钢结构的长细比是什么

随着时代的发展，越来越多的钢结构建筑进入大众视野，民房、别墅、厂房等都开始采用钢结构建造。但钢结构建筑出现达到使用年限，或者因为设计不规范、旧规范达不到新规范要求、钢结构变形等问题，就需要做加固处理了。

钢结构加固流程

基本流程如图所示： 

加固设计前，应根据建筑物种类，分别按现行国家标准《民用建筑可靠性鉴定标准》GB 50292和《工业建筑可靠性鉴定标准》GB 50144和进行检测或鉴定。当涉及抗震加固时，必须进行抗震能力鉴定，根据结果出具项目检测鉴定报告。

钢结构加固的主要方法有：改变结构计算图形、加大原结构构件截面和增强连接强度、阻止裂纹扩展、减轻荷载法等。

一、改变结构计算图形

1、对结构可采用下列增加结构或构件的刚度的方法进行加固：

A、增加支撑形成空间结构并按空间结构验算；

B、加设支撑增加结构刚度，或者调整结构的自振频率等以提高结构承载力和改善结构动力特性；

C、增设支撑或辅助杆件使结构的长细比减少以提高其稳定性；

D、在排架结构中重点加强某一列柱的刚度，使之承受大部分水平力，以减轻其它柱列负荷；

E、在塔架等结构中设置拉杆或适度张紧的拉索以加强结构的刚度。

2、对受弯杆件可采用下列改变其截面内力的方法进行加固：

A、改变荷载的分布，例如将一个集中荷载转化为多个集中荷载；

B、改变端部支承情况，例如变铰接为刚结；

C、增加中间支座或将简支结构端部连接成为连续结构；

D、调整连续结构的支座位置；

E、将结构变为撑杆式结构；

F、施加预应力。

3、 对桁架可采取下列改变其杆件内力的方法进行加固：

A、增设撑杆变桁架为撑杆式结构；

B、加设预应力拉杆。

二、加大构件截面

在钢结构加固阶段，通过加大构件截面，提高建筑自身稳定性。施工人员加大构件截面的时候，充分考虑现有缺陷和损伤情况，对这些需要加固的部位，制定有效的加固方案，在原有加固设计的基础上适当增大受力构件截面。加大构件截面是加固整体结构的一种较为普遍的方式，操作简单，并且不影响生产，能够发挥重要作用，如图1所示。

 对于超静定结构尚应考虑因截面加大、构件刚度改变而使结构体系内力重分布的可能，必要时应分阶段进行受力分析和计算。采用该方法应注意的事项如下：

（1）注意加固时的净空限制，使新加固的构件不得与其他

杆件相冲突。

（2）加固设计应适应原有构件的几何状态，以利施工。

（3）应尽量减少施工工作量。当原有结构钢材的可焊性较好时，根据具体情况尽量考虑用焊接加固，并应尽量减少焊接工作量，以减少焊接应力的影响，避免焊接变形。还应避免仰焊。

（4）加大构件截面应尽量使被加固构件截面的形心轴位置不变，以减少偏心所产生的弯矩。当偏心值超过规定值，在复核加固截面时，应考虑偏心的影响。

（5）加固后的截面在构造上要考虑防腐的要求，避免形成易于积灰的坑槽而引起锈蚀。

（6）加大截面的加固构造不应过多削弱原有构件的承载能力。

增大构件截面的常用方法：①对H形、工字形等构件截面翼缘加焊盖板，实现构件截面的增加。②H形截面封口变成箱形截面。③对圆形截面四周焊角钢变箱形等。

三、增强连接强度

目前钢结构中构件的连接方式很多，较为普通的有铆接、焊接、高强度螺栓连接和焊接与高强度螺栓混合连接的方法，铆接连接的刚度最小（普通螺栓连接除外），焊接连接刚度大整体性好，高强螺栓连接介于两者之间。加固连接方式选用必须满足既不破坏原结构功能，又能参与工作的要求。设计人员需要根据加固目的，对主体建筑展开详细的受力分析，对可能出现问题的部位选择科学有效的加固件的连接方法，来提高主体结构的受力合理性。

钢结构加固通常采用焊接连接来提高整体结构强度，在同一受力部位连接的加固中，不宜采用刚度相差较大的加固连接，如焊缝与铆钉或普通螺栓共同受力的混合连接方法，但仅考虑其中刚度较大的连接（如焊缝）承受全部作用力时除外。如有根据，可采用焊缝和摩擦型高强螺栓共同受力的混合连接。

如果加固的钢结构之间间隙较小，可以采用焊接连接的方式，来对整体结构进行加固，如果不能采用焊接的方式，则可采用摩擦型高强度螺栓来进行连接。

钢结构使用焊接，能够避免在材料上打孔，节约材料。在施工阶段，不需要其他大型辅助工具，就可以直接焊接，施工操作简单，密封性好，能够发挥自身作用，将钢材连接在一起。在加固阶段使用焊接，现场施工环境适应性强，可以节省人工成本，减少材料的使用，但是对材质的要求较高，加固连接所用材料应与结构钢材和原有连接材料的性质匹配，其技术指标和强度设计值应符合《钢结构设计规范》的规定。在钢结构加固的时候，使用高强度螺栓进行连接，施工方便，对构件的有一定的削弱，能够承受相应的负载，但是这种结构的施工需要正确的安装工艺，整体造价较高。

四、裂纹的修复与加固

结构因荷载反复作用及材料选择、构造、制造、施工安装不当等产生具有扩展性或脆断倾向性裂纹损伤时，应设法修复。

在修复前，必须分析产生裂纹的原因及其影响的严重性，有针对性地采取改善结构实际工作或进行加固的措施，对不宜采用修复加固的构件，应予拆除更换。

五、减轻荷载法

当钢结构部件（或连接）的应力小于钢的设计强度的80％，或者部件没有太大损坏（损坏，变形，翘曲等）。此时，为了涉及新加强的杆构件，有时需要对加强杆构件进行临时卸载动作。此外，在加固过程中应注意不要影响其他组件的正常使用。

建筑工程中的钢结构不可避免地存在各种缺陷和损伤。在荷载和环境等因素的作用下，材料发生变化，引起宏观力学性能的劣化，导致钢结构工程事故。为确保结构安全工作，延长使用寿命就必须对损伤构件进行更换或加固，更换这些构件将造成极大的浪费，而且会影响结构的正常使用。同时，结构损伤具有局部性和多发性特点，这些结构不可能在出现损伤时就立即退役。因此，寻求经济高效的钢结构加固技术既是土木工程领域亟待解决的技术问题，又是一个关系到社会可持续发展的问题。

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