《钢结构加固技术规范》CECS77：96.pdf

C E C S 7 7:9 6中国工程建设标准化协会标准钢结构加固技术规范T eC hniC alC ode forstrengtheningsteelstructures中国计划出版社中国工程建设标准化协会标准钢结构加 固技术规范T echnicalC odeforstrengthcningsteelstructuresC E C S7 7:9 6主编单位：清 华 大 学土木工程 系审查单位：建筑物鉴定与加 固委员会批准单位：中国工程建设标准化协会批准 日期：199 6年5月3 0日中国计 划出 版社2 0 0 5北京中国工程建设标准化协会标准钢 结构 加 固技术规范C E C S7 7:9 6清华大学土木工程系主编中国计划出版社出版（地址：北京市西城 区木摒地北里 甲1 1号 国宏大厦C座4层）（邮政编码：1 0 0 0 3 8电话：6 3 9 0 6 4 3 36 3 9 0 6 3 81)新华书店北京发行所发行廊坊市海涛 印刷有 限公司印刷85 0 xll6 8毫米1/3 22.5印张6 2千字2 0 0 5年1 0月第1版2 0 1 1年8月第6次印刷印数5 3 0 1一6 3 3 0册统一书号：1 5 80 0 5 86 88定价：1 2.0 0元告 J 鑫月 U青现批准钢结构加固技术规 范 C E C S 7 79 6为中国工程建设标准化协会标准，推荐给各有关单位使用。在使用过程中，请将意见及有关资料寄交 四川省成都市一环路北三段5 5号，四川省建筑科学研究院中国工程建设标准化协会建筑物鉴定与加固委员会（邮编：6 1 0 0 5 1)，以便修订 时参考。中国工程建设标准化协会1 9 9 6年5月3 0日目次1总则2术语、符号与代号 一2.1术语2.2符号与代号3加 固基本原则及一般方法3.1一般规定3.2加 固工作程序 一”二”3.3加 固一般方法及其选择3.4材料4改变结构计算图形 的加固4.1一般规定4.2改变结构计算图形 的一般方法 ，”5加大构件截面的加固5.1一般规定5.2受弯构件的加 固 ”,5.3轴心受力和拉弯、压弯构件 的加 固5.4构造与施工要求”6连接的加固与加固件的连接6、1一般规定6,2焊缝连接的加 固”.6.3螺栓和铆钉连接的加 固6,4加 固件的连接 .二6.5构造与施工要求 ”7裂纹 的修复与加 固(7)(8)(1 0)(1 2)(1 2)(1 2)(1 8)(1 8)(2 0)(2 2)(2 8)(3 0)(3 0)(3 0)(3 2)(3 3)(3 4)(3 6)17.1一般规定 ，（3 6)7.2修复裂纹的方法 、（3 7)8施工安全与工程验 收 （4 0)8.1施工安全 ，（4 0)8.2工程验收 (4 1)附录A构件的截面加固形式（参考图），（4 2)附录B本规范用词说明 （4 5)附加说明 ，（4 6)附：条文说明 ，（4 7)1总则1.0.1为使钢结构的加固做到技术可靠、经济适 用、施工简便和确保质量，特制定本规范。1.0.2本规范适 用 于工业 与 民用建筑和一般构筑物的钢结构因设计、施工、使用管理不当，材料质量 不符合要求，使用功能改变，遭受灾害损坏以及耐久性不足等原 因而需要对钢结构进行加固的设计、施工和验收。对有特殊要求和特殊情况下的钢结构加固，尚应符合相应的专门技术标准的规定。1.0.3钢结构加固前，应按照 工业 厂房可靠性鉴定标准和民用建筑可靠性鉴定标准等进行可靠性鉴定。1.0.4钢结构的加 固设计、施工及验收，除本规范规定外，尚应符合钢结构设计规范、钢结构工程施工及验收规范的规定。2术语、符号与代号2.1术语2.1.1钢结构的加固对已有钢结构进行加强 以提高其承载力、耐 久性 和满足使用要求。2.1.2待加 固的钢结构经可靠性 鉴定需要进行但尚未实施加固的钢结构。2.1.3加固前的结构、构件或原结构、构件实施加固前的现有结构、构件。2.1.4加固后的结构、构件实施加固竣工后 的结构、构件。