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摘 要：钢结构是近年来盛行起来的新兴结构，但是如何进行钢结构的加固成为了社会所关注的问题之一。文章分析了目前需要进行加固的几种状况，并列举了几种常见的钢结构加固方法。
关键词：钢结构；加固技术；方法应用
中图分类号：TU391文献标识码： A
引言
我国的建筑钢结构建设事业正在蓬勃发展。但与发达国家相比仍存在着比较明显的差距，为了推动我国建筑钢结构的进一步发展和应用，必须要加强对钢材的科技创新。只有创造条件积极发展我国自己的钢结构体系，才能适应今后建筑钢结构不断发展的要求。
一、钢结构相关问题概述
1、在钢结构设计的整个过程中都应该强调的是概念设计，它在结构选型与布置阶段尤其重要，对一些难以作出精确性或规范规定的情况，可依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系，破坏机理，震害，试验现象和工程经验所获得的设计思想，从全局的角度来确定控制结构的布置及细部措施，运用概念设计可以在早期迅速有效地进行构思，比较与选择，所得结构方案往往都易于计算，概念清晰，定性正确，并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算，同时，它也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。
2、钢结构通常是框架、平面架、网架、索膜、轻钢、塔桅等结构形式，其理论与技术大都成熟，亦有部分难题没有解决，或没有简单适用的设计方法，结构选形，还应考虑它们自身的特点，基本雪压大的地区，屋面曲线应有利于积雪滑落，而屋面覆盖跨度较大的建筑中，可选择构件受拉力为主的悬索结构体系。结构的布置要根据体系特征、荷载分布情况及性质等综合考虑。一般说要刚度均匀,力学模型清晰,尽可能限制大荷载或移动荷载的影响范围,使其以最直接的线路传递到基础,柱间抗侧支撑的分布应均匀,其形心要尽量靠近侧向力(风、地震)的作用线。否则应考虑结构的扭转,结构的抗侧应有多道防线。框架结构的楼层平面次梁的布置,有时可以调整其荷载传递方向以满足不同的要求。通常为了减小构件截面，可沿短向布置次梁,但是这会使主梁截面加大,减少了楼层净高,顶层边柱也有时会吃不消,此时把次梁支撑在较短的主梁上可以牺牲次梁保住主梁和柱子。
3、结构布置结束后,需对构件截面作初步估算。主要是梁、柱和支撑等的断面形状与尺寸的假定。钢梁可选择槽钢、工字钢、轧制或焊接H型钢截面等。对应不同结构,规范中对截面的构造要求有很大的不同。在普钢规范和轻钢规范中的限值有很大的区别。除此之外,构件截面形式的选择没有固定的要求,结构工程师可根据构件的受力情况,选择适用的截面。
二、钢结构进行加固的原因
随着近年来各类建筑物改造工程的迅速发展，我们对建筑物的要求也越来越高，同样对工程技术人员的要求也逐渐的提高，他们所面临的主要问题就是如何采取有效措施对即有建筑物进行处理以达到其功能要求。当出现以下状况时，我们就要对已有钢结构进行加固，一是钢结构存在严重的损坏、损伤或者是钢结构点的使用条件发生改变；另外就是经检查验算结构的强度、刚度或稳定性不满足使用要求。下面列举几种常见的需要钢结构加固的状况：
1、在建筑物初期建造时，设计或者施工中存在问题使得钢结构存在缺陷，焊缝长度不足，杆件切口过长，使截面削弱过多就会造成钢结构缺陷。
2、钢结构使用年限太长，自然条件造成钢结构不同程度上的磨损、锈蚀等，造成钢结构出现缺陷。
3、建筑物在实际应用过程中未能按照设计强度使用，超出了设计时的荷载，使得钢结构经常处在超载状态，严重影响钢结构的使用。搭建钢结构时，为了降低成本，使用一些达不到设计强度要求的钢材。
