現如今鋼結構已廣泛應用于工業和民用建筑，但是由于設計、施工、使用、管理不當、材料質量不符合要求等因素的影響，在鋼結構建筑不可避免的存在著各種各樣的缺陷和損傷，嚴重影響結構安全。傳統的鋼結構加固方法有鋼板焊接、螺栓連接或在損傷部位粘貼鋼板等方法。
本文結合《鋼結構加固設計標準》（GB51367-2019）的鋼結構加固標準，介紹鋼結構加固知識，與大家一起學習分享。
一
鋼結構加固流程
基本流程如圖所示：
加固設計前，應根據建筑物種類，分別按現行國家標準《民用建筑可靠性鑒定標準》GB 50292和《工業建筑可靠性鑒定標準》GB 50144和進行檢測或鑒定。當涉及抗震加固時，必須進行抗震能力鑒定，根據結果出具項目檢測鑒定報告。
結構加固后的建筑物使用年限，應由產權人和設計單位共同商定。當加固材料中使用結構膠粘劑或其他聚合物成分時，其結使用年限為30年，如果讓結構加固后的使用年限超過50年，其膠和聚合物的應通過耐長期應力作用能力檢驗。
鋼結構加固有減輕荷載、改變計算圖形、加大原結構構件截面和連接強度、阻止裂紋擴展等方法。當有成熟經驗時，也可采用其他的加固方法。經鑒定需要加固的鋼結構，根據損害范圍一般分為局部加固和全面加固。
結構加固設計，應與實際施工方法相結合，保證新增構件與原結構連接可靠，新增截面與原截面的結合面牢固，形成共同體，并不對未加固的部分，以及相關結構、構件和地基基礎造成不利影響。
二
鋼結構加固流程
分析加固原因
1、由荷載變化，超期服役，規范和規程改變導致結構承載力不足;
2、由荷載變化，超期服役，規范和規程改變導致結構承載力不足;
3、溫差作用下引起構件或連接變形、開裂和翹曲;
4、由于化學物質的侵蝕而產生腐蝕以及電化學腐蝕致使鋼結構構件截面削弱;
5、其它包括設計、生產、施工中的失誤及服役期中的違規使用和操作等。
加固用鋼材及焊接材料
加固件的鋼號應與原構件的鋼號相同或相當，韌性、塑性及焊接性能應能與原構件鋼材相匹配。結構加固用鋼筋的品種宜選用HRB400級或HPB300級鋼筋，其質量和性能應符合相關國家標。結構加固用焊接材料的質量和性能應符合相關國家標準。
結構膠粘劑
鋼結構加固用的結構膠粘劑，應采用以鋼為基材的結構膠，嚴禁采用以不飽和聚酯或醇酸樹脂為主成分的膠粘劑。當使用環境為常溫時，應采用I類AAA級或AA級常溫結構膠; 當使用環境有高溫時，應采用II類或III類耐溫結構膠。
三
常用加固方法
增大截面法
增大截面法加固可采用焊接連接、螺栓連接、鉚釘連接和粘貼鋼板等方式。負荷狀態下，鋼構件的焊接加固，應根據原構件的使用條件，校核其最大名義應力σ0max不得超過應力比限值規定，否則應采用其他增大截面的方法進行加固。
加固后構件需滿足現行設計標準的安全性、適用性及耐久性。以受彎構件為例，平面內受彎的加固構件，抗彎強度應滿足以下公式：
其中f為鋼材的抗彎強度設計值(MPa)，取截面中最低強度級別鋼材的抗彎強度設計值；
ηm為彎構件加固強度修正系數，對雙側加固按下表取值，對單側加固按下表0.9倍取值。
主平面內受彎的加固構件，其整體穩定性的驗算應符合現行國家標準《鋼結構設計標準》GB 50017的規定，穩定系數應按加固后截面計算，但驗算時，應將鋼材抗彎強度設計值f 改取為鋼材換算強度設計值f’，并應乘以強度折減系數ηm。
鋼結構受彎構件加固后的總撓度不應超過現行國家標準《鋼結構設計標準》GB 50017規定的限值。加固后受彎構件的總撓度ωT應包括加固前負荷下的初始撓度ω0，焊接時因加熱、固化引起的焊接殘余撓度ωw及焊后新增荷載下的撓度增量Δω。
粘貼鋼板加固法
粘貼鋼板加固法可用于鋼結構受彎、受拉、受剪實腹式構件的加固以及受壓構件的加固。用本方法加固的鋼結構，其長期使用的環境溫度不應高于60℃；處于高溫、高濕、介質侵蝕、放射等特殊環境的鋼結構采用本方法加固時，除應按國家現行有關標準的規定采取相應的防護措施外，尚應采用耐環境因素作用的膠粘劑，并應按專門的工藝要求進行粘貼。
受彎構件采用粘鋼加固后，其受彎承載力以及受剪承載力的提高幅度，均不應超過30%。
受彎承載力的加固計算，應考慮不能卸載的荷載引起的原構件應力σ0的影響，并引人針對不同使用條件類別構件的強度修正系數ηm，其計算公式如下：
受彎構件的腹板上粘鋼進行受剪加固時，對于承受靜力荷載的構件應符合下列規定：
其中fv為計算部位原鋼材的抗剪強度設計值，ηv受彎構件腹板粘鋼加固強度修正系數，對于I、II類結構取為0.80，對其他類結構取為0.85。
對受彎構件正彎矩區的正截面加固，其受拉面沿軸向粘貼的鋼板的截斷位置，應從其強度充分利用的截面算起，且粘貼延伸長度的取值應符合下式規定:
四
注意事項
鋼結構加固所選材料基本都為鋼材，在進行加固處理時會給結構帶來過多的結構自重，且鋼板不易裁剪成加固所需的形狀，安裝運輸等較為困難，在加固完工之后，需對鋼材進行防銹處理，以免鋼材生銹對結構膠產生不必要的影響，且維護工作量大，費用較高。
來源：建筑安全檢測鑒定
