載的銹蝕的評定（GB50292）表4-13等級評定標準cu在結(jié)構(gòu)的主要受力部位，構(gòu)件截面平均銹蝕深度Δdu在結(jié)構(gòu)的主要受力部位，構(gòu)件截面平均銹蝕深度Δ注：表中t為銹蝕部位構(gòu)件原截面的壁厚，或鋼板的板厚。（5）當(dāng)需通過荷載試驗評估結(jié)構(gòu)構(gòu)件的安全性時，應(yīng)按現(xiàn)行專門標準進行。結(jié)構(gòu)構(gòu)件可僅作短期荷載試驗，其長度效應(yīng)的影響可通過計算補償。若檢驗合格，可根據(jù)其完好程度，定為au級或bu級；當(dāng)檢驗不合格，可根據(jù)其嚴重程度，定為cu級或du級。4.2.3.2鋼結(jié)構(gòu)正常使用性鑒定評級鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的正常使用性鑒定一般按位移和銹蝕(腐蝕)兩個檢查項目來評定，但對鋼結(jié)構(gòu)受拉構(gòu)件，尚應(yīng)以長細比作為檢查項目來評定。評定時一般根據(jù)檢測結(jié)果進行評級。但當(dāng)遇到下列情況之一時，尚應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)的要求進行計算分析和驗算：檢測結(jié)果需與計算值進行比較；檢測只能取得部分數(shù)據(jù)，需通過計算分析進行鑒定；為改變建筑物用途、使用條件或使用要求而進行的鑒定。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的使用性等級取位移、銹蝕(腐蝕)、長細比三個檢查項目中的最低等級。(1)鋼桁架或其他受彎構(gòu)件的撓度檢查項目，應(yīng)根據(jù)檢測結(jié)果按下列規(guī)定評級：若檢測值小于計算值及現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范限值時，可評為as級；若檢測值大于或等于計算值，但不大于現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范限值時，可評為bs級；若檢測值大于現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范限值時，應(yīng)評為cs級。對于一般構(gòu)件，當(dāng)檢測值小于現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范限值時，可直接根據(jù)其完好程度定為as級或bs級。(2)鋼柱的柱頂水平位移(或傾斜)檢查項目，應(yīng)根據(jù)檢測結(jié)果按下列原則評級：若該位移的出現(xiàn)與整個結(jié)構(gòu)有關(guān)，按表4-22的評定結(jié)果，取與上部承重結(jié)構(gòu)相同的級別作為該柱的水平位移等級。若該位移的出現(xiàn)只是孤立事件，則可根據(jù)其檢測結(jié)果直接評級，評級所需的位移限值，可按表4-22所列的層間數(shù)值確定。(3)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的銹蝕(腐蝕)檢查項目，應(yīng)按表4-14的規(guī)定評級。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件和鏈接的銹蝕（腐蝕）等級的評定（GB50292）表4-14銹蝕程度等級面漆或底漆完好，漆膜尚有光澤as級面漆脫落（包括起鼓面積），對普通鋼結(jié)構(gòu)不大于15%；對薄壁型鋼和輕型鋼結(jié)構(gòu)不大于10%；底漆基本完好，但邊角處可能有銹蝕，易銹部位的平面上可能有少量點蝕bs級面漆脫落面積（包括起鼓面積），對普通鋼結(jié)構(gòu)不大于15%；對薄壁型鋼和輕型鋼結(jié)構(gòu)不大于10%；底漆銹蝕面積正在擴大，易銹部位可見到麻面狀銹蝕cs級（4）鋼結(jié)構(gòu)受拉構(gòu)件的長細比檢查項目，應(yīng)根據(jù)檢測結(jié)果按表4-15的規(guī)定評級。鋼結(jié)構(gòu)受拉構(gòu)件長細比等級的評定（GB50292）表4-15構(gòu)件類型as級或bs級cs級主要受拉構(gòu)件桁架拉桿≤350>350網(wǎng)架支座附近處拉桿≤300>300一般受拉構(gòu)件≤400>400注：評定結(jié)果取as級或bs級，根據(jù)其實際完好程度確定。當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)受拉構(gòu)件的長細比雖略大于bs級的限值，但若該構(gòu)件的下垂矢高尚不影響其正常使用時，仍可定為bs級。張緊的圓鋼拉桿的長細比不受本表限制。4.2.6民用鋼結(jié)構(gòu)建筑的綜合鑒定評級(1)鑒定單元安全性評級民用建筑鑒定單元的安全性鑒定評級，應(yīng)根據(jù)其地基基礎(chǔ)、上部承重結(jié)構(gòu)和圍護系統(tǒng)承重部分等的安全性等級，以及與整幢建筑有關(guān)的其他安全問題進行評定。鑒定單元的安全性等級，是根據(jù)子單元評定的結(jié)果，按地基基礎(chǔ)和上部承重結(jié)構(gòu)兩個子單元中較低等級確定。當(dāng)按此原則鑒定單元評為Asu級或Bsu級，但圍護系統(tǒng)承重部分的等級為Cu級或Du。級時，可根據(jù)實際情況將鑒定單元所評等級降低一級或二級，但最后所定的等級不得低于Csu級。對下列任一情況，可直接將該建筑評為Dsu級：建筑物處于有危房的建筑群中，且直接受到其威脅；建筑物朝一方向傾斜，且速度開始變快。當(dāng)新測定的建筑物動力特性，與原先記錄或理論分析的計算值相比，有下列變化時，可判其承重結(jié)構(gòu)可能有異常，應(yīng)經(jīng)進一步檢查、鑒定后再評定該建筑物的安全性等級：建筑物基本周期顯著變長(或基本頻率顯著下降)；建筑物振型有明顯改變(或振幅分布無規(guī)律)。(2)鑒定單元使用性評級民用建筑鑒定單元的正常使用性鑒定評級，應(yīng)根據(jù)地基基礎(chǔ)、上部承重結(jié)構(gòu)和圍護系統(tǒng)的使用性等級，以及與整幢建筑有關(guān)的其他使用功能問題進行評定。鑒定單元的使用性等級，是根據(jù)子單元評定的結(jié)果，按地基基礎(chǔ)、上部承重結(jié)構(gòu)和圍護系統(tǒng)三個子單元中最低的等級確定。當(dāng)鑒定單元的使用性等級評為Ass級或Bss級，但若遇到下列情況之一時，宜將所評等級降為Css級：房屋內(nèi)外裝修已大部分老化或殘損；房屋管道、設(shè)備已需全部更新。(3)民用建筑的可靠性鑒定，應(yīng)按表4-6劃分的層次，以其安全性和正常使用性的鑒定結(jié)果為依據(jù)逐層進行。當(dāng)不要求給出可靠性等級時，民用建筑各層次的可靠性，可采取直接列出其安全性等級和使用性等級的形式予以表示。當(dāng)需要給出民用建筑各層次的可靠性等級時，可根據(jù)其安全性和正常使用性的評定結(jié)果，按下列原則確定：．