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11.2 焊接连接的加固


11.2.1 焊缝连接的加固,可依次采用增加焊缝长度、有效厚度或两者同时增加的方法。
11.2.2 加固新增的角焊缝,其长度和焊脚尺寸,或熔焊层的厚度,应由连接处结构加固前后设计受力改变的差值,并考虑原有连接实际可能的承载力计算确定。计算时应对焊缝的受力重新进行复核并考虑加固前后焊缝的共同工作、受力状态的改变以及本标准第11.2.5条和第11.2.6条的规定。
11.2.3 负荷下用焊接加固结构时,不宜采用长度垂直于受力方向的横向焊缝。
11.2.4 负荷下用增加非横向焊缝长度的方法加固焊缝连接时,原有焊缝中的应力不得超过该焊缝的强度设计值;加固处及其相邻区段结构的最大初始名义应力σ0max不得超过本标准第6.1.6条的规定。加固前后的新老焊缝可共同受力,但应按本标准第11.2.6条的规定进行强度计算。
11.2.5 负荷下采用堆焊增加角焊缝有效厚度的方法加固焊缝连接时,宜通长满焊加固;不能通长满焊时,加固焊缝总长度不应小于100mm,并应按下式验算焊缝应力:
    式中:
    σf、τf——按角焊缝有效面积heLw计算的垂直于焊缝长度方向的正应力和沿焊缝长度方向的剪应力(MPa);
    ηf——焊缝强度影响系数,可按表11.2.5采用;
    fwt——角焊缝的强度设计值(MPa)。
表11.2.5 焊缝强度影响系数ηf
表11.2.5 焊缝强度影响系数ηf
    注:当加固焊缝总长度为表中中间值时,应按相邻的偏小值取用ηf值。
11.2.6 加固后直角的角焊缝强度可按下列公式计算,并允许新增和原有的焊缝共同受力:
    1 当力垂直于焊缝长度方向时,可按下式计算:
    2 当力平行于焊缝长度方向时,可按下式计算:
    3 当σf和τf共同作用时,可按下式计算:
    式中:
    σf——按角焊缝有效截面(heLw)计算,垂直于焊缝长度方向的应力(MPa);
    τf——按角焊缝有效截面计算,沿焊缝长度方向的剪应力(MPa);
    he——角焊缝的有效厚度(mm),对于直角角焊缝等于0.7hf,hf为较小焊脚尺寸;
    Lw——角焊缝的计算长度(mm),对每条焊缝其实际长度减去10mm;
    fwf——角焊缝的强度设计值(MPa),应根据加固结构原有和新增钢材强度较低者,按现行国家标准《钢结构设计标准》GB 50017确定。
11.2.7 当仅用增加焊缝长度、有效厚度或者两者并用的方法不能满足连接加固的要求时,可采用附加连接板的方法,附加连接板可用角焊缝与基本构件相连,亦可用附加节点板与原节点板对接,并应进行连接的受力分析,应使焊缝及其附加板件、节点板能承受荷载作用效应组合。

条文说明
11.2.1、11.2.2 不论从施工难易或加固效果而言,焊缝连接的加固均应首先考虑增加长度来实现,其次才考虑增加焊脚尺寸或同时增加焊缝长度和焊脚尺寸来实现。但不论哪种方法,都应对施焊前后和过程中的焊缝连接强度进行验算,以保证安全。
11.2.3 负荷下采用长度垂直于受力方向的横向焊缝加固钢结构承重构件时,极容易因施焊过程中焊件过热而导致原构件连接的承载力急剧下降,甚至完全失控。在这种情况下,往往来不及采取应急措施,便已发生安全事故。因此,在未采取可靠的安全措施的情况下,不得采用长度垂直于受力方向的横向焊缝。
11.2.5 负荷下增大堆焊焊脚尺寸以增加其有效厚度来达到加固焊缝的目的时,由于施焊加热原有焊缝,需考虑600℃影响区域内焊缝暂时失去承载力,以致焊缝的总平均设计强度降低的情况,故根据国内试验研究和计算分析的结果,引入了焊缝长度影响系数ηf以考虑这一影响。其值见本标准表11.2.5。当加固焊缝总长度为中间值时,可按线性内插法确定ηf值。
11.2.6 加固后的角焊缝可考虑新、旧焊缝的共同受力工作,但由于现场施焊,负荷下加固焊缝中可能存在应力滞后现象,故将角焊缝设计强度fwf适当降低,即乘以0.85的系数。并对角焊缝同时受有σf和τf时,做了进一步简化, 即令:
11.2.7 由于加固受力和构造等原因,当仅增加焊缝长度,或仅增加有效厚度,或两者并用均不能满足加固要求时,可采用附加节点板的措施,使加固的连接受力能够适当分担,但需要对其受力状态进行分析,使所分担的力不仅成为可能,而且符合实际构造情况。

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