CN107558751A - 一种利用槽钢加固的使用螺栓连接的钢管柱及其加固方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于建筑工程输电塔架相关技术领域，提供了一种利用槽钢加固的使用螺栓连接的钢管柱及其加固方法，用于解决现有技术加固方式存在焊接变形、焊接工程量大、效率低、受天气和气候的影响大、焊接质量难以保证等问题，保证了加固质量，缩短了加固周期，降低了对加固人员的技术水平要求。本发明利用槽钢加固的使用螺栓连接的钢管柱包括：钢管柱、第一槽钢、第二槽钢和螺栓；所述第一槽钢、所述第二槽钢均安装在所述钢管柱的外侧；所述第一槽钢和所述第二槽钢以所述钢管柱为对称轴对称布置；所述钢管柱、所述第一槽钢和所述第二槽钢均设有螺栓孔；所述钢管柱和所述第一槽钢通过所述螺栓连接；所述钢管柱和所述第二槽钢通过所述螺栓连接。
Description
技术领域
本发明属于建筑工程输电塔架相关技术领域，具体涉及一种利用槽钢加固的使用螺栓连接的钢管柱及其加固方法。
背景技术
钢管柱广泛应用于输电塔架结构中，部分输电塔架在服役过程中出现杆件失稳而导致塔架倒塌的事故。输电塔架一旦遭受破坏，不仅造成巨大的经济损失，严重的可能引起整个供电系统的瘫痪。
目前，钢管柱加固主要采用现场焊接加固构件的方式进行拼接，这种拼接方式具有很多缺点，为保证现场焊接质量，需要避免钢管运输过程中的挤压变形和现场焊接过程中的焊接变形，进行现场焊接时，钢管柱需开设坡口，并设置焊接垫板，钢管柱外侧需设置连接耳板进行临时固定，焊接完成后，还需切除临时连接耳板，并进行防锈和补漆，施工工艺复杂；现场焊接会在焊缝附近形成热影响区，使钢材的性能发生变化，材质变脆，而且焊接时将产生焊接残余应力，使钢管柱发生脆性破坏的可能性增大，降低钢管柱的承载力，焊接残余变形还会使钢管柱的形状尺寸发生变化，矫正费工；现场焊接对施工人员的技术水平要求较高；现场焊接受天气和气候的影响较大，焊接质量难以保证。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种利用槽钢加固的使用螺栓连接的钢管柱及其加固方法，用于解决现有技术加固方式存在焊接变形、焊接工程量大、效率低、受天气和气候的影响大、焊接质量难以保证等问题。
本发明的具体技术方案如下：
一种利用槽钢加固的使用螺栓连接的钢管柱，包括：钢管柱、第一槽钢、第二槽钢和螺栓；
所述第一槽钢、所述第二槽钢均安装在所述钢管柱的外侧；
所述第一槽钢和所述第二槽钢以所述钢管柱为对称轴对称布置；
所述钢管柱、所述第一槽钢和所述第二槽钢均设有螺栓孔；
所述钢管柱和所述第一槽钢通过所述螺栓连接；
所述钢管柱和所述第二槽钢通过所述螺栓连接。
优选的，所述第一槽钢和所述第二槽钢的螺栓孔直径大于所述螺栓的螺杆直径。
优选的，所述钢管柱的截面形状为圆形。
优选的，所述钢管柱、所述第一槽钢和所述第二槽钢均攻丝有内螺纹，所述内螺纹与所述螺栓相匹配。
优选的，所述螺栓为单边螺栓或膨胀螺栓或对拉螺栓。
本发明还提供一种加固钢管柱的方法，包括：
对钢管柱、第一槽钢和第二槽钢开设螺栓孔；
以所述钢管柱为对称中心，将所述第一槽钢、所述第二槽钢对称布置在所述钢管柱的外侧；