當(dāng)該層次安全性等級低于bu級、Bu級或Bsu級時，應(yīng)按安全性等級確定；除上述情形外，可按安全性等級和正常使用性等級中較低的一個等級確定；當(dāng)考慮鑒定對象的重要性或特殊性時，允許對上述的評定結(jié)果作不大于一級的調(diào)整。4.4民用鋼結(jié)構(gòu)建筑適修性評估民用建筑適修性評估，應(yīng)按每種構(gòu)件、每一子單元和鑒定單元分別進行，且評估結(jié)果應(yīng)以不同的適修性等級表示。每一層次的適修性等級分為四級。民用建筑適修性評級的各層次分級標準，應(yīng)分別按表4-30及表4-31的規(guī)定采用。每種構(gòu)件適修性評級的分級標準(GB50292)表4-30等級分級標準構(gòu)件易加固或易更換，所涉及的相關(guān)構(gòu)造問題易處理，適修性好，修后可恢復(fù)原功能構(gòu)件稍難加同或稍難更換，所涉及的相關(guān)構(gòu)造問題尚可處理。適修性尚好，修后尚能恢復(fù)或接近恢復(fù)原功能構(gòu)件難加固，亦難更換，或所涉及的相關(guān)構(gòu)造問題較難處理。適修性差，修后對原功能有一定影響構(gòu)件很難加固，或很難更換，或所涉及的相關(guān)構(gòu)造問題很難處理。適修性極差，只能從安全性出發(fā)采取必要的措施，可能損害建筑物的局部使用功能子單元或鑒定單元適修性評級的分級標準(GB50292)表4-3l等級分級標準/易修，或易改造，修后能恢復(fù)原功能，或改造后的功能可達到現(xiàn)行設(shè)計標準的要求，所需總費用遠低于新建的造價，適修性好，應(yīng)予修復(fù)或改造/稍難修，或稍難改造，修后尚能恢復(fù)或接近恢復(fù)原功能，或改造后的功能尚可達到現(xiàn)行設(shè)計標準的要求，所需總費用不到新建造價的70％。適修性尚好，宜予修復(fù)或改造/難修，或難改造，修后或改造后需降低使用功能或限制使用條件，或所需總費用為新建造價的70％以上。適修性差，是否有保留價值，取決于其重要性和使用要求/該鑒定對象已嚴重殘損，或修后功能極差，已無利用價值，或所需總費用接近、甚至超過新建的造價。適修性很差，除紀念性或歷史性建筑外，宜予拆除、重建注：“等級”一欄中，斜線上方的等級代號用于子單元；斜線下方的等級代號用于鑒定單元。在民用建筑可靠性鑒定中，若委托方要求對Csu級和Dsu級鑒定單元，或Cu級和Du級子單元(或其中某種構(gòu)件)的處理提出建議時，宜對其適修性進行評估。適修性評估可按下列處理原則提出具體建議：對評為、或、的鑒定單元和子單元(或其中某種構(gòu)件)，應(yīng)予以修復(fù)使用；對評為的鑒定單元和子單元(或其中某種構(gòu)件)，應(yīng)分別作出修復(fù)與拆換兩方案，經(jīng)技術(shù)、經(jīng)驗評估后再作選擇；對評為Csu-、Dsu-和Cu-、Du-的鑒定單元和子單元(或其中某種構(gòu)件)，宜考慮拆換或重建。對有紀念意義或有文物、歷史、藝術(shù)價值的建筑物，不進行適修性評估，而應(yīng)予以修復(fù)和保存。4.6鋼結(jié)構(gòu)房屋危險性鑒定危險房屋（簡稱危房）為結(jié)構(gòu)已嚴重破壞，或承重構(gòu)件已屬危險構(gòu)件，隨時可能喪失穩(wěn)定和承載能力，不能保證居住和使用安全的房屋。為了有效利用已有房屋，了解房屋結(jié)構(gòu)的危險程度，為及時治理危險房屋提供依據(jù)，確保居住證生民、財產(chǎn)的安全，需要對房屋的危險性做出鑒定。4.6.1評定方法《危險房屋鑒定標準》（JGJ125）將房屋系統(tǒng)劃分為房屋、組成部分和構(gòu)件等三個層次。4.6.2構(gòu)件危險性鑒定鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的危險性鑒定鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的危險性鑒定包括承載能力、構(gòu)造和連接、變形等方面。重點檢查各連接節(jié)點的焊縫、螺栓、鉚釘?shù)惹闆r；應(yīng)注意鋼柱與梁的連接形式、支撐桿件、柱腳與基礎(chǔ)連接損壞情況，鋼屋架桿件彎曲、截面扭曲、節(jié)點板彎折狀況和鋼屋架撓度、側(cè)向傾斜等偏差狀況。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件有下列現(xiàn)象之一者，應(yīng)評定為危險點：構(gòu)件承載力小于作用效應(yīng)的90％(R/γ0S<0．90，承載力驗算時，應(yīng)對鋼材的力學(xué)性能、化學(xué)成分、銹蝕情況進行檢測，實測鋼構(gòu)件截面的有效值，應(yīng)扣除因各種因素造成的截面損失)；構(gòu)件或連接件有裂紋或銳角切口；焊縫、螺栓或鉚接有拉開、變形、滑移、松動、剪壞等嚴重損壞；連接方式不當(dāng)，構(gòu)造有嚴重缺陷；受拉構(gòu)件因銹蝕，截面減少超過原截面的10％；梁、板等構(gòu)件的撓度大于L／250，或大于45mm；實腹梁側(cè)彎矢高大于L／600，且有發(fā)展跡象；受壓構(gòu)件的長細比大于現(xiàn)行國家標準《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50017)中規(guī)定值的1.2倍。鋼柱頂位移，平面內(nèi)大于h／150，平面外大于h／500，或大于40mm；屋架產(chǎn)生大于L／250或大于40mm的撓度；屋架支撐系統(tǒng)松動失穩(wěn)，導(dǎo)致屋架傾斜，傾斜量超過h／150。4.6.3房屋危險性鑒定房屋危險性鑒定以整幢房屋的地基基礎(chǔ)、結(jié)構(gòu)構(gòu)件危險程度的嚴重性為基礎(chǔ)，結(jié)合歷史狀態(tài)、環(huán)境影響以及發(fā)展趨勢，全面分析，綜合判斷。通過構(gòu)件的危險性鑒定，將所有構(gòu)件分成兩類：危險構(gòu)件和非危險構(gòu)件。4.6.4房屋及危險點處理房屋需由鑒定單位提出全面分析、綜合判斷的依據(jù)，報請市一級的房地產(chǎn)管理部門或其授權(quán)單位審定。對危房，應(yīng)按危險程度、影響范圍，根據(jù)具體條件，分別按輕、重、緩、急安排修建計劃。對危險點，應(yīng)結(jié)合正常維修，及時排除險情。對危房和危險點，在查清確認后，均應(yīng)采取有效措施，確保使用安全。第5章鋼結(jié)構(gòu)加固技術(shù)5.1概述鋼結(jié)構(gòu)加固技術(shù)涉及兩個方面，一是對鋼結(jié)構(gòu)建筑物進行的加固，二是對混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)等建筑物采用鋼材進行的加固處理，本書僅講述前者。當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)存在嚴重缺陷、損傷或使用條件發(fā)生改變，經(jīng)檢查、驗算結(jié)構(gòu)的強度(包括連接)、剛度或穩(wěn)定性等不滿足設(shè)計要求時，應(yīng)對鋼結(jié)構(gòu)進行加固。