鋼結構加固的案例
某鋼結構構筑物檢測鑒定和加固設計
二、加固方案
1. 鋼支架部分加固方案
對于鋼支架部分的加固，整體思路上采用增大截面法，尤其要注意的是：
(1)鋼結構增大截面法不同于混凝土結構，存在負荷加固還是卸載加固之分，當鋼結構在負荷時進行增大截面焊接，會產生應力滯后現象。
(2)鋼框架在整體計算時要注意判別是有側移還是無側移框架。不同的判定設置會導致鋼構件穩定性驗算結果天差地別。
(3)注意區分支撐是單拉桿還是拉壓桿。
支撐背部貼焊槽鋼
工字鋼新增焊板形成箱型鋼
2. 灰斗部分加固方案
針對應力計算不足的橫肋，采用增大截面法，具體做法詳見下圖：
在Midas Gen中該加固構件輸入的具體截面尺寸如下：
上翼緣考慮灰斗壁板的貢獻作用，下翼緣寬度考慮角鋼和原槽鋼翼緣長度之和，腹板厚度仍取原槽鋼厚度。
1.5倍儲灰梁單元應力云圖
1.5倍儲灰板單元應力云圖
考慮到灰斗四個角部位置有弧形加強板、包角鋼板加強措施，且剔除有限元計算在角部的應力集中畸變，經計算后滿足要求。
三、總結
結構工程師在既有建筑結構鑒定、加固領域的工作模式有別于傳統的設計院或施工單位的做法。在此情況下，結構工程師不能僅作為流水線作業中的一環，或者單純地按照圖紙進行施工和組織生產，而是必須扮演結合規范、力學理論以及現場操作環境等多重因素的綜合性結構工程技術服務人員的角色。
文章：結構重光
展開 怎樣做鋼結構安裝預算
對于鋼結構預算我也是個初學者，所以我結合我親身體會談一談對于一個初學者來說如何做好鋼結構預算。
一、做預算前的準備工作
對于一個初學者做鋼結構預算前應該必備一些知識，首先要知道鋼結構的施工工藝，具體每道工序是如何領料、如何下料、如何施工的，這樣可以使以后計算工程量時不露，還可以知道哪里損耗多一些；還要學習鋼結構施工規范如柱腳墊鐵是如何布置，有什么要求，數量是多少；無損檢測，H型鋼對接焊縫需要無損檢測，知道哪個是H型鋼翼板，哪個是H型鋼腹板，翼板一級焊縫需要100％超探，腹板二級焊縫需要20％超探等，還要了解定額，知道工藝金屬結構制作安裝定額有哪些定額子目，具體某一工程量該套哪個子目，以便在計算底稿上清楚的標明不同子目的工程量，以方便以后的查看。
看完定額，知道了定額有哪些子目在去學習工程量計算規則，根據所學的定額子目，在學習計算規則，在計算規則中學習每項子目在計算時應該注意什么，比如計量單位是m還是m2，比如鋼結構超探以焊縫長度以“m”為計量單位，金屬板材板面探傷，以板材面積“m2”為計量單位；尤其要記住什么是聯合平臺，因為聯合平臺子目費用比較高，套此項比較合適，聯合平臺是指兩臺以上設備的平臺相互連接組成的便于檢修使用的平臺，計算工程量時應包括平臺的梯子、欄桿、扶手的重量。比如我們計算框架上的平臺時，除了柱和主梁，剩下所有的工程量都可以算作是聯合平臺；還要仔細看鋼結構施工技術措施，如框架是如何分片或分段吊裝的，用什么進行加固，以便算出鋼結構吊裝加固的工程量，還可以根據措施計算出吊裝時所需吊耳的規格以及數量，還要看技術措施里進行鋼結構預制時鋪設什么樣的平臺，多大等，在算工程量時把這些也捎帶算出來。
展開 ABAQUS案例：CFRP加固H型鋼梁有限元模擬 ￥19.89
2.3 點擊指派界截面，選擇工字鋼，點擊完成，在彈出的對話框中選擇定義好的截面【stell】，指派完成后模型變成淡綠色說明指派成功。
3.1.1 點擊創建材料，輸入材料名稱CFRP.點擊【Mechanical】，再點擊【Elasticity】→【Elastic】，【Type】選擇【Lamina 】，輸入數據入下表。
3.1.2點擊【Mechanical】，再點擊【Damage for Fiber-Reinforced Composites】→【Hashin Damage】，定義材料斷裂性能參數。
在【Hashin Damage】參數中依次輸入下表數據
在【Suboptions】中輸入【Damage Evolution】和【Damage Stabilization】參數
展開 鋼結構設計簡單步驟和設計思路
鋼結構設計常用規范
(一) 一般規范
《鋼結構設計規范》 (GBJ 17-88)
《冷彎薄壁型鋼結構技術規范》(GBJ18-87)