将所述螺栓拧入所述第一槽钢的螺栓孔和所述钢管柱的螺栓孔中，并对所述螺栓进行加固；
将所述螺栓拧入所述第二槽钢的螺栓孔和所述钢管柱的螺栓孔中，并对所述螺栓进行加固。
进一步地，所述将所述螺栓拧入所述第一槽钢的螺栓孔和所述钢管柱的螺栓孔中，并对所述螺栓进行加固还包括：对所述钢管柱、所述第一槽钢和所述第二槽钢攻丝内螺纹，所述内螺纹与所述螺栓相匹配。
优选的，所述螺栓为单边螺栓或膨胀螺栓或对拉螺栓。
优选的，所述第一槽钢和所述第二槽钢的螺栓孔直径大于所述螺栓的螺杆直径。
优选的，所述钢管柱的截面形状为圆形。
综上所述，本发明提供了一种利用槽钢加固的使用螺栓连接的钢管柱，一种利用槽钢加固的使用螺栓连接的钢管柱，包括：钢管柱、第一槽钢、第二槽钢和螺栓；所述第一槽钢、所述第二槽钢均安装在所述钢管柱的外侧；所述第一槽钢和所述第二槽钢以所述钢管柱为对称轴对称布置；所述钢管柱、所述第一槽钢和所述第二槽钢均设有螺栓孔；所述钢管柱和所述第一槽钢通过所述螺栓连接；所述钢管柱和所述第二槽钢通过所述螺栓连接。本发明能够提高钢管柱加固质量和效率，缩短了加固周期。螺栓连接的钢管柱，其构件均在工厂加工制作完成，克服了现有技术加固方式现场焊接工程量大、效率低、受天气和气候的影响大、焊接质量难以保证等缺点，提高了劳动效率，降低了劳动强度，保证了加固质量，缩短了加固周期；降低了对加固人员的技术水平要求，螺栓连接的钢管柱无需专业的焊工，通过简单的操作即可实现钢管柱的加固，对安装人员的技术水平要求较低。采用螺栓连接，解决了闭合截面螺栓连接的施工难题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其它的附图。
图1为输电塔架的三维示意图；
图2为槽钢加固的使用单边螺栓连接的钢管柱(一根钢管柱)；其中图2(a)为槽钢加固的使用单边螺栓连接的钢管柱(一根钢管柱)示意图；图2(b)为槽钢加固的使用单边螺栓连接的钢管柱(一根钢管柱)剖面图；
图3为槽钢加固的使用膨胀螺栓连接的钢管柱(一根钢管柱)；其中图3(a)为槽钢加固的使用膨胀螺栓连接的钢管柱(一根钢管柱)示意图；图3(b)为槽钢加固的使用膨胀螺栓连接的钢管柱(一根钢管柱)剖面图；
图4为槽钢加固的使用对拉螺栓连接的钢管柱(一根钢管柱)；其中图4(a)为槽钢加固的使用对拉螺栓连接的钢管柱(一根钢管柱)示意图；图4(b)为槽钢加固的使用对拉螺栓连接的钢管柱(一根钢管柱)剖面图；
图5为槽钢加固的使用单边螺栓连接的钢管柱(两根钢管柱)；其中图5(a)为槽钢加固的使用单边螺栓连接的钢管柱(两根钢管柱)示意图；图5(b)为槽钢加固的使用单边螺栓连接的钢管柱(两根钢管柱)剖面图；
图6为槽钢加固的使用膨胀螺栓连接的钢管柱(两根钢管柱)；其中图6(a)为槽钢加固的使用膨胀螺栓连接的钢管柱(两根钢管柱)示意图；图6(b)为槽钢加固的使用膨胀螺栓连接的钢管柱(两根钢管柱)剖面图；
图7槽钢加固的使用对拉螺栓连接的钢管柱(两根钢管柱)；其中图7(a)为槽钢加固的使用对拉螺栓连接的钢管柱(两根钢管柱)示意图；图7(b)为槽钢加固的使用对拉螺栓连接的钢管柱(两根钢管柱)剖面图。
图示说明，1上段钢管柱、2下段钢管柱、3槽钢、4单边螺栓、5螺栓孔、6内螺纹、7膨胀螺栓、8对拉螺栓。
具体实施方式