如出現(xiàn)以下情況之一時，需要進行加固：(1)由于設(shè)計或施工中造成鋼結(jié)構(gòu)缺陷，使得結(jié)構(gòu)或其局部的承載能力達不到設(shè)計要求，如焊縫長度不足、桿件中切口過長、截面削弱過多等。(2)結(jié)構(gòu)經(jīng)長期使用，存在不同程度銹蝕、磨損，結(jié)構(gòu)或節(jié)點受到削弱，使得結(jié)構(gòu)或其局部的承載能力達不到原來的設(shè)計要求。(3)由于使用條件發(fā)生變化，結(jié)構(gòu)上荷載增加，原有結(jié)構(gòu)不能適應(yīng)。(4)使用的鋼材質(zhì)量不符合要求。(5)意外自然災(zāi)害對結(jié)構(gòu)損傷嚴重。(6)由于地基基礎(chǔ)下沉，引起結(jié)構(gòu)變形和損傷。(7)有時出現(xiàn)結(jié)構(gòu)損傷事故，需要修復(fù)。如果損傷是由于荷載超過設(shè)計值或者材料質(zhì)量低劣，或者是構(gòu)造處理不恰當(dāng)，那么修復(fù)工作也帶有加固的性質(zhì)。5.1.1加固的原則結(jié)構(gòu)或構(gòu)件加固是一項復(fù)雜的工作，考慮因素很多，加固方法應(yīng)從施工方便、不影響生產(chǎn)、經(jīng)濟合理、效果好等方面來選擇。一般原則如下：(1)結(jié)構(gòu)經(jīng)可靠性鑒定不滿足要求時，必須進行加固處理。加固的范圍和內(nèi)容應(yīng)根據(jù)鑒定結(jié)論和加固后的使用要求，由設(shè)計單位與業(yè)主協(xié)商確定。加固設(shè)計的內(nèi)容和范圍，可以是結(jié)構(gòu)整體，亦可以是指定的區(qū)段、特定的構(gòu)件或部位。(2)加固后的鋼結(jié)構(gòu)的安全等級應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)破壞后果的嚴重程度、結(jié)構(gòu)的重要性和下一個使用期的具體要求，由委托方和設(shè)計者按實際情況商定。(3)結(jié)構(gòu)加固時盡可能做到不停產(chǎn)或少停產(chǎn)，因停產(chǎn)的損失往往是加固費用的幾倍或幾十倍。能否在負荷下不停產(chǎn)加固，取決于結(jié)構(gòu)應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)，一般構(gòu)件內(nèi)應(yīng)力小于鋼材設(shè)計強度的80％，且構(gòu)件損壞、變形等不太嚴重時，可采用負荷不停產(chǎn)加固方法。在負荷狀態(tài)下進行焊接加固是非常危險的，承受靜力荷載和間接承受動力荷載的構(gòu)件在實際荷載產(chǎn)生的原有桿件應(yīng)力最好在鋼材設(shè)計強度的60％以下，極限不得超過80％，承受動力荷載的構(gòu)件不得超過40％，否則采取相應(yīng)措施才能施焊；加大角焊縫厚度時，原有焊縫在扣除焊接熱影響區(qū)長度后的承載能力，應(yīng)不小于外荷載產(chǎn)生的內(nèi)力?！朵摻Y(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范》(CECS77)對負荷狀態(tài)下進行加固做了如下明確規(guī)定：焊接鋼結(jié)構(gòu)加固時，原有構(gòu)件或連接的實際名義應(yīng)力值應(yīng)小于0．55fy，且不得考慮加固構(gòu)件的塑性變形發(fā)展；非焊接鋼結(jié)構(gòu)加固時，其實際名義應(yīng)力值應(yīng)小于0．7fy，對于直接承受動力荷載的一般結(jié)構(gòu)最大名義應(yīng)力不得超過0.4fy。(4)鋼結(jié)構(gòu)加固設(shè)計應(yīng)與實際施工方法緊密結(jié)合，并應(yīng)采取有效措施，保證新增截面、構(gòu)件和部件與原結(jié)構(gòu)連接可靠，使其形成整體共同工作。在加固施工時，應(yīng)避免對未加固的部分或構(gòu)件造成不利的影響，并充分考慮現(xiàn)場條件對施工方法、加固效果和施工工期的影響，應(yīng)采取減少構(gòu)件在加固過程中產(chǎn)生附加變形的加固措施和施工方法。(5)對于高溫、腐蝕、冷脆、振動、地基不均勻沉降等原因造成的結(jié)構(gòu)損壞，應(yīng)提出其相應(yīng)的處理對策后再進行加固。(6)對于加固時可能出現(xiàn)傾斜、失穩(wěn)或倒塌等不安全因素的鋼結(jié)構(gòu)，在加固施工前，應(yīng)采取相應(yīng)的臨時安全措施，以防止事故的發(fā)生。5.1.2加固方法及程序根據(jù)加固的對象，鋼結(jié)構(gòu)的加固可分為鋼柱的加固、鋼梁的加固、鋼屋架或托架的加固、吊車系統(tǒng)的加固、連接和節(jié)點的加固、裂紋的修復(fù)和加固等。根據(jù)損害范圍，鋼結(jié)構(gòu)的加固可分為兩大類：一是局部加固，一般只對某些承載能力不足的桿件或連接節(jié)點進行加固。二是全面加固，是對整體結(jié)構(gòu)進行的加固。從設(shè)計的角度來講，鋼結(jié)構(gòu)的加固主要可分為兩大類：(1)改變結(jié)構(gòu)計算簡圖的加固方法：采用改變荷載分布狀況、傳力途徑、節(jié)點性質(zhì)、邊界條件、增設(shè)附加桿件或支撐、施加預(yù)應(yīng)力、考慮空間協(xié)同作用等措施對結(jié)構(gòu)進行加固的方法。(2)不改變結(jié)構(gòu)計算簡圖的加固方法：在不改變結(jié)構(gòu)計算簡圖的前提下，對原結(jié)構(gòu)的構(gòu)件截面和連接進行補強的方法。此時對構(gòu)件的加固又稱為加大截面法。從施工的角度來講，鋼結(jié)構(gòu)的加固也分為兩大類：(1)卸載或部分卸荷加固：結(jié)構(gòu)損傷較嚴重或構(gòu)件的應(yīng)力很高，或者補強施工不得不臨時削弱承受很大內(nèi)力的構(gòu)件及連接時，需要暫時減輕其負荷。對某些主要承受移動荷載的結(jié)構(gòu)(如吊車梁等)可限制移動荷載，這就相當(dāng)于部分卸荷了。當(dāng)結(jié)構(gòu)損壞嚴重或原結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載能力過小，不宜就地補強時，還需考慮將構(gòu)件拆下補強或更換。此時，應(yīng)采取措施使結(jié)構(gòu)構(gòu)件完全卸荷。(2)在負荷狀態(tài)下加固：這是加固工作量最小、最簡便的方法。但為保證結(jié)構(gòu)的安全，應(yīng)要求原結(jié)構(gòu)的承載力應(yīng)有不少于20％的富余，并且構(gòu)件應(yīng)沒有嚴重的損傷。加固工作應(yīng)按“資料搜集—加固方案選擇—加固設(shè)計—施工組織設(shè)計—加固施工—驗收”的程序進行。確定加固方案前，一般應(yīng)搜集下列資料：①原有結(jié)構(gòu)竣工圖(包括更改圖)及驗收記錄；②原有鋼材材質(zhì)報告復(fù)印件或現(xiàn)做材質(zhì)檢驗報告；③原有結(jié)構(gòu)構(gòu)件制作、安裝驗收記錄；④原有結(jié)構(gòu)設(shè)計計算書；⑤結(jié)構(gòu)或構(gòu)件損壞情況檢查報告；⑥現(xiàn)有實際荷載和加固后新增加的荷載數(shù)據(jù)。