CN105545005A - 角钢支撑加固装置及其安装方法 - Google Patents

Abstract

一种角钢支撑加固装置及其安装方法，用于对角钢支撑进行加固。该角钢支撑加固装置包括短加劲板、限位板、封板、主固定条、次固定条、长加劲板组件、边肋板以及传力板。加固装置利用各个结构体以及由主固定条形成包束件之间的配合对角钢支撑加固，同时利用边肋板、传力板对角钢支撑与建筑框架的连接节点加固。通过对角钢支撑与连接节点的加固，提高了角钢支撑的承载力，改善了加固装置与建筑框架之间的连接牢固性，增强整体结构的抗震性。

Description

角钢支撑加固装置及其安装方法

技术领域

本发明涉及建筑加固领域，具体而言，涉及一种角钢支撑加固装置及其安装方法。

背景技术

角钢支撑普遍用于框架支撑结构、门式刚架结构中，提供侧向刚度以提高抗风、抗震能力。随着抗震、抗风设计规范的修改、区域地震烈度的改变，导致现有的支撑的承载力已无法满足需求，因此，一大批建筑结构急需进行抗震加固。

目前，加固方法有增设加强梁柱、增加支撑或者拆除老旧支撑更换为更大截面的新支撑。

上述加固方法导致以下问题：

一、加固工程量过大

通过加强梁柱或增加剪力墙来提高结构的抗侧刚度，以大的梁柱截面来满足抗震要求使得加固工程量巨大，且建筑物内部的空间变小。此外，增设剪力墙需要加强框架结构基础，因此，施工复杂、工期长。如果选择在框架结构中的新位置添加支撑，则会占据室内空间或改变了框架结构外貌，影响了建筑物的整体功能。

二、浪费钢材

拆除老旧支撑更换为大截面支撑，则浪费了钢材而且增加了成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种角钢支撑加固装置及其安装方法，以减小框架支撑结构的施工量、减小钢材的用量。

本发明是这样实现的：

一种角钢支撑加固装置，用于对连接于建筑框架的角钢支撑进行加固，角钢支撑包括角钢和节点板。角钢支撑加固装置包括至少两个短加劲板，至少两个短加劲板跨设于角钢支撑的固定槽，且至少两个短加劲板分别与两个节点板连接。

优选地，角钢支撑加固装置还包括：限位机构，限位机构跨设于固定槽，且位于两个短加劲板之间。

优选地，限位机构为限位板，限位板的两端分别邻近两个短加劲板且斜面相对设置。

优选地，角钢支撑加固装置还包括限位块，限位板的个数为两个，限位块跨设于固定槽且位于两个限位板之间。

优选地，角钢支撑加固装置还包括：封板，封板的两端分别设置有插槽，且两个节点板分别插接于插槽。

优选地，角钢支撑加固装置还包括：两个主固定条和两个次固定条，主固定条为L形结构；两个主固定条、两个次固定条、封板以及两个限位板围设形成一个柱形空腔，角钢活动穿设于柱形空腔。

优选地，角钢支撑加固装置还包括：两个长加劲板组件，长加劲板组件包括第一加劲板和第二加劲板；两个长加劲板组件分别与两个角钢的副支板连接，第一加劲板、第二加劲板分别位于次固定条的上、下两侧。

优选地，第一加劲板、第二加劲板分别邻近与次固定条的两端，且斜面相对设置。

优选地，角钢支撑加固装置还包括：多个边肋板和多个传力板，多个边肋板与节点板连接，多个传力板的两端均分别与角钢、框架结构连接。

一种将上述角钢支撑加固装置固定于建筑框架的安装方法，包括以下步骤：

将短加劲板与节点板连接，将第一加劲板和第二加劲板分别固定于角钢的副支板的两端，再将限位块跨接于两个角钢的主支板，得到内芯；

然后，将两个限位板、两个主固定条、两个次固定条、封板围设为一个柱形空腔，且两个限位板相邻的一端形成限位槽，得到外约束套；

以及将内芯套设于柱形空腔，且内芯的两端伸出柱形空腔外，使限位块伸入限位槽内；再依次将传力板与角钢、建筑框架连接，将边肋板与节点板连接。

上述方案的有益效果：

本发明提供了一种角钢支撑加固装置，通过设置短加劲板和主要由主固定条形成的外包束件，以及对于角钢支撑连接节点的加固，提高了角钢支撑的承载力、改善加固装置与建筑框架之间的连接牢固性，进而提高了整个结构的抗震能力。

