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鋼結(jié)構(gòu)抗震加固方案
一、桿系鋼結(jié)構(gòu)。
1.對不符合抗震鑒定要求的節(jié)點,可選用下列加固方案:
(1)當原為鉚釘、螺栓連接時,可按本標準第3.1.16條第一款改變連接型式。
(2)當原為焊接連接時,應(yīng)采用補焊的辦法。根據(jù)節(jié)點的實際情況,可采用加長焊縫的辦法,例如,加長原有焊縫,加大節(jié)點板,在節(jié)點板與被連接桿件之間加焊短斜板等;也可采用增加焊縫厚度的辦法。
(3)對偏心節(jié)點(如單面連接的單角鋼桿件,鋼井架立架的框口節(jié)點等),可采用避免出現(xiàn)節(jié)點彎矩或提高抗彎承載能力的措施,例如,對要求出現(xiàn)塑性變形的桿件,將原單面連接改為雙面連接,將框口非剛性節(jié)點改為剛性節(jié)點等。
2.設(shè)計要點:
(1)鉚接或栓接連接改為焊接連接時,應(yīng)由焊縫承擔桿件全部屈服內(nèi)力。
(2)對原有焊縫的補焊,如補焊時桿件并不受力(如僅為剛度、傳遞風力和水平地震力需要而設(shè)置的柱間支撐),可按新設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)進行設(shè)計,由新老焊縫同等程度承擔桿件全部屈服內(nèi)力。
(3)當在負荷條件下(如鋼井架)采用增加焊縫長度的辦法時,節(jié)點焊接連接強度的驗算應(yīng)考慮加固時原有焊縫的已有實際應(yīng)力不可能與新加焊縫平均分配。新老焊縫存在受力不均的因素。
(4)當在負荷條件下采用增加焊縫厚度的辦法時,應(yīng)考慮加固施焊時退出工作的焊縫區(qū)段長度。
3.保證加固施工安全的要點:
(1)在負荷條件下以高強螺栓更換鉚釘或普通螺栓時,可按先換應(yīng)力小的、后換應(yīng)力大的順序逐一更換,并保證實際使用荷載條件下的螺栓(鉚釘)滿足靜力強度要求。
(2)對負荷條件下補焊的安全要求:
1)對受拉或偏心受拉桿件,嚴禁在垂直于拉力方向補焊(增加焊縫長度或厚度)。
2)應(yīng)選擇合適的施焊程序,使焊接時減少桿件受力的偏心、桿件的殘余應(yīng)力和壓桿在焊接時的彎曲。
3)當采用增加原有焊縫厚度的加固方案時,實際荷載作用下拉桿的計算內(nèi)力不宜超過其計算承載力的50%,壓桿不應(yīng)超過其計算承載力(考慮穩(wěn)定系數(shù)φ)的60%;上述節(jié)點焊縫承載力尚應(yīng)考慮增厚焊縫時退出工作的焊縫區(qū)段長度。
4)應(yīng)選擇合適的焊接工藝,逐次分層施焊,后一道焊縫應(yīng)待前一道焊縫全部冷卻至100℃以下時再行施焊。增厚焊縫時,每道焊縫厚度不得大于2mm。
二、對錨栓的抗震處理措施。
當錨栓的抗震強度或抗震構(gòu)造不符合要求時,可按其相應(yīng)要求選用下列處理措施:
1.避免錨栓發(fā)生脆斷破壞。
(1)卸荷:
1)減少作用于錨栓的地震剪力。例如,加設(shè)柱間垂直支撐;變靜定桿系上部結(jié)構(gòu)為超靜定結(jié)構(gòu)或加設(shè)贅余構(gòu)(桿)件,而讓加設(shè)的構(gòu)(桿)件先行出現(xiàn)塑性變形。
2)增設(shè)抗剪構(gòu)件,以部分分擔剪力,如增加錨栓以分擔剪力。
(2)將原為剪拉受力的錨栓轉(zhuǎn)變?yōu)槔簦ɡ瓘潱┦芰。例如,當無錨栓支承托座時增設(shè)之,或?qū)㈠^栓的薄墊圈換成具有較大孔洞的厚墊圈,此時,孔洞內(nèi)側(cè)與錨栓周邊之間的間隙不宜小于3mm。
(3)對地震作用下受拉(軸心受拉、偏心受拉)的錨栓(如塔類結(jié)構(gòu)的錨栓),可在錨栓座蓋板與螺帽墊圈間加設(shè)鋼板彈簧,鋼板彈簧的選用應(yīng)經(jīng)專門設(shè)計。
2.錨栓在基礎(chǔ)(底座)中的埋置深度不足時:
(1)按照錨栓在地震下實際可能出現(xiàn)的拉力和所取用的錨固形式進行驗算。
(2)減少錨栓在地震時的拉力,可選用本附錄本條第1款的有關(guān)措施。
(3)增加錨栓的埋置深度,如對錨栓套以螺旋筋后補澆能與原有基礎(chǔ)混凝土共同工作且標號不低于200號的鋼筋混凝土包腳柱腳。
3.錨栓數(shù)量不足或遭受銹蝕時,宜補設(shè)或更換錨栓。
4.螺帽尺寸不符合標準或未能全部擰入錨桿時,可更換錨桿,設(shè)雙螺帽,在擰緊螺帽后加焊等。