《建筑鋼結構焊接規程》（JGJ81-91）
《高強度螺栓設計、施工及驗收規程》
《鋼結構加固技術規范》（CECS77：96）中國工程建設標準化協會
(二) 專門規范
《高層民用建筑鋼結構技術規程》(JGJ 99-98)
《高聳結構設計規范》(GBJ 135-90)
《門式剛架輕型房屋鋼結構技術規程》(CECS 102:98)
《網架結構設計與施工規定》（JGJ 7-91）
《壓型鋼板拱殼結構技術規程》
(三) 組合結構規范
《鋼-混凝土組合結構設計規程》（DL/T 5085-1999）國家經濟貿易委員會
《鋼骨混凝土結構設計規程》（YB9082-97）冶金工業部
《鋼管混凝土結構設計與施工規程》（CECS28：90）中國工程建設標準化協會
(四) 其他規范
《上海地方標準 輕型鋼結構設計規程》（DBJ 08-68-97)
《上海地方標準 高層鋼結構設計暫行規定》（DBJ 08-32-92）
《上海地方標準 建筑鋼結構防火技術規程》（DG/TJ 08-008-2000)
鋼結構設計常用專業圖集、書籍及雜志
(一) 圖集
1.輕型鋼結構廠房門式剛架(2000浙G26) 已獲批準使用。主編單位:機械工業部第二設計研究院 協編單位:杭州大地網架制造有限公司 0571-2831830
2.新型屋面梯形鋼屋架(01SG515) 試用圖 北京交通大學勘察設計研究院 已獲批準使用。
展開 
【經典案例欣賞21】鋼套筒加固鋼管混凝土柱H型鋼梁節點滯回模擬
項目難點：
1、鋼梁初始缺陷施加；
2、復雜模型快速建模；
3、滯回模擬注意事項。
若有興趣，可加我QQ2170453510。
QQ技術交流群810454323。
CFRP加固H型鋼梁建模
同樣的方式導入CFRP部件及墊塊，選中CFRP角點，再選擇工字鋼角點，將CFRP移動到工字鋼中部
同樣的方法將墊塊裝配進來
4.分析步設置
4.1選擇【Step】模塊，創建分析步，選擇【Static General】
【Time period】填10，幾何非線性打開，增量步參數設置如下。
5.相互作用設置
點擊創建約束，輸入約束名稱，選擇約束類型為【Tie】，
點擊繼續，選擇【Surface】，點擊選中工字鋼下表面，點擊繼續，同樣的方法選中CFRP表面，點擊繼續
6.網格劃分
為部件布種，首先輸入種子密度，確定后點擊網格劃分
7.創建作業與提交
選擇作業模塊，點擊創建作業，輸入作業名，點擊繼續，勾線多核并行計算。
打開作業管理器，點擊【Submit】提交作業，開始計算
8.結果后處理
第一幅圖為不粘貼CFRP的結構應力云圖
第二幅圖為粘貼CFRP的結構應力云圖
由計算結果可以看出，CFRP加固后的H型鋼承載力顯著提高，且有效減小了H型鋼的平面外變形。
計算機硬件情況
CPU參數
內存參數
展開 鋼架結構計算及加固方案分析 ￥15
<p class="ql-align-justify"> 本項目是一臺設備鋼架的結構復核和加固計算，鋼架加固的難點在于，1、<span style="background-color: rgb(255, 255, 255); color: rgb(64, 64, 64);">老舊鋼架因改造或損傷導致原有傳力路徑改變，需通過有限元模型（FEM）逆向推演。2、實際支座（如鉸接、滑動支座）與理論假設不符，可能引發應力集中或失穩。3、梁柱節點因加固板焊接的失效，導致剛度突變，可能引發脆性破壞。基于以上特點，鋼架結構加固的本質是“在約束條件下重構力學平衡”，需綜合計算精度、施工工藝、成本控制的矛盾。</span></p><p class="ql-align-justify"><span style="background-color: rgb(255, 255, 255); color: rgb(64, 64, 64);"> 以下為本項目案例，對加固措施的結果驗算</span></p><p>1、 結構設計信息</p><p>結構類型：無側移鋼框架</p><p>設計分析軟件：midas Gen</p><p>設計規范：</p><p>1. 《建筑荷載設計規范》（GB 50009）</p><p>2. 《鋼結構設計標準》（GB 50017）</p><p>3.
