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按照美标进行加固设计

既有建筑的使用荷载提高后，工程师需要根据新的荷载条件复核钢柱承载力。本文以一根 W10×66 钢柱为例，先在 RFEM 6 中建立原柱模型并完成轴压验算，再根据验算结果确定加固截面和焊缝布置。算例依据 AISC Design Guide 15，承载力按 ANSI/AISC 360-22 进行计算。

加固前模型

既有钢柱采用 W10×66 型钢，柱高 16 ft，钢材屈服强度为 33 ksi。调整使用荷载后，钢柱需要承担的轴向压力设计值为 550 kip。

在 RFEM 6 截面库中，选择“参数化薄壁截面”下的 I 形截面，输入 W10×66 型钢尺寸。

材料选择以 A36 钢材为基础，创建自定义材料，将屈服强度设置为 33 ksi，弹性模量设置为 29000 ksi。

钢柱沿全局 Z 轴布置，柱高 16 ft。柱底约束三个平动自由度和绕 Z 轴的转动；柱顶约束 X、Y 方向平动，沿柱轴线的位移自由。两个弯曲方向均按两端铰接考虑，计算长度系数取 1.0，计算长度为 192 in。550 kip 作为目标设计组合的轴压力施加。

此后我们可以使用钢结构设计模块，按照 AISC 360-22 对钢柱进行验算。最终得到的轴压验算结果为 1.23，超限。

加固后模型

原柱的承载力不足，在两个翼缘的外侧各增设一块钢板。加固板沿柱全长布置，宽度为 8 in，厚度为 3/8 in，采用屈服强度为 36 ksi 的 A36 钢材。两块板均沿翼缘宽度方向居中设置。

在 RFEM 6 截面库中，程序为您提供了这种特殊形状的截面。我们可以选择“带两块扁钢的单对称 I 形截面”，保留原柱的型钢尺寸，并输入两块加固板的宽度和厚度。

将加固截面赋予模型中的钢柱，沿用原柱的边界条件、计算长度和 550 kip 设计轴压力，重新进行结构分析与钢结构设计。

加固后，钢结构设计模块输出的验算结果为0.976<1，加固后的截面满足要求。