李工带你从工程实践看钢结构加固常用技术优缺点及应用要点

Hellow！大家好，我是李工，搬砖路途险，关注李工不怕远

。

我国钢结构建筑的使用年限在延长，同时技术改造的需求，比如在屋面增加光伏板，促使了大量的钢结构加固工程不断增多。根据GB 51367-2019《钢结构加固设计标准》，该标准详细阐述了多种加固技术，其中“增大截面法”、“调整结构体系法”以及“施加预应力法”被认定为应用较为广泛的技术手段。本文将基于李工参与的若干工程项目，与大家共同探讨相关技术的利弊及综合运用关键点，对于其中存在的不足或失误，热切期待大家的宝贵批评和指正。

一、增大截面法：最直观的"物理增强术"

工作原理

通过在现有构件的外部焊接钢板或型钢，可以扩大结构构件的面积（惯性矩），进而增强其承载能力，这就像为结构披上了一层“盔甲”。

《钢结构加固设计标准》附录B常用的加大截面做法

某项目增加T形构件加大钢梁截面

优点解析

‌施工可视化‌：所有加固效果直观可见，监理验收更方便

‌适用性广‌：适用于梁、柱、节点等多种部位的加固

‌成熟工艺‌：焊接技术经过多年验证，质量把控标准明确

局限与对策

厂房加固后，其自重提升了15%，因此必须对基础承载力进行新一轮的计算验证。

施工过程中，必须确保有充足的操作区域；在空间狭小的地方，应谨慎使用；若存在楼板，钢梁的上翼缘部位施工困难，或者存在仰焊等不利的施工条件。

焊接过程中，若温度控制失当，可能会引发新的应力集中现象，亦或导致变形的产生。

二、改变结构体系法：巧妙的"力学魔术"

技术实现

通过增加支撑结构、调整力的传递路径、调整约束条件等多种手段，可以实现对结构受力方式的改变，进而实现加固的效果。

该框架厂房工程通过将次梁的铰接连接方式更改为刚性连接，实现了次梁从简支梁的受力状态向连续梁的受力状态的转变，从而有效解决了钢梁挠度超出规定限制的问题。

突出优势

在商业中心进行加固工程期间，通过巧妙地利用设备夹层，增设了必要的支撑结构，这一做法确保了空间的使用功能并未受到影响。

‌经济性好‌：相对于全面加固可节省30%以上材料

‌刚度提升‌：特别适用于抗风、抗震加固需求

实施难点

‌传力路径重构‌：需精确计算新旧结构协同工作

该项目的连接节点设计较为复杂，新增的支撑节点使用了专利技术的铰接结构。

‌建筑功能限制‌：可能影响空间使用，需与业主充分沟通

三、加预应力法：看不见的"内力调节师"

技术原理

采用预应力技术以消除原有的荷载应力。在该框架结构的次梁加固工程中，运用了设置在结构外部的预应力钢索，并通过施加反向支撑，成功将次梁及楼板的挠度控制在规定的标准范围内。

某项目增加T形构件加大钢梁截面

独特优势

‌不增自重‌：特别适用于基础承载力受限项目

‌改善裂缝‌：某工业厂房加固后裂缝宽度缩小80%

‌可逆性强‌：预应力索可调整、可更换

技术挑战

‌锚固可靠性‌：有些项目不具备锚固条件

‌施工控制‌：施工过程验算、卸载、张拉力控制在±5%以内

四、组合拳：1+1>2的加固哲学

经典组合方案

采用预应力技术和截面扩大的措施，该体育馆实现了对结构变形的有效控制，并显著增强了其承重能力。

进行体系优化与局部强化：该工业建筑通过增加支撑结构和加强关键节点，达到了整体性能的增强。

‌主动+被动加固‌：预应力与粘钢加固协同作用

组合设计要点

‌协同工作系数‌：按标准要求取0.85-0.95

‌施工顺序优化‌：通常先做体系调整，后实施局部加固

‌监测方案‌：建议设置不少于3个阶段的监测点

五、选择加固方法的"三维决策模型"

‌技术维度‌：缺陷类型、目标加固量、施工条件

‌经济维度‌：全寿命周期成本核算

‌管理维度‌：工期要求、业主偏好、社会影响

依据GB 51367-2019标准中的第3.1.4条款规定，我们建议实施层次分析法来对多个方案进行对比评估。

综上：

钢结构加固如同“建筑医生”进行的精细手术，它要求综合运用多种技术方法。在实际工程操作中，并无一劳永逸的方案，唯有找到最为适宜的解决途径。因此，建议业主单位委托那些具备特种加固资质的设计单位进行专项设计，以实现结构安全与经济性的最佳协调。

注：具体加固措施需依据检测鉴定结果，并由具备资质的设计单位负责制定专门的工程设计方案。