5.1.3荷載驗算原有結(jié)構(gòu)的承載能力和進行加固設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)實際情況重新確定荷載。不同的規(guī)范、標準對荷載的取值規(guī)定不盡相同。(1)《鋼結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范》(CECS77)的相關(guān)規(guī)定①對符合現(xiàn)行國家標準《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009)的荷載應(yīng)按該規(guī)范的規(guī)定取值。②對不符合《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009)規(guī)定或未作規(guī)定的永久荷載，可根據(jù)實際情況進行抽樣實測確定。抽樣數(shù)應(yīng)根據(jù)實際情況確定，但不得少于5個，且應(yīng)以其平均值乘以1.2系數(shù)作為該永久荷載的標準值；對未作規(guī)定的工藝、吊車等使用荷載，應(yīng)根據(jù)使用單位提供的資料和實際情況取值。(2)《鋼結(jié)構(gòu)檢測評定及加固技術(shù)規(guī)程》(YB9257)的相關(guān)規(guī)定：①荷載的標準值和各種系數(shù)，一般應(yīng)按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009)和現(xiàn)行《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50017)的規(guī)定采用。但在有可靠的實際測量數(shù)據(jù)時，在保證結(jié)構(gòu)有足夠可靠度的基礎(chǔ)上，對原有結(jié)構(gòu)承載能力的驗算，可根據(jù)實際情況合理調(diào)整荷載的標準值及有關(guān)系數(shù)。②鋼結(jié)構(gòu)自重荷載標準值可根據(jù)竣工圖計算或按主要構(gòu)件的實測結(jié)果按下式計算：式中--考慮結(jié)構(gòu)次要構(gòu)件及連接件重量的放大系數(shù)，按表5—1采用；G0--結(jié)構(gòu)主要構(gòu)件的重量。計算結(jié)構(gòu)自重的放大系數(shù)(YB9257)表5-1結(jié)構(gòu)名稱主要構(gòu)件焊接構(gòu)件鉚接構(gòu)件桁架(屋架、托架、吊車桁架、天窗架)弦桿和腹桿實腹柱翼緣和腹板空腹柱肢桿軋制梁翼緣和腹板組合梁翼緣和腹板實腹制動結(jié)構(gòu)制動板和翼緣空腹制動結(jié)構(gòu)腹桿和弦桿注：制動結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)件不計吊車梁的上翼緣和吊車桁架的上弦桿。③計算屋蓋結(jié)構(gòu)時，屋面材料的自重應(yīng)根據(jù)每層材料的實測厚度和實際構(gòu)造情況，按現(xiàn)行《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GB50009)確定。④按屋面積灰實際厚度計算積灰荷載時，灰的重力密度可采用14kN／m3，積灰荷載的作用范圍應(yīng)根據(jù)實際分布情況確定。(3)《民用建筑可靠性鑒定標準》(GB50292)的相關(guān)規(guī)定①當(dāng)進行加固設(shè)計驗算時，對不上人的屋面，應(yīng)考慮加固施工荷載，其取值應(yīng)符合下列規(guī)定：當(dāng)估計的荷載低于現(xiàn)行荷載規(guī)范規(guī)定的屋面均布活荷載或集中荷載時，應(yīng)按現(xiàn)行荷載規(guī)范的規(guī)定值采用；當(dāng)估計的荷載高于現(xiàn)行荷載規(guī)范規(guī)定值時，應(yīng)按實際情況采用；若施工荷載過大時，宜采取措施降低施工荷載。②當(dāng)進行加固設(shè)計驗算時，其基本雪壓值、基本風(fēng)壓值和樓面活荷載的標準值，除應(yīng)按現(xiàn)行荷載規(guī)范的規(guī)定采用外，尚應(yīng)按下一目標使用期，乘以表5-2的修正系數(shù)Kt予以修正。下一目標使用期，應(yīng)由委托方和鑒定方共同商定?；狙骸⒒撅L(fēng)壓及樓面活荷載的修正系數(shù)Kt(GB50292)表5-2下一目標使用期t(年)102030～50雪荷載或風(fēng)荷載樓面活荷載注：對表中未列出的中間值，允許按插值確定，當(dāng)t<10時，按t10確定Kt值。5．1．4材料加固件的鋼號應(yīng)與原有構(gòu)件的鋼號相同或相當(dāng)，質(zhì)量應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準《碳素結(jié)構(gòu)鋼》(GB700)或《低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼》(GB/T1591)的規(guī)定。加固件的鋼材強度設(shè)計值按現(xiàn)行《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50017)規(guī)定取值。原有構(gòu)件的鋼材強度設(shè)計值按下述原則確定：(1)根據(jù)設(shè)計文件、鋼材質(zhì)量證明書、施工記錄、竣工報告、可靠性鑒定報告等文檔資料或樣品試驗報告，對于待加固鋼結(jié)構(gòu)的原材料性能指標給出評價。(2)如果沒有充足的文檔資料，或者給出的數(shù)據(jù)不充分、不完全、有疑慮，或者發(fā)現(xiàn)有影響結(jié)構(gòu)和材料性能的缺陷或損傷時，可按第2章介紹方法進行抽樣檢驗。(3)對于符合現(xiàn)行國家標準規(guī)定的鋼材，其強度設(shè)計值應(yīng)按現(xiàn)行《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50017)規(guī)定取值，否則應(yīng)按(1)和(2)確定的屈服強度除以材料分項系數(shù)1.2或抗拉強度除以材料分項系數(shù)1.5后所得值作為其強度設(shè)計值。(4)對于氣相腐蝕的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件，當(dāng)其截面積損失大于25％，或其板件剩余厚度小于5mm時，其材料強度設(shè)計值尚應(yīng)根據(jù)腐蝕程度乘以表5-3所列相應(yīng)的降低系數(shù)。對于特殊環(huán)境中腐蝕鋼結(jié)構(gòu)加固應(yīng)專門研究確定。腐蝕程度降低系數(shù)(CECS77)表5-3腐蝕程度(按GBj0046分類)降低系數(shù)IV類(弱腐蝕)V類(中等腐蝕)VI類(強腐蝕)(5)按增加截面的加固方法計算時，鋼材強度設(shè)計值采用加固件和原有構(gòu)件兩個鋼材強度設(shè)計值中較小者。