此外，该加固装置的使用可减少梁柱加固的工程量，而且不改变建筑外立面结构、不占用建筑额外空间。在现有支撑基础上进行加固，不会显著增加用钢量，避免了钢材浪费，降低加固成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为现有建筑框架的结构示意图；

图2为现有角钢支撑件的结构示意图；

图3示出了由两个图2中的角钢配合形成的固定槽的结构示意图；

图4示出了图1中的建筑框架与图3中的两个角钢连接状态示意图；

图5示出了本发明实施例中的第一种角钢支撑加固装置的结构示意图；

图6示出了本发明实施例中的第二种角钢支撑加固装置的结构示意图；

图7示出了本发明实施例中的第三种角钢支撑加固装置的结构示意图；

图8示出了图7提供的角钢支撑中的限位板的结构示意图；

图9示出了本发明实施例中的第四种角钢支撑加固装置的结构示意图；

图10示出了图9中角钢支撑的限位板和限位块的组装状态示意图；

图11示出了本发明实施例中的第五种角钢支撑加固装置的结构示意图；

图12示出了图11提供的角钢支撑加固装置中的封板的结构示意图；

图13示出了本发明实施例中的第六种角钢支撑加固装置的结构示意图；

图14示出了图13提供的角钢支撑中的主固定条的结构示意图；

图15示出了图13提供的角钢支撑中的次固定条与长加劲板组件组装状态示意图；

图16示出了图13提供的角钢支撑中的主固定条、次固定条、封板、限位块以及限位板围设成的柱形空腔的结构示意图；

图17示出了图1中的建筑框架与图13提供的角钢支撑的连接状态示意图；

图18示出了传力板、边肋板与图1中的建筑框架、图13提供的角钢支撑加固装置的连接状态示意图；

图19示出了利用螺栓固定角钢、节点板的连接状态示意图。

附图标记说明

框架主体101；节点板102；主支板104；副支板105；角钢106；

固定槽107；短加劲板201；限位板202；限位块203；封板204；

长加劲板组件205；插槽206；主固定条207；次固定条208；

柱形空腔209；边肋板301；传力板302；螺栓303；

第一加劲板401；第二加劲板402。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“主”、“次”、“副”、“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

角钢支撑件多用于对建筑框架进行加固，以增加建筑框架的抗震性。建筑框架的结构如图1所示，主要包括框架主体101。参阅图2，角钢支撑件主要由角钢106和节点板102构成，角钢106包括主支板104和副支板105。

两个角钢106为一组，并且两个角钢106的主支板104相互面向设置、两个角钢106的副支板105相互背向设置，两个主支板104之间形成固定槽107。使用角钢支撑件时，固定于框架主体101的两个节点板102插入固定槽107内，通过焊接或者螺栓固定。角钢支撑件固定框架结构的使用状态如图3所示。

两个角钢106斜向设置，使矩形的框架主体101形成两个稳定的三角形结构，框架主体101的稳定性提高，抗震和抗拉拽能力更高，从而提高框架结构的稳定和牢固性。

角钢支撑件通过两端与节点板连接对建筑框架进行固定，连接状态请参阅图4。当建筑框架受到较大的侧向作用力时，角钢与节点板的连接部分受到较大的作用力，因此，角钢的主支板与节点板之间容易发生相互脱离。此外，角钢远离节点板的部分易发生扭曲，甚至撕裂和折断。为了加固现有的角钢支撑件，目前，一般采用设置加强梁柱，增加支撑或者拆除老旧支撑更换为更大截面的新支撑，这就导致了加固工程量过大、浪费钢材等问题。

基于上述考虑，发明人设计了一种施工量小，钢材损耗少的加固装置用以对角钢支撑进行加固。

参阅图5，本实施例提供了一种角钢支撑加固装置100包括两个短加劲板201。两个短加劲板201跨设于固定槽107，两个短加劲板201分别与两个节点板102连接。

短加劲板201跨设于两个主支板104，并且还与节点板102连接，因此，短加劲板201对节点板102的运动方向起到限制作用。短加劲板201限制节点板102，可以避免短加劲板201相对于角钢106大幅度移动、避免短加劲板201脱离固定槽107。短加劲板201尺寸小，可以减小施工过程中对角钢106结构破坏，且用钢量和工程量均较小。