本发明提供了一种利用槽钢加固的使用螺栓连接的钢管柱，包括：钢管柱、第一槽钢、第二槽钢和螺栓；
所述第一槽钢、所述第二槽钢均安装在所述钢管柱的外侧；
所述第一槽钢和所述第二槽钢以所述钢管柱为对称轴对称布置；
所述钢管柱、所述第一槽钢和所述第二槽钢均设有螺栓孔；
所述钢管柱和所述第一槽钢通过所述螺栓连接；
所述钢管柱和所述第二槽钢通过所述螺栓连接。
其中，所述钢管柱的数量可以为一根，也可以为两根。
本发明中，所述第一槽钢和所述第二槽钢的螺栓孔直径大于所述螺栓的螺杆直径。
所述槽钢根据所述钢管柱的截面形状确定相应规格。
本发明中，所述钢管柱的截面形状为圆形。
圆形钢管柱加固不仅仅限于防屈曲加固，该加固方式为强度加固，提高了屈曲承载力。
本发明中，所述钢管柱、所述第一槽钢和所述第二槽钢均攻丝有内螺纹，所述内螺纹与所述螺栓相匹配。
本发明中，所述螺栓为单边螺栓或膨胀螺栓或对拉螺栓。
所述单边螺栓、膨胀螺栓和对拉螺栓不含螺母，所述带有攻丝内螺纹的钢管柱、第一槽钢和第二槽钢充当螺母，相对于传统的螺栓连接方式，一方面节省了螺母，另一方面在一侧即可完成闭合截面钢管柱的拼接，方便加固。
本发明还提供一种加固钢管柱的方法，包括：
对钢管柱、第一槽钢和第二槽钢开设螺栓孔；
以所述钢管柱为对称中心，将所述第一槽钢、所述第二槽钢对称布置在所述钢管柱的外侧；
将所述螺栓拧入所述第一槽钢的螺栓孔和所述钢管柱的螺栓孔中，并对所述螺栓进行加固；所述螺栓沿所述钢管柱成对对称布置，所需螺栓的直径和个数由实际受力情况确定；其中，所述螺栓与所述第一槽钢的螺栓孔和所述钢管柱的螺栓孔相对应；
将所述螺栓拧入所述第二槽钢的螺栓孔和所述钢管柱的螺栓孔中，并对所述螺栓进行加固；所述螺栓沿所述钢管柱成对对称布置，所需螺栓的直径和个数由实际受力情况确定；其中，所述螺栓与所述第二槽钢的螺栓孔和所述钢管柱的螺栓孔相对应；
需要说明的是，本发明中钢管柱的螺栓孔开设有至少两个，上述将螺栓拧入第一槽钢的螺栓孔和钢管柱的螺栓孔中，此处钢管柱的螺栓孔可理解为第一螺栓孔，该第一螺栓孔与第一槽钢的螺栓孔在规格、尺寸等参数上相互对应，同理，上述将螺栓拧入第二槽钢的螺栓孔和钢管柱的螺栓孔中，此处钢管柱的螺栓孔为第二螺栓孔，该螺栓孔与第二槽钢的螺栓孔相对应。
本发明中，所述将所述螺栓拧入所述第一槽钢的螺栓孔和所述钢管柱的螺栓孔中，并对所述螺栓进行加固还包括：对所述钢管柱、所述第一槽钢和所述第二槽钢攻丝内螺纹，所述内螺纹与所述螺栓相匹配。
本发明中，所述螺栓为单边螺栓或膨胀螺栓或对拉螺栓。
本发明中，所述第一槽钢和所述第二槽钢的螺栓孔直径大于所述螺栓的螺杆直径。
下面将结合本发明具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本领域技术人员应当理解，对本发明的具体实施例进行修改或者对部分技术特征进行同等替换，而不脱离本发明技术方案的精神，均应涵盖在本发明保护的范围中。
实施例1
图1为输电塔架的三维示意图。