加固用連接材料應(yīng)符合現(xiàn)行《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50017)的要求，并與加固件和原有構(gòu)件的鋼材相匹配。當(dāng)加固件的鋼號與原有構(gòu)件的鋼號不同時，連接材料應(yīng)與強度較低的鋼號相匹配。鋼結(jié)構(gòu)加固材料的選擇，應(yīng)在保證設(shè)計意圖的前提下，便于施工，使新老截面、構(gòu)件或結(jié)構(gòu)能共同工作，并應(yīng)注意新老材料之間的強度、塑性、韌性及焊接性能匹配，以利于充分發(fā)揮材料的潛能。5.1.5計算的基本規(guī)定鋼結(jié)構(gòu)加固可按下列原則進行承載能力及正常使用極限狀態(tài)驗算：(1)結(jié)構(gòu)的計算簡圖應(yīng)根據(jù)實際的支承條件、連接情況和受力狀態(tài)確定，有條件時，可考慮結(jié)構(gòu)的空間作用。(2)加固設(shè)計的計算應(yīng)分加固過程中和加固后兩階段進行。兩階段結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計算分別采用相應(yīng)的實際有效截面。加固過程中的計算，應(yīng)考慮加固過程中拆卸原有零部件、增設(shè)螺栓孔和施焊過程等造成原有結(jié)構(gòu)承載能力的降低，并且只考慮加固過程中出現(xiàn)的荷載。加固后的計算，應(yīng)考慮加固后在預(yù)期壽命內(nèi)的全部荷載。另外，還應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)在加固時的實際受力狀況，即原結(jié)構(gòu)的應(yīng)力超前和加固部分的應(yīng)變滯后特點，以及加固部分與原結(jié)構(gòu)共同工作的程度。(3)對相關(guān)構(gòu)件、連接及建筑物地基基礎(chǔ)，應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)加固引起自重及內(nèi)力變化等不利因素的影響，重新進行必要的驗算。5.2改變結(jié)構(gòu)計算圖形的加固法5.2.1一般規(guī)定改變結(jié)構(gòu)計算圖形的加固方法是指采用改變荷載分布狀況、傳力途徑、節(jié)點性質(zhì)和邊界條件，增設(shè)附加桿件和支撐、施加預(yù)應(yīng)力、考慮空間協(xié)同工作等措施對結(jié)構(gòu)進行加固的方法。改變結(jié)構(gòu)計算圖形的加固過程(包括施工過程)中，除應(yīng)對被加固結(jié)構(gòu)承能力和正常使用極限狀態(tài)進行計算外，尚應(yīng)注意對相關(guān)結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載能力和使用功能的影響，考慮在結(jié)構(gòu)、構(gòu)件、節(jié)點以及支座中的內(nèi)力重分布，對結(jié)構(gòu)(包括基礎(chǔ))進行必要的補充驗算，并采取切實可行的合理構(gòu)造措施。采用改變結(jié)構(gòu)計算圖形的加固方法，設(shè)計與施工應(yīng)緊密配合，未經(jīng)設(shè)計允許，不得擅自修改設(shè)計規(guī)定的施工方法和程序。采用調(diào)整內(nèi)力的方法加固結(jié)構(gòu)時，應(yīng)在加固設(shè)計中規(guī)定調(diào)整內(nèi)力(應(yīng)力)或規(guī)定位移(應(yīng)變)的數(shù)值和允許偏差，及其檢測位置和檢驗方法。5.2.2改變結(jié)構(gòu)計算圖形的一般方法(1)增加支撐或輔助構(gòu)件加固法①增加支撐，以增加結(jié)構(gòu)的空間剛度，從而使結(jié)構(gòu)可以按空間結(jié)構(gòu)進行驗算，挖掘結(jié)構(gòu)的潛力，如圖5-2所示。②加設(shè)支撐增加結(jié)構(gòu)剛度，或調(diào)整結(jié)構(gòu)的自振頻率等以提高結(jié)構(gòu)承載力和改善結(jié)構(gòu)動力特性，如圖5-3。③增設(shè)支撐或輔助桿件使構(gòu)件的長細比減少以提高其穩(wěn)定性，如圖5-4。④在排架結(jié)構(gòu)中重點加強某一列柱的剛度，使之承受大部分水平力，以減輕其他柱列荷載，如圖5-5。（2）改變構(gòu)件的彎矩圖形加固法①改變荷載的布置，例如將一個集中荷載轉(zhuǎn)化為多個集中荷載。②改變端部支撐情況，例如變鉸接為剛接，參見圖5-6。③增加中間支座或?qū)⒑喼ЫY(jié)構(gòu)端部連接成為連接結(jié)構(gòu)，參見圖5-7。④調(diào)整連接結(jié)構(gòu)的支座位置，改變連續(xù)結(jié)構(gòu)的跨度。⑤將構(gòu)件改變?yōu)閾螚U式結(jié)構(gòu)，如圖5-8。（3）對桁架可采用下列改變其桿件內(nèi)力的方法進行加固①增設(shè)撐桿變桁架為撐桿式構(gòu)架，如圖5-9。②加設(shè)預(yù)應(yīng)力拉桿，參見圖5-10。（4）必要時可采取措施使加固構(gòu)件與其他構(gòu)件共同工作或形成組合結(jié)構(gòu)進行加固，例如使鋼屋架與天窗架共同工作（如圖5-11），在鋼平臺梁上增設(shè)剪力鍵使其與混凝土鋪板形成組合結(jié)構(gòu)等。5.3加大構(gòu)件截面的加固法5.3.1概述加大構(gòu)件截面的加固方法涉及面廣，施工較為簡便，尤其在滿足一定前提條件下，還可在負荷狀態(tài)下加固，因而是鋼結(jié)構(gòu)加固中最常用的方法。采用加大截面的方法加固鋼構(gòu)件，應(yīng)考慮構(gòu)件的受力情況及存在的缺陷，在方便施工、連接可靠的前提下選取最有效的截面增加形式，所選截面形式應(yīng)有利于加固技術(shù)要求并考慮已有缺陷和損失的狀況。圖5—15～圖5—18給出了各類受力構(gòu)件的一些截面加固形式，可供設(shè)計時參考。5.3.2計算的一般規(guī)定(1)在完全卸荷的狀態(tài)下，采用加大截面的方法加固鋼結(jié)構(gòu)時，構(gòu)件的強度和穩(wěn)定性，按加固后的截面用與新結(jié)構(gòu)相同的方法依照《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50017)的規(guī)定進行計算。(2)在負荷狀態(tài)下，采用加大截面的方法加固鋼構(gòu)件時，原結(jié)構(gòu)中的承載力應(yīng)有不少于20%的富余。加固后構(gòu)件承載力的計算應(yīng)根據(jù)荷載形態(tài)分別進行。對于承受靜力荷載或間接承受動力荷載的構(gòu)件，一般情況可根據(jù)原有構(gòu)件和加固件之間的內(nèi)力重分布的原則，按加固后的截面進行承載力計算。對于承受動力荷載的構(gòu)件，應(yīng)以彈性階段按原有構(gòu)件截面邊緣屈服準則進行計算。加固前原有構(gòu)件的應(yīng)力和加固后增加應(yīng)力之和不應(yīng)大于鋼材的強度設(shè)計值。