短加劲板201可以采用矩形结构，也可以采用其他形状，本发明不对其结构进行限制。例如，参阅图6，角钢支撑加固装置200中，短加劲板201a为楔形结构，其厚度一端到另一端渐变。短加劲板201a的厚度逐渐变化，因此，短加劲板201a与角钢106之间的相互作用力逐渐变化，可减少由于两者间作用力过于集中而导致连接部位破坏的情况。

进一步地，为了提高短加劲板201a对节点板102运动的限制，角钢支撑加固装置还可设置限位机构，通过增大接触面积，利用限位机构限制短加劲板201a和两个角钢106的主支板104。

参阅图7，角钢支撑加固装置300中的限位机构可采用限位板202，限位板202跨设于固定槽107，且位于两个短加劲板201a之间，限位板202的两端与两个短加劲板201a间形成一定的间隙，以便节点板102受到外力时通过运动卸载作用力。限位板202的两端分别邻近与两个短加劲板201a且斜面相对设置。固定槽107的厚度与两个主支板104的厚度之和小于限位板202的厚度，以便短加劲板201a在外力作用下可以作小幅度的扭转运动，提高角钢支撑对外界扭曲作用力的承载力。

参阅图8，限位板202为梯形结构。短加劲板201a为楔形结构与限位板202相互配合，两者组合形成一个矩形的结构。当两个短加劲板201a受到由限位板202两端向中心的挤压作用力时，限位板202同样可阻止短加劲板201a的大幅度持续运动，从而减轻短加劲板201a与角钢106的连接处的承压而避免崩裂的问题。

参阅图9，角钢支撑加固装置400还设置有限位块203，且限位板202a的个数为两个，限位块203跨设于固定槽107且位于两个限位板202a之间。图10中示出了限位块203和限位板202a之间的连接过程。

两个限位板202a和限位块203配合，可以增加连接节点数，有利于增加限位机构的承力效果。通过减少限位机构的刚性，可以在外力作用小产生微小的蠕动，从而减少外界作用力的挤压或者拉扯作用，避免刚性过大而被折断和破碎的问题。

节点板102从一侧进行固定，以减少在外力作用下发生松动或者节点板102与角钢106脱离的情况发生。较佳地，还可从节点板102的两侧对其进行加固，以进一步提高节点板102与角钢106的连接处的强度。

如图11所示，角钢支撑加固装置500还包括封板204。封板204的结构如图12所示，其两端分别设置有插槽206。两个节点板102分别插接于插槽206。

封板204与两个节点板102连接，且封板204与两个副支板105的接触面积大，因此，可避免封板204脱离角钢106的副支板105的问题发生。

封板204和限位板202、限位块203配合，使节点板102的两端得到加固。此外，两个角钢106的主支板104形成固定槽107对节点板102固定，从而使节点板102与角钢106的保持较好的结构稳定性，节点板102向框架主体101中心的运动幅度和运动方向得到控制，框架结构的稳定性加强。

参阅图13，角钢支撑加固装置600还可设置两个主固定条207、两个次固定条208以及两个长加劲板组件205，用以对角钢106进行进一步加固。

长加劲板组件205包括第一加劲板401和第二加劲板402，两个长加劲板组件205分别与两个角钢106的副支板105的端部连接，第一加劲板401、第二加劲板402分别位于次固定条208的上、下两侧，第一加劲板401、第二加劲板402分别邻近与次固定条208的两端并斜面相对设置。第一加劲板401、第二加劲板402均与次固定条208的两端形成间隙，便于角钢支撑件运动。较佳地，次固定条208的厚度大于副支板105的厚度，以便角钢106的副支板105可以在主固定条207和封板204之间形成的空隙内运动，当角钢支撑受到侧向扭转作用时，可通过运动而缓冲作用力，避免被扭转而断裂的问题。

两个主固定条207、两个次固定条208、封板204以及两个限位板202a围设形成一个柱形空腔209，角钢106活动穿设于柱形空腔209，柱形空腔209如图16所示。参阅图14，主固定条207为L形结构。次固定条208与长加劲板组件205的连接结构参阅图15。角钢支撑加固装置600与建筑框架的连接状态如图17所示，两个节点板102分别插设于两个角钢106形成的固定槽107的两端。

除了对两个角钢106与节点之间的连接进行固定，还可以对节点板102与框架主体101之间的连接部位进行固定，同时对角钢106和框架主体101的连接节点进行加固。基于上述原因，角钢支撑加固装置还包括：四个边肋板301和四个传力板302，边肋板301与节点板102连接，传力板302的两端分别与角钢106、建筑框架连接。