展開 【鋼結構原理】五種鋼結構失穩模式
05-殼屈曲（Shell Buckling)
殼體屈曲是指薄而彎曲的結構（殼體），如圓柱形、球形或錐形（例如儲罐、筒倉、管道）在受到壓力或側向載荷時失去穩定性的現象。
當這些載荷導致殼體發生變形，從而降低其繼續承受載荷的能力時，可能會導致顯著的變形甚至坍塌。
導致殼體屈曲的內力可以是：軸向壓力/環向壓力/剪力。
殼體屈曲承載力受以下因素的影響：殼體厚度/殼體形狀/邊界條件/初始缺陷/材料特性等。
06-對比表
既然每種失效類型都已定義并概述了其特征，下面的表中總結了它們之間的主要區別。該表提供了一個簡明的概覽，突出了每種失效模式的主要受影響結構元素、導致失效的主要載荷條件、產生的變形以及決定該模式的關鍵因素
07-總結
在結構設計中，可能會出現幾種常見的穩定性問題，尤其是在設計過程中未充分考慮的情況下。本文概述了五種此類屈曲問題。本文旨在幫助您了解這些問題的根本原因、行為及其影響的結構元素。這些知識將使您能夠識別和區分這些穩定性問題，為您在分析中整合這些問題并設計出具有彈性和安全性的結構奠定堅實的基礎。
展開 鋼結構連接、鋼結構強度穩定性、鋼筋支架、格構柱計算
◆鋼結構連接計算
一、連接件類別
不焊透的對接焊縫
二、計算公式
1．在通過焊縫形心的拉力，壓力或剪力作用下的焊縫強度按下式計算：
2．在其它力或各種綜合力作用下，σf，τf共同作用處。
式中 N──-構件軸心拉力或軸心壓力，取 N＝100N；
lw──對接焊縫或角焊縫的計算長度，取lw=50mm；
γ─-作用力與焊縫方向的角度 γ=45度；
σf──按焊縫有效截面(helw)計算，垂直于焊縫長度方向的應力；
hf──較小焊腳尺寸，取 hf=30mm；
βt──正面角焊縫的強度設計值增大系數；取1；
τf──按焊縫有效截面計算，沿焊縫長度方向的剪應力；
Ffw──角焊縫的強度設計值。
α──斜角角焊縫兩焊腳邊的夾角或V形坡口角度；取 α=100度。
s ──坡口根部至焊縫表面的最短距離，取 s=12mm；
he──角焊縫的有效厚度，由于坡口類型為V形坡口，所以取 he=s=12.000mm.
三、計算結果
1. 正應力：
σf=N×sin(γ)/(lw×he)=100×sin(45)/(50×12.000)=0.118N/mm2；
2. 剪應力：
τf=N×cos(γ)/(lw×he)=100×cos(45)/(50×12.000)=0.118N/mm2；
3. 綜合應力：
[(σf/βt)2+τf2]1/2=0.167N/mm2；
結論:計算得出的綜合應力0.167N/mm2≤對接焊縫的強度設計值ftw=10.000N/mm2，滿足要求！
展開 土木工程設計中結構與地基如何加固？
所以，在進行土木工程結構加固設計中，需要注意各個細節的處理，盡量提高土木工程設計方案的有效性、應用性。
在土木工程結構上，除了鋼筋混凝土結構，還有鋼結構、砌體結構和木結構等，在實際的施工應用中，除鋼筋混凝土結構外，鋼結構也是用途最大和最廣泛的結構之一。
02 鋼結構分析
整體來說鋼結構的施工流程比較復雜，并且建筑的要求不同，在細節上也有很大的差異性。此處列舉三點進行簡單說明。
選材與連接
鋼材通常分為板材、型材、金屬制品以及管材四大類。土木工程中的建筑鋼材通常采用普通的低合金鋼、優質碳素結構鋼以及普通碳素鋼等，碳鋼的塑性比較低，但是硬度強度比較高。
展開 對某除塵設備進行有限元熱力分析，使用ABAQUS對整體結構強度及熱膨脹變形值進行分析，指導結構加固及膨脹節選型 ￥15
煙道結構
煙道壁厚5mm，圖1為煙道結構及其支座示意圖、除塵器支座設置示意圖。
圖1 袋除塵煙道結構及其支座、除塵器支座設置示意圖
建立模型
由于進氣煙道與殼體之間沒有膨脹節，因此需要考慮殼體的熱膨脹對煙道的影響，殼體已經過計算滿足要求，本模型無需建立加強筋等部件，如圖2所示。出氣煙道與除塵器之間設置有膨脹節，故單獨建立出氣煙道模型，如圖3所示。
圖2 建立進氣煙道及除塵器殼體幾何模型
圖3 建立出氣煙道幾何模型
約束條件
進氣煙道支座及除塵器支座約束如圖4所示，其中標記的為固定約束，未標記的除塵器支座及煙道支座均為滑動約束。出氣煙道支座約束如圖5所示。
圖4 進氣煙道及除塵器支座約束
圖5 進出氣煙道支座約束