(3)負荷狀態(tài)下采用加大截面的方法進行加固時，其加固計算應(yīng)根據(jù)原有構(gòu)件的受力狀態(tài)，鋼材強度設(shè)計值應(yīng)乘以加固折減系數(shù)忌。軸心受力的實腹構(gòu)件取k=0.8，偏心受力和受彎構(gòu)件及格構(gòu)式構(gòu)件取k=9?！朵摻Y(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)程》(CECS77)將被加固構(gòu)件根據(jù)使用條件劃分為四類設(shè)計工作條件，加固折減系數(shù)在不同設(shè)計工作條件下取值不同。(4)軸心受力構(gòu)件加固后，應(yīng)考慮構(gòu)件截面形心偏移的影響。當(dāng)形心軸的偏移值小于5%截面高度時，在一般情況下可忽略其影響。(5)加固后的受彎構(gòu)件和偏心受力構(gòu)件，不宜考慮截面的塑性發(fā)展，可按邊緣纖維屈服準則進行計算。(6)動力荷載作用下，構(gòu)件的加固計算應(yīng)分別按加固前后兩個階段進行，并應(yīng)遵守下列規(guī)定：穩(wěn)定計算分別按加固前和加固后的截面取用穩(wěn)定系數(shù)；可不考慮加固折減系數(shù)；必要時應(yīng)對其剩余疲勞壽命進行專門研究和計算。(7)靜力荷載作用下，加固后構(gòu)件的穩(wěn)定計算，可按加固后的截面取用穩(wěn)定系數(shù)，同時應(yīng)考慮加固折減系數(shù)k。5.3.3軸心受力構(gòu)件的加固計算軸心受拉或軸心受壓構(gòu)件的原有截面一般是對稱的，若其損傷非對稱性不大，可采用對稱的加固形式；若其損傷非對稱性較大宜采用不改變截面形心位置的加固方式，以減少附加受力影響。當(dāng)采用非對稱或改變形心位置的加固截面時，應(yīng)按偏心受力構(gòu)件(拉彎或壓彎構(gòu)件)處理。5.3.3.1軸心受拉和軸心受壓構(gòu)件的強度軸心受拉和軸心受壓的加固構(gòu)件的強度，應(yīng)按下列公式計算：(1)承受靜力荷載的構(gòu)件：摩擦型高強度螺栓連接處的強度按下式計算：(2)承受動力荷載的構(gòu)件：摩擦型高強度螺栓連接處的強度按下式計算：式中——加固后構(gòu)件所承受的軸心力，——加固過程中實際荷載(包括施工荷載)作用下的軸心力；——加固前構(gòu)件原有毛截面和凈截面面積；——加固時增加構(gòu)件的毛截面和凈截面面積；——加固前和加固后在拼接處或節(jié)點處構(gòu)件一端連接的高強度螺栓數(shù)目；——加固前和加固后所計算截面(最外列螺栓處)高強度螺栓數(shù)目；——截面中最低強度級別鋼材的抗拉或抗壓強度設(shè)計值；——加固折減系數(shù)，其值取為0.8。5.3.3.2軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定性實腹式軸心受壓構(gòu)件，當(dāng)無初彎曲和損傷且對稱或形心位置不改變加固截面時，其穩(wěn)定性按下列公式驗算：(1)承受靜力荷載的構(gòu)件：(2)承受動力荷載的構(gòu)件：式中——加固前軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)；——加固后整個截面的軸心受壓構(gòu)件的穩(wěn)定系數(shù)。當(dāng)軸心受壓構(gòu)件有初彎曲等損傷或非對稱或形心位置改變的加固截面引起附加偏心時，應(yīng)按實腹式壓彎構(gòu)件計算其穩(wěn)定性。加固格構(gòu)式軸心受壓構(gòu)件，當(dāng)無初彎曲且對稱加固截面時，可按5.3.3.1節(jié)計算其強度，按式(5-8)或(5-9)計算其穩(wěn)定性，但對虛軸的長細比應(yīng)按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50017)規(guī)定取用換算長細比。當(dāng)構(gòu)件有初始彎曲損傷或非對稱加固截面引起的附加偏心時，應(yīng)根據(jù)損傷和附加偏心的實際情況，按格構(gòu)式壓彎構(gòu)件來考慮加固。5.3.4受彎構(gòu)件的加固計算5.3.4.1在主平面內(nèi)受彎的實腹加固構(gòu)件的強度(1)抗彎強度承受靜力荷載的構(gòu)件：承受動力荷載的構(gòu)件：。式中——加固后構(gòu)件中繞x軸和y軸的彎矩；——加固過程中的實際荷載(包括施工荷載)作用下繞x軸和y軸的彎矩；——加固后整個構(gòu)件的凈截面對x軸和y軸的抵抗矩；——加固前構(gòu)件原有凈截面對x軸和y軸的抵抗矩；——加固后整個構(gòu)件的凈截面對x軸和y軸的慣性矩；——加固后整個構(gòu)件截面的形心軸沿x軸和y軸方向距原有構(gòu)件最遠邊緣的垂直距離。(2)抗剪強度承受靜力荷載的構(gòu)件：承受動力荷載的構(gòu)件：式中——加固后構(gòu)件所受的剪力；——加固過程中實際荷載(包括施工荷載)作用下的剪力；——加固前和加固后構(gòu)件的毛截面慣性矩；——加固前和加固后構(gòu)件在計算剪力處以上毛截面對中和軸的面積矩；——加固前原有構(gòu)件腹板的厚度；——加固后構(gòu)件腹板增加的厚度；——鋼材的抗剪強度設(shè)計值。(3)局部承壓強度當(dāng)梁上翼緣受到沿腹板平面作用的集中荷載，且該荷載處又未設(shè)置支承加勁肋時，腹板計算高度上邊緣的局部承壓強度應(yīng)按下式計算：式中——集中荷載，對動力荷載應(yīng)考慮動力系數(shù)；——集中荷載增大系數(shù)，對重級工作制吊車梁取1.35；對其他梁取1.0；——集中荷載在腹板計算高度上邊緣的假定分布長度，按下式計算：式中——集中荷載沿梁跨度方向的支承長度，對吊車梁可取為50mm；——自吊車梁軌頂或其他梁頂面至腹板計算高度上邊緣的距離。在梁的支座處，當(dāng)不設(shè)置支承加勁肋時，也應(yīng)按式(5-14)計算腹板計算高度下邊緣的局部承壓強度，但取1.0。支座集中反力的假定分布長度，應(yīng)根據(jù)支座具體尺寸按式(5-15)計算。(4)折算應(yīng)力組合梁的腹板計算高度邊緣處，若同時受有較大的正應(yīng)力、剪應(yīng)力和局部壓應(yīng)力，或同時受有較大的正應(yīng)力和剪應(yīng)力(如連續(xù)梁支座處或梁的翼緣截面改變處等)，其折算應(yīng)力應(yīng)按下式計算：式中——腹板計算高度邊緣同一點上同時產(chǎn)生的正應(yīng)力、剪應(yīng)力和局部壓應(yīng)力；——計算折算應(yīng)力的強度設(shè)計值增大系數(shù)，當(dāng)與異號時取1.2；當(dāng)與同號時取1.1。5.3.4.2在主平面內(nèi)受彎的實腹加固構(gòu)件的穩(wěn)定性在最大剛度主平面內(nèi)受彎的實腹加固構(gòu)件，其整體穩(wěn)定性按下列公式計算：承受靜力荷載的構(gòu)件：承受動力荷載的構(gòu)件：式中——按加固前和加固后的構(gòu)件截面確定的整體穩(wěn)定系數(shù)，對I字形和T形截面可按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50017)確定，對箱形截面可取為1.4；——加固前和加固后構(gòu)件按受壓纖維確定的對x軸的毛截面抵抗矩；——加固前和加固后構(gòu)件按受壓纖維確定的對y軸的毛截面抵抗矩。