边肋板301与框架主体101和节点板102连接，从而提高节点板102与框架主体101之间的连接稳定性和牢固程度；传力板302可增强角钢106与框架主体101的连接稳定性和牢固程度。

此外，还可通过螺栓303连接进行加固，以便可根据节点板102的尺寸来调节角钢106之间的连接，同时还可以进行二次回收利用。具体地，角钢106的两端设置通孔、节点板102设置通孔，利用螺栓303将角钢106与节点板102进行连接。角钢106的主支板104的中部设置通孔，利用螺栓303将两个角钢106的主支板104连接。

通过本发明提供的加固装置对预先与建筑框架的固定的角钢支撑进行加固，该角钢支撑加固装置(图13所示)的安装过程如下：

首先，将两个短加劲板分别与两个节点板连接，将其中一个长加劲板组件中的第一加劲板和第二加劲板分别固定于一个角钢的副支板的两端，将另一个长加劲板组件中的第一加劲板和第二加劲板分别固定于另一个角钢的副支板的两端，再将限位块跨接于两个角钢的主支板，从而得到内芯。

其次，将两个限位板、两个主固定条、两个次固定条、所述封板围设为一个柱形空腔，且两个限位板相邻的一端形成限位槽，得到外约束套。

再次，将内芯套设于所述柱形空腔，且内芯的两端伸出柱形空腔外，使限位块伸入限位槽内；然后依次将所述传力板与角钢连接、建筑框架连接，将所述边肋板与所述节点板连接。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种角钢支撑加固装置，用于对连接于建筑框架的角钢支撑进行加固，所述角钢支撑包括角钢和节点板，其特征在于，

所述角钢支撑加固装置包括：至少两个短加劲板，所述至少两个短加劲板跨设于所述角钢支撑的固定槽，且所述至少两个短加劲板分别与所述两个节点板连接。

2.根据权利要求1所述的角钢支撑加固装置，其特征在于，所述角钢支撑加固装置还包括：限位机构，所述限位机构跨设于所述固定槽，且位于两个所述短加劲板之间。

3.根据权利要求2所述的角钢支撑加固装置，其特征在于，所述限位机构为限位板，所述限位板的两端分别邻近两个所述短加劲板且斜面相对设置。

4.根据权利要求2所述的角钢支撑加固装置，其特征在于，所述角钢支撑加固装置还包括限位块，所述限位板的个数为两个，所述限位块跨设于所述固定槽且位于两个所述限位板之间。

5.根据权利要求4所述的角钢支撑加固装置，其特征在于，所述角钢支撑加固装置还包括：封板，所述封板的两端分别设置有插槽，且所述两个节点板分别插接于所述插槽。

6.根据权利要求5所述的角钢支撑加固装置，其特征在于，所述角钢支撑加固装置还包括：两个主固定条和两个次固定条，所述主固定条为L形结构；

所述两个主固定条、所述两个次固定条、所述封板以及两个所述限位板围设形成一个柱形空腔，所述角钢活动穿设于所述柱形空腔。

7.根据权利要求6所述的角钢支撑加固装置，其特征在于，所述角钢支撑加固装置还包括：两个长加劲板组件，所述长加劲板组件包括第一加劲板和第二加劲板；

所述两个长加劲板组件分别与两个所述角钢的所述副支板连接，所述第一加劲板、所述第二加劲板分别位于所述次固定条的上、下两侧。

8.根据权利要求7所述的角钢支撑加固装置，其特征在于，所述第一加劲板、所述第二加劲板分别邻近与所述次固定条的两端，且斜面相对设置。

9.根据权利要求8所述的角钢支撑加固装置，其特征在于，所述角钢支撑加固装置还包括：多个边肋板和多个传力板，所述多个边肋板与所述节点板连接，所述多个传力板的两端均分别与所述角钢、所述框架结构连接。

10.一种将权利要求9所述的角钢支撑加固装置固定于建筑框架的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：

将所述短加劲板与所述节点板连接，将所述第一加劲板和所述第二加劲板分别固定于所述角钢的副支板的两端，再将所述限位块跨接于两个角钢的主支板，得到内芯；

然后，将两个所述限位板、所述两个主固定条、所述两个次固定条、所述封板围设为一个柱形空腔，且两个所述限位板相邻的一端形成限位槽，得到外约束套；

以及将所述内芯套设于所述柱形空腔，且所述内芯的两端伸出所述柱形空腔外，使所述限位块伸入所述限位槽内；再依次将所述传力板与所述角钢、所述建筑框架连接、将所述边肋板与所述节点板连接。