2.1.5结构的名义应力按规范规定或由材料力学一般方法算得 的结构应力。2.1.6有效净截 面、净截面扣除孔洞、锈蚀和损伤削弱失效后 的截面。2.1.7摩擦型高强度螺栓连接仅考虑由板件间摩擦力传递板件间作用力的高强度螺栓连接。2.1.8扩展性裂纹长度或深度有可能不 断增加的裂纹。2.1.9脆断倾向性裂纹有使钢结构可能发生突然脆性断裂 的裂纹。2.2符号与代号2.2.1作用 和作用效应符号F集 中荷载；八 手一一一弯矩；从构件加固前的弯矩；N轴心力；N。构件加固前的轴心力；P高强度螺栓的预拉力；V剪力；V。构件加固前的剪力。2.2.2计算指标E钢材的弹性模量；G钢材的剪切模量；N E欧拉临界力；了钢材 的抗拉、抗 压和抗弯强度设计值；fy钢材屈服强度（或屈服点）标准值；fv钢材抗剪强度设计值；f。原结构钢材抗拉、抗压 和抗弯强度设计值；fs加固用钢材抗拉、抗压 和抗弯强度设计值；fo加固后结构构件钢材抗拉、抗压 和抗弯换算强度设计值；fr角焊缝的抗拉、抗压 和抗剪强度设计值；。正应力；，。局部压应力；氏构件加固时的正应力；af垂直于角焊缝 长度方向，按角焊缝有效截面计算的焊缝正应力；：一剪应力二f沿角焊缝 长度方向，按角焊缝有效截面计算的焊缝剪应力。2.2.3几何参数A毛截面面积或全部截面面积；3A n有效净截面面积，净截面面积；A。原构件的毛截面面积；A on原构件的净截面面积；A s构件加固部分的截面面积；A t构件加固后 的总截面面积，即A。与A，之和；I毛截面惯性矩；I。原构件毛截面惯性矩；1 5构件加固部分的截面惯性矩；W毛截面抵抗矩；W n有效净截面抵抗矩；W on-原构件净截面积抵抗矩；L长度；L。构件的计算长度；L w焊缝 长度；L ws加固焊缝实际施焊段 的长度；L s加固焊缝延续的总长度；a间距；d直径；e。等效偏心距；he角焊缝有效厚度；hf角焊缝焊脚尺寸；t板件厚度；人长细 比；几。换算长细 比；。、。挠度、初始挠度；田w焊接残余挠度；田T总挠度；。挠度增量。2.2.4计算系数及其他4aN压弯构件的弯矩增大系数；凡二、尽，压弯构件稳定计算的等效弯矩 系数；下截面塑性发展 系数；占焊缝连续性系数；李一焊接残余挠度影 响系数；,n轴心受力加固构件的强度降低系数；,m受弯加固构件的强度降低系数；飞M压（拉）弯加固构件的强度降低系数；甲轴心受压构件的稳定系数；沪b梁或受弯构件的整体稳定 系数；少一一系数。3加固基本原则及一般方法3.1一般 规 定3.1.1钢结构经可靠性 鉴定需要加 固时，应根据可靠性鉴定结论和委托方提出的要求，由专业技术人 员按本规范进行加固设计。加固设计的内容和范围，可 以是结构整体，亦可 以是指定的 区段、特定的构件或部位。3.1.2加固后 的钢结构的安全等级应 根据结构破 坏后果 的严重程度、结构的重要性 和下一个使用期 的具体要求，由委托方和设计者按实际情况商定。3.1.3钢结构加固设计应与实际施工方法紧密结合，并应采取有效措施，保证新增截面、构件和部件与原结构连接可靠，形成整体共同工作。应避免对未加固的部分或构件造成不利的影响。3.1.4在钢结构加固前应对其作用荷载进行实地调查，其荷载取值应符合下列规定：3.1.4.1对符合现行国家标准建筑结构荷载规范的荷载应按此规范的规定取值；3.1.4.2对不符合建筑结构荷载规范规定或未作规定的永久荷载，可根据实际情况 进行抽样实测确定。抽样数应根据实际情况确定，但 不得 少于五年，且应以其平均值乘以1.2系数作 为该永久荷载的标准值；对未作规定的工艺、吊车等使用荷载，应根据使用单位提供的资料和实际情况取值。3.1.5加固钢结构可按 下列 原则进行 承载 能力及 正常使用极 限状态验算：3.1.5;1结构的计算简图应根据结构作用的荷载和实际状况确定；63.1.5.2结构的计算截面，应采用实际有效截面积，并考虑结构在加固时的实际受力状 况，即原结构的应力超前和加固部分的应变滞后特点，以及加固部分与原结构共同工作的程度；3.1.5.3加固后如改变传力路线或使结构重量增 大，应对相关结构构件及建筑物地基基础进行必要 的验算。