5.3.5拉彎、壓彎構(gòu)件的加固計算5.3.5.1拉彎和壓彎構(gòu)件的強度承受靜力荷載的構(gòu)件：承受動力荷載的構(gòu)件：式中——加固后構(gòu)件所承受的軸心力；——加固過程中實際荷載(包括施工荷載)作用下的軸心力；．——加固后構(gòu)件繞z軸和y軸的彎矩；——加固過程中的實際荷載(包括施工荷載)作用下繞z軸和y軸的彎矩；——加固后整個構(gòu)件的凈截面對z軸和y軸的抵抗矩；——加固前構(gòu)件原有凈截面對z軸和y軸的抵抗矩。5.3.5.2實腹式壓彎加固構(gòu)件的穩(wěn)定性彎矩作用在對稱軸平面內(nèi)(繞x軸)的實腹式壓彎加固構(gòu)件的穩(wěn)定性計算，應(yīng)按下列規(guī)定進行。(1)在彎矩作用平面內(nèi)的整體穩(wěn)定性計算①承受靜力荷載的構(gòu)件：式中——加固后整個構(gòu)件在彎矩作用平面內(nèi)軸心受壓構(gòu)件穩(wěn)定系數(shù)；——加固后所計算的構(gòu)件段范圍內(nèi)的最大彎矩；——加固后整個構(gòu)件截面在彎矩作用平面內(nèi)較大受壓纖維毛截面抵抗矩；——等效彎矩系數(shù)，按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50017)取用；——加固后整個構(gòu)件截面的歐拉臨界力，；——加固后整個構(gòu)件截面對x軸的長細比。5.3.6構(gòu)造與施工要求(1)采用加大截面的方法進行加固，應(yīng)保證加固構(gòu)件有合理的傳力途徑：有保證加固件與原有構(gòu)件共同工作的相互連接；對于軸心受力和偏心受力構(gòu)件，加固件宜與原有構(gòu)件的支座(或節(jié)點)有可靠的連接。(2)加固件的布置應(yīng)適應(yīng)原有構(gòu)件的幾何形狀或已發(fā)生的變形情況，以利施工。但也應(yīng)盡量不用引起截面形心偏移的形式，難以避免時，應(yīng)在加固計算中考慮形心軸偏移的影響。(3)盡量減少加固施工的工作量。不論原有結(jié)構(gòu)是栓接結(jié)構(gòu)還是焊接結(jié)構(gòu)，只要鋼材具有良好的可焊性，應(yīng)盡可能采用焊接方式補強。(4)當(dāng)采用焊接補強時，應(yīng)盡可能減少焊接工作量及注意合理的焊接順序，以降低焊接變形和焊接應(yīng)力，并竭力避免仰焊。在負荷狀態(tài)下焊接時，應(yīng)采用較小的焊接尺寸，并應(yīng)首先加固對原有構(gòu)件影響較小、構(gòu)件最薄弱和能立即起到加固作用的部位。(5)加大截面的加固構(gòu)造不應(yīng)過多削弱原有構(gòu)件的承載能力：采用螺栓或高強度螺栓連接時，在保證加固件能夠和原有構(gòu)件共同工作的前提下，應(yīng)選用較小直徑的螺栓或高強度螺栓，并盡量采用高強度螺栓；采用焊接連接時，應(yīng)盡量避免采用與原有構(gòu)件應(yīng)力方向垂直的焊縫。如做不到這些，則應(yīng)采取專門的技術(shù)措施和施焊工藝，以確保結(jié)構(gòu)施工的安全；輕鋼結(jié)構(gòu)中的小角鋼和圓鋼桿件不宜在負荷狀態(tài)下進行焊接，必要時應(yīng)采取適當(dāng)措施。圓鋼拉桿嚴禁在負荷狀態(tài)下用焊接方法加固。(6)加大截面加固結(jié)構(gòu)構(gòu)件時，應(yīng)保證加固件與被加固件能夠可靠地共同工作、斷面的不變形和板件的穩(wěn)定性，并且要可能施工。加固件的切斷位置應(yīng)盡可能減小應(yīng)力集中并保證未被加固處截面在設(shè)計荷載作用下處于彈性工作階段。(7)在負荷下進行結(jié)構(gòu)加固時，其加固工藝應(yīng)保證被加固件的截面因焊接加熱，附加鉆、擴孔洞等所引起的削弱影響盡可能的小，為此必須制定詳細的加固施工工藝過程和要求的技術(shù)條件，并據(jù)此按隱蔽工程進行施工驗收。(8)在負荷下進行結(jié)構(gòu)構(gòu)件的加固，當(dāng)構(gòu)件中的名義應(yīng)力不小于0～fy，且采用焊接加固件加大截面法加固結(jié)構(gòu)構(gòu)件時，可將加固件與被加固件沿全長互相壓緊；用長20～30mm的間斷(300～500mm)焊縫定位焊接后，再由加固件端向內(nèi)分區(qū)段(每段不大于70mm)施焊所需要的連接焊縫，依次施焊區(qū)段焊縫應(yīng)間歇2~5min。對于截面有對稱的成對焊縫時，應(yīng)平行施焊；有多條焊縫時，應(yīng)交錯順序施焊；對于兩面有加固件的截面，應(yīng)先施焊受拉側(cè)的加固件，然后施焊受壓側(cè)的加固件；對一端為嵌固的受壓桿件，應(yīng)從嵌固端向另一端施焊，若其為受拉桿，則應(yīng)從另一端向嵌固端施焊。當(dāng)采用螺栓(或鉚釘)連接加固加大截面時，加固與被加固板件相互壓緊后，應(yīng)從加固件端向中間逐次做孔和安裝擰緊螺栓(或鉚釘)，以便盡可能減少加固過程中截面的過大削弱。(9)加大截面法加固有兩個以上構(gòu)件的靜不定結(jié)構(gòu)(框架、連續(xù)梁等)時，應(yīng)首先將全部加固與被加固構(gòu)件壓緊和點焊定位，然后從受力最大構(gòu)件依次連續(xù)地進行加固連接。5.4.3焊縫連接的加固采用焊縫進行加固一般適用于下列情況：一是原結(jié)構(gòu)使用焊縫連接，或原結(jié)構(gòu)雖不是焊縫連接，但加固處允許采用焊縫連接；二是使用焊接施工較方便時。焊縫加固應(yīng)首先考慮增加焊縫長度來實現(xiàn)，其次考慮增加焊腳尺寸，或者同時增加焊縫長度和焊腳尺寸，或增加獨立的新焊縫。圖5-20所示為節(jié)點焊縫加固的一個示例。腹桿只用側(cè)焊縫連接于節(jié)點板時，可以加設(shè)端焊縫(圖5-20a)。如果加設(shè)端焊縫還不夠，則可以加高原有焊縫(增加焊腳尺寸)。但加高焊腳只能在一定限度范圍內(nèi)，角鋼肢尖焊縫最多不得超過角鋼厚度，角鋼肢背焊縫最多不得超過角鋼厚度的1.2倍(圖5-20b)。當(dāng)增大焊腳尺寸有困難時，可以像圖5-20(c)那樣在加大節(jié)點板的基礎(chǔ)上再加長焊縫。焊接桿件加長角焊縫還可以借助于短斜板，如圖5-21所示，這種做法比加大節(jié)點板要簡單得多。新增加固角焊縫的長度和焊腳尺寸或熔焊層的厚度，應(yīng)由連接處結(jié)構(gòu)加固前后設(shè)計受力改變的差值，并考慮原有連接實際可能的承載力計算確定。計算時應(yīng)對焊縫的受力重新進行分析并考慮加固前后的焊縫的共同工作、受力狀態(tài)的改變。焊接連接可以在卸荷狀態(tài)下或負荷狀態(tài)下用電焊進行。在完全卸荷狀態(tài)下加固時，焊縫的強度計算和設(shè)計時相同，可按現(xiàn)行《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50017)進行計算。而在負荷狀態(tài)下用焊縫加固時，其承載力的計算如下：(1)用堆焊增加角焊縫有效厚度的辦法加固焊縫連接時，應(yīng)按下式計算和限制焊縫應(yīng)力：式中——角焊縫有效面積計算的垂直于焊縫長度方向的應(yīng)力和沿焊縫長度方向的剪應(yīng)力；——焊縫強度影響系數(shù)，可按表5-5采用。