4、地震、泥石流等自然灾害的发生会在很大程度上损坏钢结构。构建钢结构时没能深入考察当地的地形、地质，进而使得钢结构由于地基基础下沉发生损坏。
三、钢结构的加固方法应用
1、改变钢结构计算图形的加固法
所谓的改变钢结构计算图形的加固法就是通过改变荷载分布状况、传力途径、节点性质和边界条件，增设附加杆件和支撑、施加预应力、考虑空间协同工作等措施对结构进行加固的方法；增加支撑形成空间结构并按空间结构验算是我们改变结构计算图形的一般方法。另外我们还会通过一些手段使得结构的承载力和结构动力特性得以改善，比如加设支撑增加结构刚度，调整结构的自震周期。我们还可以减小结构的长细比，比如增设支架或者辅助杆件来提高钢结构的稳定性。
2、增设支点加固法
通过额外增设支撑点来承担一部分负荷，减小结构计算的跨度，进而使得结构的内力分布也发生改变，从而大幅度的提高建筑承载能力就是我们所说的增设支点加固法。在梁、板上增设支点后，不仅能够通过减小建筑跨度，很大程度上的提高钢结构承载能力，而且还能够有效解决梁、板的挠曲变形的问题。从定义上不难看出，这种加固方法主要适用于一些大空间结构中，梁、板、桁架、网架等水平结构的加固。简单、可靠是增设支点加固法的优点，存在的不足之处就是减小了建筑的有效使用空间。
3、粘结外包型钢加固法
在被加固构件的外边包上型钢或者钢板就是我们所说的外包钢加固法。外包法可以分为湿式外包法和干式外包法两种方法。湿式外包法就是采用环氧树脂化灌浆等方法把型钢与被加同构件粘结成一整体。外包钢加固法采用的就是湿式外包法，用这种方法加固后的构件，受拉和受压钢截面面积会有发幅度的提升，进而提高了正截面承载力和截面刚度。
4、粘贴纤维增强塑料加固法
粘贴纤维增强塑料加固法是一种类似于粘结外包型钢加固法的加固方法，这就使得这种方法加固之后的钢结构拥有了上种方法的特点。但是由于此时我们粘贴的是纤维增强塑料，就使得这种方法具备了粘结外包型钢加固法不具备的特点，那就是耐腐浊、耐潮湿，几乎不增加结构自重、耐用、维护费用较低，但值得一提的是，采用粘贴纤维增强塑料加固法，还应做专门的防火处理，用于各种受力性质的混凝土结构构件和一般构筑物。另外，在加固完成后，还要判断粘接效果或用超声波法探测粘贴密度，如锚固区粘贴面积少于90％，非锚同区粘贴面积少于70％，则此粘贴无效，应剝下重新粘贴。对于重大工程来说，还应该进行必要的抽样检查，以保证加固工程的质量。
四、钢结构加固中应注意的问题研究
虽然我们明确了加固的方法，但是在进行加固工作时，我们还应注意以下两点：
1、先鉴定后加固
在确定结构加固方案之前，我们必须要对原有的结构进行检测，并出具质量可靠性鉴定，只有根据鉴定结构才能够做出合理的结构加固方案，避免为加固工程留下隐患。
2、结构加固方案要科学选择
考虑已有结构实际现状和加固后结构受力及使用要求，是我们在选择加固方案时必须要考虑的问题。同时，一定要明确加固后结构体系的受力路线，结构要可靠。如何使得新的结构和材料可靠的连接起来也是施工人员需要提前解决的一个问题。在整个加固方案确定的过程中，要尽可能的减少对原有构件的移动或拆除。同时最大程度的利用原有构件，充分保留原有构件的承载能力。总的原则就是要遵循技术上可靠，经济上合理，施工上方便。
结束语
总而言之，建筑钢结构不同程度上的损坏是不可避免的，我们要做的就是在原有钢结构出现一定程度上的损坏时，对其进行加固，延长建筑物的使用寿命，避免更换构件所造成的极大的浪费，防止材料在荷载和环境等因素的作用下出现持续的损坏，造成钢结构工程事故。从另一个角度上看，钢结构出现损伤是不同步的，往往损坏只出现在结构的一部分，因此，我们不可能因为一小部分的损坏就去更换整个钢结构，所以，提高钢结构加固技术就成为提倡可持续发展的今天势在必行的一个问题。
参考文献
[1]陈晓德.关于钢结构加固的预防和措施[J].价值工程，2010，29（16）.
