一 工程概况
某改造项目为钢框架结构，项目中的某次梁截面为H400X200X8X12,钢材材质为Q235B,钢梁计算跨度6米，平面外无支撑。改造后梁的平面内弯矩设计值为200kN.m，荷载作用于钢梁上翼缘，经整体计算软件分析该梁承载力不满足要求，需要进行加固。拟采用增大截面法进行钢梁加固，加固时梁上荷载无法全部卸载，加固时梁平面内弯矩设计值100kN.m。对构件的计算分为原承载力验算和加固计算两步进行，采用JGTOOL软件和PKPM软件同时计算，并对计算结果进行综合对比分析，验证计算结果的准确性。
二 原承载力验算
切换到JGTOOL软件的【钢结构加固】标签页，打开软件的【钢梁加固】模块，加固方式选择“增大截面法”，勾选“是否进行稳定性计算”，弹出下图的计算界面。
根据工程概况在界面中依次填入原截面参数和内力参数。
最后点击“开始计算”按钮，在结果框中会显示原承载力验算结果，计算结果显示以下结论：
★强度验算满足；强度应力σ=205.6<f=215Mpa。
★稳定性验算不满足；φb=0.71，稳定性应力σ=260.6>f=215Mpa。
在PKPM设计工具箱中的【JDJG】模块中选择“钢结构鉴定加固”，在设计界面中输入工程概况。
★梁构件强度验算满足；梁构件强度计算最大应力(N/mm2): 205.620 < f=215.000。★梁构件整体稳定验算不满足；受弯整体稳定系数φb：0.705，梁构件整体稳定计算最大应力(N/mm2): 262.326 > f=215.000。
03 对比验证
对JGTOOL和PKPM计算的结果列在以下表中进行对比。
软件 | 强度应力σ (MPa) | φb | 稳定性应力σ (MPa) |
| JGTOOL | 205.6 | 0.71 | 260.6 |
| PKPM | 205.620 | 0.705 | 262.326 |
通过上表对比，我们可以发现JGTOOL与PKPM：强度应力σ、φb计算结果基本相同，稳定性应力σ计算结果相差(260.6-262.326)/260.6=-0.0067%，相差均小于0.01%，分析两者有误差原因主要时计算时采用的保留位数等精确度有关，由于JGTOOL整个计算过程相对透明，用户可以放心使用。
本工程拟采用在上、下翼缘焊接钢板加固，选取软件中加大截面形式一，上下翼缘加固钢板均为200mm宽，10mm厚。切换到JGTOOL软件的【加大截面参数】标签页，弹出下图的计算界面，填入相关参数。
最后点击“开始计算”按钮，在结果框中会显示加固方案判断结果和加固后承载力验算结果，计算结果显示以下结论：★增大截面加固方案可行；名义应力σ0max=102.8<σ0max限值=152.75MPa。★加固后强度验算满足；强度应力σ=121.4<ηmf=0.8×215=172Mpa。★加固后稳定性验算满足；φb=0.73，稳定性应力σ=149.7<ηmf*=0.8×215=172Mpa。
★增大截面加固方案可行；允许名义应力：118.250 N/mm2
>计算最大名义应力 σomax= 102.810 N/mm2。
受弯加固构件强度折减系数 ηm= 0.900 mm， 截面中最低级别钢材强度设计值 f= 215.000 mm，强度计算最大应力(N/mm2): 121.439 < ηm·f=193.500。
★加固后梁构件整体稳定验算满足；稳定计算最大应力(N/mm2): 151.987 < ηm·f°=193.500。
03 对比验证
对JGTOOL和PKPM计算的结果列在以下表中进行对比。
软件 | 计算最大名义应力 σomax（MPa） | 允许名义应力 （MPa） | 强度计算最大应力 （MPa） | 受弯加固构件强度折减系数 ηm | 稳定计算最大应力 （MPa） | ηm·f （MPa） |
PKPM | 102.81 | 118.25 | 121.439 | 0.9 | 151.987 | 193.5 |
JGTOOL | 102.8 | 152.75 | 121.4 | 0.8 | 149.7 | 172 |
通过上表对比，我们可以发现JGTOOL与PKPM：强度应力计算最大名义应力 σomax、强度计算最大应力计算结果基本相同。稳定性应力σ计算结果相差(149.7-151.987)/149.7=-0.015%，相差小于0.02%，分析两者有误差原因主要时计算时采用的保留位数等精确度有关。允许名义应力、受弯加固构件强度折减系数 ηm相差较大，下一章节将对差异原因进行重点分析。
允许名义应力的规定出自规范《钢结构加固设计标准》6.1.6条，根据规范表格6.1.6，本工程处于“Ⅲ间接承受动力荷载或承受静力荷载条件”下，焊接加固连接时，σ0max限值=0.65fy=0.65×235=152.75MPa，与JGTOOL计算结果一致。
02 受弯构件强度折减系数ηm
受弯加固构件强度折减系数的规定出自规范《钢结构加固设计标准》6.2.1条，根据规范表格6.2.1，焊接加固连接时，σ0max/f=102.8/215=0.48（>0.4且<0.65）,则ηm=0.8，与JGTOOL计算结果一致，而PKPM中取值为0.9。
从以上对比分析可知，JGTOOL计算结果与现行规范要求相一致，PKPM存在一定差异，我们判断应该是PKPM未更新最新规范，仍按旧版本规范计算的缘故。以上的对比也进一步说明了JGTOOL钢结构加固计算的准确性，用户可以放心使用，有需要的可以通过以下链接获取。