焊縫強度影響系數(shù)(CECS77)表5-5加固焊縫總長度(mm)≥60030020010050≤300(2)加固后直角角焊縫的強度按下列公式計算，并可考慮新增和原有焊縫的共同受力作用：①在通過焊縫形心的拉力、壓力或剪力作用下：當(dāng)力垂直于焊縫長度方向時：當(dāng)力平行于焊縫長度方向時：②在各種力綜合作用下，和共同作用處：式中——按角焊縫有效截面()計算，垂直于焊縫長度方向的應(yīng)力；——按角焊縫有效截面計算，沿焊縫長度方向的剪應(yīng)力；——角焊縫的有效厚度，對于直角角焊縫等于0.7，為較小焊腳尺寸；——角焊縫的計算長度，對每條焊縫其實際長度減去10mm；——角焊縫的強度設(shè)計值，根據(jù)加固結(jié)構(gòu)原有和加固用鋼材強度較低的鋼材，按《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》(GB50017)確定。負荷下用焊縫加固結(jié)構(gòu)時，應(yīng)盡量避免采用長度垂直于受力方向的橫向焊縫，否則應(yīng)采取專門的技術(shù)措施和施焊工藝，以確保結(jié)構(gòu)施工時的安全。負荷下用增加非橫向焊縫長度的辦法加固焊縫連接時，原有焊縫中的應(yīng)力不得超過該焊縫的強度設(shè)計值，加固處及其鄰區(qū)段結(jié)構(gòu)的最大初始名義應(yīng)力對于僅承受靜力荷載或間接動力荷載作用的結(jié)構(gòu)不得超過0.55，對于直接承受動力荷載或振動荷載的結(jié)構(gòu)不得超過0.4。焊縫施焊時采用的焊條直徑不宜大于4mm，焊接電流不超過220A，每焊道的焊腳尺寸不大于4mm，如計算高度超過4mm，宜逐次分層施焊；前一焊道溫度冷卻至100℃以下后，方可施焊下一焊道。對于長度小于200mm的焊縫增加長度時，首焊道應(yīng)從原焊縫端點以外至少20mm處開始補焊，加固前后焊縫可考慮共同受力，按式(5—37)～式(5—39)進行強度計算。第6章鋼結(jié)構(gòu)改造技術(shù)6．1概述無論是工業(yè)建筑還是民用建筑，都是根據(jù)當(dāng)時的使,~lr2能和技術(shù)標準為基礎(chǔ)進行設(shè)計、施工的，經(jīng)過多年使用以后，隨著技術(shù)的進步和使用條件的改變，如用途改變、設(shè)備更新、工藝流程變革、生產(chǎn)規(guī)模擴大、使用荷載加大、抗震等級提高、技術(shù)標準的更新等等，原有建筑物可能已經(jīng)不滿足人們生活、生產(chǎn)的需求，需要依據(jù)現(xiàn)行的技術(shù)標準對其進行局部或整體改造，以適應(yīng)新的使用功能要求。建筑物改造的形式很多，常見形式有：加層、擴建、增荷、糾偏、托梁拔柱、基礎(chǔ)托換、整體位移、抗災(zāi)改造、節(jié)能改造等等。由于鋼材具有輕質(zhì)高強等特點，無論原有建筑是砌體結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、組(混)合結(jié)構(gòu)，或者是其他材料的結(jié)構(gòu)，均可以全部或部分采用鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)對其進行改造，本文稱之為鋼結(jié)構(gòu)改造技術(shù)。它是一門新的、發(fā)展中的學(xué)科，它和新建鋼結(jié)構(gòu)不盡相同，涉及學(xué)科面廣，較為復(fù)雜。6.1.1改造的基本原則建筑物改造應(yīng)做到安全適用、經(jīng)濟合理、有利抗震、確保質(zhì)量。進行改造設(shè)計、施工時，如需要加固，應(yīng)按先加固后改造的原則進行。改造設(shè)計前，應(yīng)進行現(xiàn)場調(diào)查，并根據(jù)改造目標要求，進行綜合技術(shù)、經(jīng)濟分析及可行性論證。技術(shù)鑒定應(yīng)按照《民用建筑可靠性鑒定標準》(GB50292)、《工業(yè)廠房可靠性鑒定標準》(GBJ144)、《危險房屋鑒定標準》(JGJ125)等相關(guān)標準進行，經(jīng)綜合評定適宜改造者，方可進行改造。原房屋需要加固(包括抗震加固)時，應(yīng)結(jié)合房屋改造進行加固或大修，并滿足《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》(GB50367)、《鋼結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范》(CECE77：96)、《既有建筑地基基礎(chǔ)加固技術(shù)規(guī)范》(JGJ123)、《建筑抗震加固技術(shù)規(guī)程》(JGJ116)等相應(yīng)規(guī)范的要求。不應(yīng)在地基有嚴重隱患的地區(qū)進行加層改造和增荷改造。建筑改造的立面設(shè)計，要做到造型美觀，并應(yīng)與原建筑及周圍環(huán)境相互協(xié)調(diào)，符合城市規(guī)劃要求。改造后應(yīng)滿足日照、防火、衛(wèi)生、抗震等有關(guān)技術(shù)標準的要求。改造設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)建筑物的重要程度，按《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標準》(GB50068)、《工程結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計統(tǒng)一標準》(GB50153)的規(guī)定確定其安全等級。改造設(shè)計時，應(yīng)盡量采用輕質(zhì)材料，以減輕自重，并對質(zhì)量從嚴要求，材料強度的設(shè)計值均應(yīng)按國家相應(yīng)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的規(guī)定取值。改造設(shè)計應(yīng)充分考慮改造施工過程中和改造后，對原建筑及相鄰建筑物的不利影響。應(yīng)選擇合理的結(jié)構(gòu)體系，有明確的傳力路線和計算簡圖；必須采取可靠的構(gòu)造措施，加強結(jié)構(gòu)的整體性，保證改造后新舊結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)工作，并與計算簡圖相一致；應(yīng)具有合理的剛度和強度分布，防止豎向剛度突變，產(chǎn)生過大的應(yīng)力集中和塑性變形；按有關(guān)技術(shù)標準對改造后的房屋結(jié)構(gòu)與地基基礎(chǔ)進行驗算。改造房屋的地基承載力，可根據(jù)補充的地質(zhì)勘察資料確定；也可在原房屋地質(zhì)勘察資料的基礎(chǔ)上，參照房屋使用年限，依據(jù)成熟的經(jīng)驗確定。對原結(jié)構(gòu)、構(gòu)件的承載能力進行驗算時，應(yīng)根據(jù)磚材、砂漿、混凝土及鋼材的實測強