[2]唐文勇.对钢结构加固技术规程可靠度水平的评价 [J].四川建筑科学研究，2003，29（3）.
关键词：钢结构；加固技术；方法应用
中图分类号：TU391文献标识码： A
引言
我国的建筑钢结构建设事业正在蓬勃发展。但与发达国家相比仍存在着比较明显的差距，为了推动我国建筑钢结构的进一步发展和应用，必须要加强对钢材的科技创新。只有创造条件积极发展我国自己的钢结构体系，才能适应今后建筑钢结构不断发展的要求。
一、钢结构相关问题概述
1、在钢结构设计的整个过程中都应该强调的是概念设计，它在结构选型与布置阶段尤其重要，对一些难以作出精确性或规范规定的情况，可依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系，破坏机理，震害，试验现象和工程经验所获得的设计思想，从全局的角度来确定控制结构的布置及细部措施，运用概念设计可以在早期迅速有效地进行构思，比较与选择，所得结构方案往往都易于计算，概念清晰，定性正确，并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算，同时，它也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。
2、钢结构通常是框架、平面架、网架、索膜、轻钢、塔桅等结构形式，其理论与技术大都成熟，亦有部分难题没有解决，或没有简单适用的设计方法，结构选形，还应考虑它们自身的特点，基本雪压大的地区，屋面曲线应有利于积雪滑落，而屋面覆盖跨度较大的建筑中，可选择构件受拉力为主的悬索结构体系。结构的布置要根据体系特征、荷载分布情况及性质等综合考虑。一般说要刚度均匀,力学模型清晰,尽可能限制大荷载或移动荷载的影响范围,使其以最直接的线路传递到基础,柱间抗侧支撑的分布应均匀,其形心要尽量靠近侧向力(风、地震)的作用线。否则应考虑结构的扭转,结构的抗侧应有多道防线。框架结构的楼层平面次梁的布置,有时可以调整其荷载传递方向以满足不同的要求。通常为了减小构件截面，可沿短向布置次梁,但是这会使主梁截面加大,减少了楼层净高,顶层边柱也有时会吃不消,此时把次梁支撑在较短的主梁上可以牺牲次梁保住主梁和柱子。
3、结构布置结束后,需对构件截面作初步估算。主要是梁、柱和支撑等的断面形状与尺寸的假定。钢梁可选择槽钢、工字钢、轧制或焊接H型钢截面等。对应不同结构,规范中对截面的构造要求有很大的不同。在普钢规范和轻钢规范中的限值有很大的区别。除此之外,构件截面形式的选择没有固定的要求,结构工程师可根据构件的受力情况,选择适用的截面。
二、钢结构进行加固的原因
随着近年来各类建筑物改造工程的迅速发展，我们对建筑物的要求也越来越高，同样对工程技术人员的要求也逐渐的提高，他们所面临的主要问题就是如何采取有效措施对即有建筑物进行处理以达到其功能要求。当出现以下状况时，我们就要对已有钢结构进行加固，一是钢结构存在严重的损坏、损伤或者是钢结构点的使用条件发生改变；另外就是经检查验算结构的强度、刚度或稳定性不满足使用要求。下面列举几种常见的需要钢结构加固的状况：
1、在建筑物初期建造时，设计或者施工中存在问题使得钢结构存在缺陷，焊缝长度不足，杆件切口过长，使截面削弱过多就会造成钢结构缺陷。
2、钢结构使用年限太长，自然条件造成钢结构不同程度上的磨损、锈蚀等，造成钢结构出现缺陷。
3、建筑物在实际应用过程中未能按照设计强度使用，超出了设计时的荷载，使得钢结构经常处在超载状态，严重影响钢结构的使用。搭建钢结构时，为了降低成本，使用一些达不到设计强度要求的钢材。
4、地震、泥石流等自然灾害的发生会在很大程度上损坏钢结构。构建钢结构时没能深入考察当地的地形、地质，进而使得钢结构由于地基基础下沉发生损坏。
三、钢结构的加固方法应用
