CN107419916B - 以内力矩对梁结构进行加固及校正装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种以内力矩对梁结构进行加固及校正的装置。装置包括接触面板、加强肋、千斤顶受力板、螺栓固定板、连接板、竖向固定板、受力螺栓及垫层钢板；接触面板与水平面呈15度角，接触面板下部由三根钢梁作为加强肋，接触面板与千斤顶受力板、螺栓固定板之间由两块连接板焊接成一体。加固时使用千斤顶将装置上顶至梁柱节点部位，并用螺栓将其固定。此时，加强肋与接触面板将产生内力矩，并通过接触面板对梁结构施加向上的三角形分布荷载；梁上的荷载通过力的传递，最终由受力螺栓承担。使用此装置进行加固时，不需要占用梁下部太多的使用空间；对已经产生较大挠度而无法正常使用的梁结构，其上顶的接触力也可以对其进行校正。

Description

以内力矩对梁结构进行加固及校正装置
技术领域
本发明属于结构加固领域，具体的，涉及一种以内力矩对梁结构进行加固及校正的装置，特别是涉及一种用于加固及校正已经产生较大的永久性挠度、严重影响正常使用的钢梁及钢筋混凝土梁，且不占用太多梁下使用空间的结构装置。
背景技术
梁结构在各类建筑结构中是不可或缺的重要构件。但随着使用时间的增长，腐蚀造成的耐久性的下降会造成其承载能力的严重不足。此外，对于一些厂房建设中使用的预制梁构件，如组装钢梁或吊车梁等，生产设备不断地更新改造和升级会造成厂房内原有梁结构因承载力不满足国家现行有关规范而产生较大挠度，严重影响工业生产。对于这种情况，一般的处理方式有两种：1.更换整体梁结构。此方法虽然更能保证结构安全，但造价较高，且需要全面停止整个结构的使用，这将并造成很大的不便或经济损失。2.在梁结构下部增设斜撑杆和拉杆。但是此方法的工程实用性较低，因为增设斜撑和拉杆后，会占用梁大量的下部空间，并使柱间距大大减小，严重影响建筑内的通行和运输；且此方法只能限制挠度的进一步发展，对于已产生的挠度无法消除。
有鉴于此，本设计人针对上述梁结构加固方法的诸多缺失和不便，深入构思，设计出一种新型的钢梁和钢筋混凝土梁加固装置。
发明内容
为了克服现有钢梁及钢筋混凝土梁加固装置的不足，本发明提供了一种以内力矩对梁结构进行加固及校正的装置。
为实现上述目的，本发明采用如下方案：
以内力矩对梁结构进行加固及校正的装置，包括接触面板、加强肋、千斤顶受力板、螺栓固定板、连接板、竖向固定板、受力螺栓及垫层钢板。接触面板与下部加强肋焊接为一个整体；加强肋在靠近接触面板弯曲部位与接触面板分离，采用弧度弯曲与竖向固定板接触并焊接；接触面板与竖向固定板之间由螺栓固定；千斤顶受力板、螺栓固定板通过连接板与接触面板焊接。
优选的，接触面板与水平面呈15度角，截面高度为截面宽度的1/10；下部焊接三根加强肋以增强其抗弯能力，分别位于接触面板中部及两侧；加强肋截面高度应为接触面板截面高度的2倍，截面宽度应为接触面板截面高度的1.5倍。
优选的，接触面板在靠近梁柱节点部位弯曲，与水平面呈45度角；接触面板与竖向固定板之间由螺栓固定；加强肋与接触面板悬臂部分焊接成一整体，并在靠近接触面板弯折部位的1/5长度处，加强肋采用弧度弯曲，与接触面板分离，并与竖向固定板焊接。
优选的，竖向固定板下部为与柱平行的钢板，上部为与水平面呈45度角的钢板；竖向固定板下部通过螺栓，与结构柱固定在一起；上部倾斜钢板通过螺栓与接触面板固定在一起，并与三根加强肋焊接为一个整体。柱面另一侧加垫层钢板承担螺母压力。
优选的，在接触面板梁柱节点部位焊接两片三角形连接板；并在连接板上部焊接千斤顶受力板。
优选的，在三角形连接板侧面焊接螺栓固定板；螺栓固定板通过受力螺栓，与结构柱固定在一起；柱面另一侧加垫层钢板承担螺母压力。
优选的，千斤顶受力板的下表面与接触面板弯折处的上表面在同一平面内；螺栓固定板靠近结构柱的表面与竖向固定板靠近结构柱的表面在同一平面内。
本发明与现有技术相比具有如下优势：
(1)、从经济效益方面考虑，该方案具有施工简便、造价低的优点，且整体结构不需要暂停使用，具有良好的经济效益。与重新更换新梁方案相比，该方案更节省资金。
(2)、从梁结构受力系统方面考虑，该方案中加强肋与接触面板会产生内力矩，并通过接触面板对梁结构施加向上的三角形分布荷载；梁上的荷载通过力的传递，最终由受力螺栓承担。很好的将梁结构上的力进行了传递和分散。
(3)、从使用环境方面考虑，该方案不需要占用梁结构下部太多的使用空间，且对已经产生较大挠度而无法正常使用的梁结构，其上顶的接触力也可以对其进行校正。
附图说明
图1为本发明的加固及校正施工过程示意图；
图2为本发明的整体三维示意图；
图3为接触面板三维示意图；
图4为加强肋三维示意图；
图5为竖向固定板三维示意图；
图6为垫层钢板侧视示意图；
图7为千斤顶受力板、螺栓固定板和连接板连接部位主视示意图；
图8为千斤顶受力板、螺栓固定板和连接板连接部位侧视示意图；
图9为千斤顶受力板、螺栓固定板和连接板连接部位三维示意图；
图10和图11为接触面板、加强肋和竖向固定板连接部位的三维示意图；
其中图3-11均为构造细节图。
图中：1、接触面板；2、加强肋；3、千斤顶受力板；4、螺栓固定板；5、连接板；6、竖向固定板；7、受力螺栓；8、垫层钢板。
具体实施方式
接触面板1与三根加强肋2焊接成一个整体；加强肋2在靠近接触面板1弯曲部位与接触面板1分离，采用弧度弯曲与竖向固定板6焊接；接触面板1与竖向固定板6之间由螺栓7固定；千斤顶受力板3、螺栓固定板4通过连接板5与接触面板1焊接。加固时使用千斤顶将装置上顶至梁柱节点部位，并用螺栓7分别将螺栓固定板4和竖向固定板6与结构柱固定在一起，柱面另一侧加垫层钢板8承担螺母压力。此时，加强肋2与接触面板1将产生内力矩，并通过接触面板1对梁结构施加向上的三角形分布荷载；梁结构上的荷载通过力的传递，最终由受力螺栓7承担。
通过上述各步骤即完成了对梁结构的加固，该加固装置与梁结构形成新的受力体系，共同工作从而达到加固修复的目的。
综上所述，由于本加固装置具有以上优点及使用价值，而且在同类产品中未见有类似的产品发表，符合专利申请条件，故提出申请。