3.1.6对 于高温、腐蚀、冷脆、振动、地基 不均匀沉降等原 因造成的结构损坏，应提出其相应的处理对策后再进行加固。3.1.7钢结构的加固设计应综合考虑其经济效益。应不损伤原结构，避免不必要的拆除或更换。3.1.8钢结构在加固施工过程中，若发现原结构或相关工程隐蔽部位有未预计的损伤或严重缺陷时，应立 即停止施工，并会 同加固设计者采取有效措施进行处理后再继续施工。3.1.9对于加固时可能出现倾斜、失稳或倒塌等不安全 因素的钢结构，在加固施工前，应采取相应的临时安全措施，以防止事故的发生。3.1.1 0焊接钢结构加固时，原有构件或连接的实际名义应力值应小于。5 5几，且不 得考虑加固构件的塑性变形发展；非焊接钢结构加固时，其实际名义应力值应小于0.7 f，。当现有结构的名义应力值大 于上述及本规范第5.1.4条规定时，则 不得在负荷状态下进行加固。3.2加 固工作程序3.2.1加固工作应按图3.2.1程序进行。图3.2加 固工作程序3.2.2根据结构可靠性鉴定结论 和有关资料，由设计人员会同施工人员选择适当的方案。3.2.3按选择 的适当方案进行加固设计，应考虑合适的施工方法及合理 的构造措施并根据结构上的实际作用，进行承载能力、正常使用 极 限状态方面 的验算。3.2.4按 照加固设计进行施工组织设计，施工时应采取有效措施确保质量 和安全，并应遵 照本规 范及 现行有关规范进行施工和验收。3.3加 固一般方法及其选择3.3.1钢结构加固的主要方法有：减轻荷载、改变计算图形、加大原结构构件截面和连接强度、阻止裂纹扩展等。当有成熟经验时，亦可采用其他的加固方法。3.3.2钢结构加固时 的施工方法有：负荷加固、卸荷加固和从 原结构上拆下加固或更新部件进行加固。加固施工方法应根据用户要求、结构实际受力状态，在确保质量 和安全的前提下，由设计人员和施工单位协商确定。3.3.3钢结构加固施工需要拆下或卸荷时，必须措施合理、传力明确、确保安全。主要方法有：3.3,3.1梁式结构，例如屋架，可 以在屋架下弦节点下设临时支柱（图3.3.3一1）或组成撑杆式结构（图3.3.3一2）张紧其拉杆对屋架进行改变应力卸荷。此时，屋架应根据千斤顶或撑杆压力进行 承载力验算，且应注意杆件内力是否变号或增大，如个别杆件、节点承载力不足时，卸荷前应对其进行加固。3.3.3.2柱子，可采用 设 置临时支柱（图3.3.3一3）或“托梁换柱”（图3.3.3一4）。采用“托梁换柱”时，应 对 两侧相邻柱进行承载力验算。3.3.4钢结构加固一般 宜采用焊缝 连接、摩擦型高强度螺栓 连接，有依据时亦可采用焊缝 和摩擦型高强度螺栓的混合连接。当8采用焊缝连接时，应采用经评定认可的焊接工艺及连接材料。(a）用临时支柱卸荷(b）用撑杆式构架卸荷图3.3.3一1,2屋架卸荷示意1一临时支柱；2一千斤顶；3一拉杆,)2)2(a）支撑屋架(b）支撑 吊车梁图3.3.3一3柱子的卸荷1一被加 固柱；2一临时支柱5 十1门井尸2(a）下部柱的加固(b）下部柱的截断拆除图3.3,3一4下部柱 的加 固及截断拆除1一牛腿；2一千斤顶；3一临时支柱；4一柱子被加固部分；5一永久性特制析架；6一柱子被截取部分3.4材料3.4.1待加固的钢结构，应对其材料质量状况进行评价：3.4.1.1根据设计文件、钢材质量证明书、施工记录、竣工报告、可靠性鉴定报告等文档资料或样品试验报告，对 于待加固钢结构 的原材料性能指标给出评价；3.4.1.2如果 没有充足 的文档资料，或者给出的数据不充分、不完全、有疑虑，或者发 现 有 影响结构和材料性能的缺陷或损伤时，应按 国家现行有关标准进行抽样检验；3.4.1.3对于符合现行国家标准规定的钢材，其强度设计值应按钢结构设计规范（G B J 1 7一88）规定取值，否则应按本规范的3.4.1.1和3.4.