1、改变钢结构计算图形的加固法
所谓的改变钢结构计算图形的加固法就是通过改变荷载分布状况、传力途径、节点性质和边界条件，增设附加杆件和支撑、施加预应力、考虑空间协同工作等措施对结构进行加固的方法；增加支撑形成空间结构并按空间结构验算是我们改变结构计算图形的一般方法。另外我们还会通过一些手段使得结构的承载力和结构动力特性得以改善，比如加设支撑增加结构刚度，调整结构的自震周期。我们还可以减小结构的长细比，比如增设支架或者辅助杆件来提高钢结构的稳定性。
2、增设支点加固法
通过额外增设支撑点来承担一部分负荷，减小结构计算的跨度，进而使得结构的内力分布也发生改变，从而大幅度的提高建筑承载能力就是我们所说的增设支点加固法。在梁、板上增设支点后，不仅能够通过减小建筑跨度，很大程度上的提高钢结构承载能力，而且还能够有效解决梁、板的挠曲变形的问题。从定义上不难看出，这种加固方法主要适用于一些大空间结构中，梁、板、桁架、网架等水平结构的加固。简单、可靠是增设支点加固法的优点，存在的不足之处就是减小了建筑的有效使用空间。
3、粘结外包型钢加固法
在被加固构件的外边包上型钢或者钢板就是我们所说的外包钢加固法。外包法可以分为湿式外包法和干式外包法两种方法。湿式外包法就是采用环氧树脂化灌浆等方法把型钢与被加同构件粘结成一整体。外包钢加固法采用的就是湿式外包法，用这种方法加固后的构件，受拉和受压钢截面面积会有发幅度的提升，进而提高了正截面承载力和截面刚度。
4、粘贴纤维增强塑料加固法
粘贴纤维增强塑料加固法是一种类似于粘结外包型钢加固法的加固方法，这就使得这种方法加固之后的钢结构拥有了上种方法的特点。但是由于此时我们粘贴的是纤维增强塑料，就使得这种方法具备了粘结外包型钢加固法不具备的特点，那就是耐腐浊、耐潮湿，几乎不增加结构自重、耐用、维护费用较低，但值得一提的是，采用粘贴纤维增强塑料加固法，还应做专门的防火处理，用于各种受力性质的混凝土结构构件和一般构筑物。另外，在加固完成后，还要判断粘接效果或用超声波法探测粘贴密度，如锚固区粘贴面积少于90％，非锚同区粘贴面积少于70％，则此粘贴无效，应剝下重新粘贴。对于重大工程来说，还应该进行必要的抽样检查，以保证加固工程的质量。
四、钢结构加固中应注意的问题研究
虽然我们明确了加固的方法，但是在进行加固工作时，我们还应注意以下两点：
1、先鉴定后加固
在确定结构加固方案之前，我们必须要对原有的结构进行检测，并出具质量可靠性鉴定，只有根据鉴定结构才能够做出合理的结构加固方案，避免为加固工程留下隐患。
2、结构加固方案要科学选择
考虑已有结构实际现状和加固后结构受力及使用要求，是我们在选择加固方案时必须要考虑的问题。同时，一定要明确加固后结构体系的受力路线，结构要可靠。如何使得新的结构和材料可靠的连接起来也是施工人员需要提前解决的一个问题。在整个加固方案确定的过程中，要尽可能的减少对原有构件的移动或拆除。同时最大程度的利用原有构件，充分保留原有构件的承载能力。总的原则就是要遵循技术上可靠，经济上合理，施工上方便。
结束语
总而言之，建筑钢结构不同程度上的损坏是不可避免的，我们要做的就是在原有钢结构出现一定程度上的损坏时，对其进行加固，延长建筑物的使用寿命，避免更换构件所造成的极大的浪费，防止材料在荷载和环境等因素的作用下出现持续的损坏，造成钢结构工程事故。从另一个角度上看，钢结构出现损伤是不同步的，往往损坏只出现在结构的一部分，因此，我们不可能因为一小部分的损坏就去更换整个钢结构，所以，提高钢结构加固技术就成为提倡可持续发展的今天势在必行的一个问题。
参考文献
[1]陈晓德.关于钢结构加固的预防和措施[J].价值工程，2010，29（16）.
[2]唐文勇.对钢结构加固技术规程可靠度水平的评价 [J].四川建筑科学研究，2003，29（3）.