載荷：
（1）自重；
（2）經過多次計算后得出的進氣煙道口載荷限值（方向按照幾何模型坐標系）：載荷如下：FX=-15000N，FY=8000N，FZ=-15000N，MX=136125N.m，MY=117975N.m，MZ=90750N.m。載荷添加如圖6所示。
圖6 進氣煙道口載荷添加（集中力及彎矩）
（3）經過多次計算后得出的煙道口載荷限值（方向按照幾何模型坐標系）：載荷如下：FX=-33000N，FY=18000N，FZ=-33000N，MX=136125N.m，MY=117975N.m，MZ=90750N.m。載荷添加如圖7所示。
展開 
ANSYS 有限元模型 平面鋼閘門 水工鋼結構 鋼閘門 ￥299
水工平面鋼閘門有限元ANSYS模型，附件包含完整的db文件，ansys15.0版本及以上高版本均可以打開，模型完整可以進行各種靜力動力計算。展示圖靜力計算結果云圖。
本人擅長平面鋼閘門，弧形閘門，對開式弧形閘門各種類型閘門及鋼結構建筑、水壩強度校核，包括靜力分析，干模態，濕度模態（添加附加質量），地震時程分析（考慮恒定荷載，重力水壓力等），地震譜分析（針對水壩閘室無質量地基法等），弧形閘門支臂曲曲分析（包括考慮重力和不考慮重力）
加固設計如何保證結構穩定？
框架結構優化
1. 對框架梁、柱箍筋間距進行合理優化，根據梁柱抗震等級的不同對箍筋加密區的最小箍筋直徑和最大箍筋間距進行分類布置。
2. 結合材料特性，對結構基礎設計等級、砌體結構質量控制進行審核，結合地基土類型對結構設計的合理性進行審核。
鋼結構穩定控制
1. 根據構件厚度和長度的比值，設計穩定性強的構件保證鋼構件的穩定性及強度能達到標準。
2. 設計時對整體建筑物盡量采取對稱布置，避免重心過于偏移。
3. 如構件在整體結構失效前發生屈曲，則須通過鋼構件的屈曲強度增加構件整體承載力。
結構補強加固
1.采用增大截面加固法或約束加固法時，確保混凝土強度等級不低于C10。
2.采用粘鋼加固法或粘貼纖維復合加固法時，混凝土強度等級應不低于C15。
3.采用預應力加固法時，混凝土強度等級應不低于C30。
4.懸挑結構采用植筋技術進行構件連接時，植入構件的混凝土強度級應不低于C25。
5.砌體結構加固時，須現場檢測確定被加固墻體的砂漿強度等級不低于M5。
展開 土木工程設計中結構與地基如何加固？
所以，在進行土木工程結構加固設計中，需要注意各個細節的處理，盡量提高土木工程設計方案的有效性、應用性。
在土木工程結構上，除了鋼筋混凝土結構，還有鋼結構、砌體結構和木結構等，在實際的施工應用中，除鋼筋混凝土結構外，鋼結構也是用途最大和最廣泛的結構之一。
02 鋼結構分析
整體來說鋼結構的施工流程比較復雜，并且建筑的要求不同，在細節上也有很大的差異性。此處列舉三點進行簡單說明。
選材與連接
鋼材通常分為板材、型材、金屬制品以及管材四大類。土木工程中的建筑鋼材通常采用普通的低合金鋼、優質碳素結構鋼以及普通碳素鋼等，碳鋼的塑性比較低，但是硬度強度比較高。
展開 房屋裂縫應怎么進行結構加固處理？
針對上文所說的鋼筋混凝土結構裂縫，可通過結構加固措施來確保建筑結構后續安全使用，依據《混凝土結構加固技術規范》，混凝土結構加固方法有：加大截面加固法、外包鋼加固法、預應力加固法、改變結構傳力加固法、外部粘鋼加固法、碳纖維布加固法等。
此外，以下房屋情況也應及時進行房屋結構加固措施：
原有的建筑物使用功能改變，部分結構構件需要進行結構加固處理；
原有的建筑物在屋頂或室內加層，因荷載增加，相關的結構部件需要進行結構加固處理；
建筑物內原有的部件妨礙使用，需要拆除，原結構的傳力途徑發生變化，需要進行結構加固處理；
建筑物內新增機電設備、電梯、扶梯等，設備基礎為止荷載增加，需要進行結構加固處理；
電梯、樓梯平面位置發生變化，原有樓梯拆除，封樓板洞口、新開洞口均需要進行結構加固處理；
在建工程由于設計變更或施工錯誤，局部位置的拆除改造等均需要進行結構加固處理；
原有建筑物超期服役，但又沒有條件拆除重建的建筑物，結構主體需要進行結構加固處理。
總而言之，建筑結構產生結構裂縫時，應及時針對結構進行房屋可靠性排查鑒定；若需進行結構加固措施，應根據加固方案并結合施工環境及條件考慮更適當的結構加固施工方法及合理的構造措施。
展開 