Claims (7)

1.以内力矩对梁结构进行加固及校正的装置，包括接触面板、加强肋、千斤顶受力板、螺栓固定板、连接板、竖向固定板、受力螺栓及垫层钢板；其特征在于：接触面板与下部加强肋焊接为一个整体；加强肋在靠近接触面板弯曲部位与接触面板分离，采用弧度弯曲与竖向固定板接触并焊接；接触面板与竖向固定板之间由螺栓固定；千斤顶受力板、螺栓固定板通过连接板与接触面板焊接。
2.根据权利要求1所述的以内力矩对梁结构进行加固及校正的装置，其特征在于：接触面板与水平面呈15度角，截面高度为截面宽度的1/10；下部焊接三根加强肋以增强其抗弯能力，分别位于接触面板中部及两侧；加强肋截面高度应为接触面板截面高度的2倍，截面宽度应为接触面板截面高度的1.5倍。
3.根据权利要求1所述的以内力矩对梁结构进行加固及校正的装置，其特征在于：接触面板在靠近梁柱节点部位弯曲，与水平面呈45度角；接触面板与竖向固定板之间由螺栓固定；加强肋与接触面板悬臂部分焊接成一整体，并在靠近接触面板弯折部位的1/5长度处，加强肋采用弧度弯曲，与接触面板分离，并与竖向固定板焊接。
4.根据权利要求1所述的以内力矩对梁结构进行加固及校正的装置，其特征在于：竖向固定板下部为与柱平行的钢板，上部为与水平面呈45度角的钢板；竖向固定板下部通过螺栓，与结构柱固定在一起；上部倾斜钢板通过螺栓与接触面板固定在一起，并与三根加强肋焊接为一个整体；柱面另一侧加垫层钢板承担螺母压力。
5.根据权利要求1所述的以内力矩对梁结构进行加固及校正的装置，其特征在于：在接触面板梁柱节点部位焊接两片三角形连接板；并在连接板上部焊接千斤顶受力板。
6.根据权利要求5所述的以内力矩对梁结构进行加固及校正的装置，其特征在于：在三角形连接板侧面焊接螺栓固定板；螺栓固定板通过受力螺栓，与结构柱固定在一起；柱面另一侧加垫层钢板承担螺母压力。
7.根据权利要求1所述的以内力矩对梁结构进行加固及校正的装置，其特征在于：千斤顶受力板的下表面与接触面板弯折处的上表面在同一平面内；螺栓固定板靠近结构柱的表面与竖向固定板靠近结构柱的表面在同一平面内。
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