钢结构的加固应该如何设计？计算时应该考虑哪些内容？

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来源：建筑安全检测鉴定，作者：晋级的Moy

一、加固设计原则

1. 钢结构经可靠性鉴定确认需要加固时，应根据鉴定结论并结合产权人提出的要求，按标准规定进行加固设计。加固设计的范围，可按整幢建筑物或其中某独立区段确定，也可按指定的结构、构件或连接确定，但均应考虑该结构的整体稳固性。

2. 加固后钢结构的安全等级，应根据结构破坏后果的严重性、结构的重要性和加固设计使用年限，由产权人与设计方按实际情况共同商定。

3. 钢结构的加固设计，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。

4. 对高温、高湿、低温、冻融、化学腐蚀、振动、温度应力、收缩应力、地基不均匀沉降等影响因素引起的原结构损坏，应在加固设计中提出有效的防治对策，并应按设计规定的顺序进行治理和加固。

5. 钢结构的加固设计，应综合考虑其技术经济效果，不应加固适修性很差的结构，且不应导致不必要的拆除或更换。

6. 对加固过程中可能出现倾斜、失稳、过大变形或坍塌的钢结构，应在加固设计文件中提出有效的临时性安全措施。

7. 钢结构的加固设计使用年限，应按下列原则确定：

（1）结构加固后的使用年限，应由产权人和设计单位共同商定；

（2）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；当产权人要求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；

（3）使用年限到期后，当重新进行的可靠性鉴定认为该结构工作正常，仍可继续延长其使用年限；

（4）对使用胶粘方法或掺有聚合物材料加固的结构、构件，尚应定期检查其工作状态；检查的时间间隔可由设计单位确定，但第一次检查时间不应迟于10年；

（5）当为局部加固时，应考虑原建筑物剩余设计使用年限对结构加固后设计使用年限的影响；

（6）在钢结构加固设计文件中，应注明该结构加固后的设计使用年限。

8. 设计应明确结构加固后的用途和使用环境，在加固设计使用年限内，未经技术鉴定或设计许可，不得改变加固后结构的用途和使用环境。

二、设计计算原则

1. 钢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《转自：标准》GB 50017的有关规定。

2. 加固钢结构时，应按下列规定进行承载能力极限状态和正常使用极限状态的设计、验算。

（1）结构上的作用，应经调查或检测核实，并确定其标准值或代表值，当此项工作已在可靠性鉴定中完成时，宜加以引用。

（2）被加固结构、构件的作用效应，应按下列规定确定：

1)结构的计算图形，应符合其实际受力和构造状况；

2)作用效应组合和组合值系数以及作用的分项系数，应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009确定，并应考虑由于实际荷载偏心、结构变形、温度作用造成的附加内力。

（3）结构、构件的尺寸，对原有部分应根据鉴定报告采用原设计值或实测值；对新增部分，可采用加固设计文件给出的设计值。

（4）原结构、构件材料的抗拉强度、抗压强度和抗剪强度设计值应按下列规定取值：

1)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；

2)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。

（5）采用钢材为加固材料时，其性能和质量，应符合标准的有关规定；当采用其他材料为加固材料时，其性能和质量的要求尚应按现行国家标准《工程结构加固材料安全性鉴定技术规范》GB 50728的规定执行；加固材料性能的设计值应按标准规定采用。

（6）验算结构、构件承载力时，应考虑原结构在加固时的实际受力状态，包括加固部分应变滞后的特点及加固部分与原结构的共同工作程度。

（7）加固后改变传力路线或使结构质量增大时，应对相关结构、构件及建筑物地基基础进行验算。

（8）对超静定结构尚应考虑因构件截面改变、构件刚度改变致使体系内力重分布的影响，并应采用合理的计算分析方法。

3. 抗震设防区结构、构件的加固，除应满足承载力要求外，尚应复核其抗震能力；不应存在因局部加强或刚度突变而形成的新薄弱部位。

4. 用于结构的抗震加固的各种加固方法，具体采用时，尚应在设计、计算和构造上执行现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011的有关规定。

5. 为防止结构加固部分意外失效而导致的坍塌，在使用胶粘剂或掺有聚合物的加固方法时，其加固设计除应按本标准的规定进行外，尚应对原结构进行验算。验算时，应要求原结构、构件能承担n倍恒载标准值的作用。当可变荷载标准值与永久荷载标准值之比值不大于1时，n应取1.2；当该比值等于或大于2时，n应取1.5；其间应按线性内插法确定。

三、加固方法及配合使用技术

1. 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。

2. 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。

3. 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。

4. 钢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。

5. 与结构加固方法配合使用的技术应采用符合本标准规定的连接技术和修复、修补技术。