6 增大截面加固法
6.1 一般规定
6.1.1 采用焊接连接、螺栓连接、铆钉连接和粘贴钢板的增大截面法加固,应符合本章的规定。
6.1.2 采用增大截面加固钢构件,应考虑原构件受力情况及存在的缺陷和损伤;在施工可行、传力可靠的前提下,可按本标准附录B选取有效的截面增大形式。
6.1.3 采用增大截面法加固钢结构构件时,其构造设计应符合下列规定:
1 加固件应有明确、合理的传力途径;
2 加固件与被加固件应能可靠地共同工作,并采取措施保证截面的不变形和板件的稳定性;
3 对轴心受力、偏心受力构件和非简支受弯构件,其加固件应与原构件支座或节点有可靠的连接和锚固;
4 加固件的布置不宜采用导致截面形心偏移的构造方式;
5 加固件的切断位置,应以最大限度减小应力集中为原则,并应保证未被加固处的截面在设计荷载作用下仍处于弹性工作阶段。
6.1.4 完全卸荷状态下,采用增大截面法加固钢构件的设计、计算可按现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017的规定进行,并应符合下列条件:
1 原构件的缺陷和损伤应已得到有效补强;
2 原构件钢材强度设计值应已根据可靠性鉴定报告确定;
3 当采用焊接方法加固时,其新老构件之间的可焊性应已得到确认。
6.1.5 负荷状态下,采用增大截面法加固钢构件的设计、计算应按本标准第6.2节~第6.4节的规定进行。
6.1.6 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σ0max是否符合表6.1.6应力比限值的规定。若不符合规定时,不得在负荷状态下进行焊接加固;应改用其他增大截面的方法进行加固。
表6.1.6 焊接加固构件的使用条件及其应力比限值
6.1.7 负荷状态下,采用增大截面法加固钢结构时,其原构件在轴力和弯矩作用下的最大名义应力σ0max可按下式确定:
式中:N0,M0x,M0y——分别为原构件的轴力(N)和绕x轴和y轴的弯矩设计值(N·mm);
An0,W0nx,W0ny——分别为原构件的净截面面积(mm2)和对x轴和y轴的净截面抵抗矩(mm3);
αNx,αNy——弯矩增大系数,按本标准第6.1.8条的规定采用。
6.1.8 对拉弯构件,弯矩增大系数αNx,αNy的取值均应为1.0;对其他构件,弯矩增大系数应按下列公式计算确定:
式中:A0——原构件的毛截面面积(mm2);
E——钢材的弹性模量(N/mm2);
λx——原构件的毛截面面积对x轴的长细比;
λy——原构件的毛截面面积对y轴的长细比。
6.1.9 焊接加固后的Ⅰ、Ⅱ类构件,宜对其剩余疲劳寿命进行专门的评估或计算;当处于低温下工作时,尚宜对其低温冷脆风险进行专门评估。
6.1.10 负荷状态下,采用螺栓连接或铆钉连接加固钢结构时,原构件最大名义应力σ0max不应大于0.85fy。