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钢结构的加固

钢结构存在严重缺陷和损伤或改变使用条件，经检查验算结构的强度、刚度或稳定性不满足使用要求时，应对钢结构进行加固。常见的钢结构需加固补强的主要原因有：

（1）由于设计或施工中造成钢结构缺陷，如焊缝长度不足，杆件切口过长，使截面削弱过多等等。

（2）结构经长期使用，出现不同程度的锈蚀、磨损以及操作不正常等，造成结构缺陷，使结构构件截面严重削弱。

（3）工艺生产条件变化，使结构上荷载增加，原有结构不能适应。

（4）使用的钢材质量不符合要求。

（5）意外、自然灾害对结构损伤严重。

（6）由于地基基础下沉，引起结构的变形和损伤。

?钢结构加固原则

结构或构件加固是一项复杂的工作，要考虑的因素很多。加固方法应从施工方便、不影响生产、经济合理、效果好等方面来选择，一般原则如下：

（1）加固应尽可能做到不停产或少停产，因停产的损失往往是加固费用的几倍或 几十倍。能否在负荷下不停产加固，取决于结构的应力应变状态。一般构件的内应力小于钢材设计强度的80%，且构件损坏变形等不是太严重时，可采用负荷不停产加固方法。

（2）结构加固方案要便于制作、施工，便于检查。

（3）结构制造组装应尽量在生产区外进行。

（4）连接加固应尽可能采用高强螺栓或焊接。

采用高强螺栓加固时，应验算钻孔截面削弱后的承载能力；采用焊接加固时，实际荷载产生的原有杆件应力在钢材设计强度60%以下，极限不得超过80%，否则应采取相应的措施才能施焊。

钢结构的耐火性能

钢结构的耐火性能取决于钢材，钢材本身不燃烧，也具有较好的耐热性，但是钢材不耐高温，随着温度的升高，钢材的强度是呈下降趋势的，同时变形增大。在200℃以内，钢材性能没有很大变化：430℃～540℃之间强度急剧下降；600℃时强度很低不能承担荷载。”杭萧钢构副总裁陈瑞表示，以“10亿元房地产项目”为例，在传统模式下开发周期需要3年，总项目***成本约为1亿元，按利润率10%计算，3年工期的项目盈利1亿元。

基于钢材的这种物理性能，在火灾发生时，当温度达到450℃～650℃时钢结构就会失去承载能力，发生很大的形变，导致钢柱、钢梁弯曲，结果因变形过大而不能继续工作，甚至垮塌。一旦遇到高温，钢结构构件的变形甚至失效是无法避免的，我们只能尽可能的提高它的耐火极限，使钢结构不至于在发生火灾后立即失效倒塌。根据实验室测得的数据，常用钢结构构件的耐火极限只有15～30min。厚钢板和异种钢板的焊接，高强度螺栓安装主要工艺，应在安装前进行工艺试验，编制相应的施工工艺。在***标准《建筑设计防火规范》(GBJ16-87)、《高层民用建筑设计防火规范》(G5045-95)中规定一级耐火等级建筑的防火墙、柱和承重墙、楼梯间墙及梁的耐火极限为3小时和2小时。

对比可见未覆盖耐火保护层的钢构件的耐火极限距离防火规范的要求相差很大，根本不能满足火灾情况下对建筑防火的要求。要克服钢结构材料在实际应用中防火性能方面的不足，必须从多方面入手提高其耐火性能，以达到规范所规定的耐火等级要求。