请参阅图2，为槽钢加固的使用单边螺栓连接的钢管柱(一根钢管柱)；其中图2(a)为槽钢加固的使用单边螺栓连接的钢管柱(一根钢管柱)示意图；图2(b)为槽钢加固的使用单边螺栓连接的钢管柱(一根钢管柱)剖面图；包括：上段钢管柱1、槽钢3、单边螺栓4，槽钢3包括第一槽钢和第二槽钢；第一槽钢、第二槽钢均安装在上段钢管柱1的外侧；第一槽钢和第二槽钢以上段钢管柱1为对称轴对称布置；上段钢管柱1、第一槽钢和第二槽钢均设有螺栓孔5；上段钢管柱1和槽钢3通过单边螺栓4连接。第一槽钢和第二槽钢的螺栓孔5直径大于单边螺栓4的螺杆直径。上段钢管柱1的截面形状为圆形。上段钢管柱1、第一槽钢和第二槽钢均攻丝有内螺纹6，内螺纹6与单边螺栓4相匹配。上段钢管柱1和槽钢3均在工厂加工预制完成。单边螺栓4不含螺母，沿上段钢管柱1成对对称布置，带有内螺纹6的上段钢管柱1充当螺母。
实施例2
请参阅图3，为槽钢加固的使用膨胀螺栓连接的钢管柱(一根钢管柱)；其中图3(a)为槽钢加固的使用膨胀螺栓连接的钢管柱(一根钢管柱)示意图；图3(b)为槽钢加固的使用膨胀螺栓连接的钢管柱(一根钢管柱)剖面图；包括：上段钢管柱1、槽钢3、膨胀螺栓7，槽钢3包括第一槽钢和第二槽钢；第一槽钢、第二槽钢均安装在上段钢管柱1的外侧；第一槽钢和第二槽钢以上段钢管柱1为对称轴对称布置；上段钢管柱1、第一槽钢和第二槽钢均设有螺栓孔5；上段钢管柱1和槽钢3通过膨胀螺栓7连接。第一槽钢和第二槽钢的螺栓孔5直径大于膨胀螺栓7的螺杆直径。上段钢管柱1的截面形状为圆形。上段钢管柱1、第一槽钢和第二槽钢均攻丝有内螺纹6，内螺纹6与膨胀螺栓7相匹配。上段钢管柱1和槽钢3均在工厂加工预制完成。
实施例3
请参阅图4，为槽钢加固的使用对拉螺栓连接的钢管柱(一根钢管柱)；其中图4(a)为槽钢加固的使用对拉螺栓连接的钢管柱(一根钢管柱)示意图；图4(b)为槽钢加固的使用对拉螺栓连接的钢管柱(一根钢管柱)剖面图；除对拉螺栓8取代膨胀螺栓7外，与实施例2相同。
请参阅图5，为槽钢加固的使用单边螺栓连接的钢管柱(两根钢管柱)；其中图5(a)为槽钢加固的使用单边螺栓连接的钢管柱(两根钢管柱)示意图；图5(b)为槽钢加固的使用单边螺栓连接的钢管柱(两根钢管柱)剖面图；除上段钢管柱1改为上段钢管柱1和下段钢管柱2外，与实施例1相同。
请参阅图6，为槽钢加固的使用膨胀螺栓连接的钢管柱(两根钢管柱)；其中图6(a)为槽钢加固的使用膨胀螺栓连接的钢管柱(两根钢管柱)示意图；图6(b)为槽钢加固的使用膨胀螺栓连接的钢管柱(两根钢管柱)剖面图；除上段钢管柱1改为上段钢管柱1和下段钢管柱2外，与实施例2相同。
请参阅图7，为槽钢加固的使用对拉螺栓连接的钢管柱(两根钢管柱)；其中图7(a)为槽钢加固的使用对拉螺栓连接的钢管柱(两根钢管柱)示意图；图7(b)为槽钢加固的使用对拉螺栓连接的钢管柱(两根钢管柱)剖面图；除对拉螺栓8取代膨胀螺栓7、上段钢管柱1改为上段钢管柱1和下段钢管柱2外，与实施例2相同。
实施例4
本实施例为上述实施例1的加固方法。槽钢加固的使用单边螺栓连接的钢管柱(一根钢管柱)进行加固时，以上段钢管柱1为对称中心，将第一槽钢、第二槽钢对称布置在上段钢管柱1的外侧；将单边螺栓4拧入槽钢和上段钢管柱1的螺栓孔5中，并对单边螺栓4进行加固，完成钢管柱加固。
实施例5
本实施例为上述实施例2～3的加固方法。槽钢加固的使用膨胀螺栓连接的钢管柱(一根钢管柱)的加固方法，除膨胀螺栓7取代单边螺栓4外，与实施例4相同；槽钢加固的使用对拉螺栓连接的钢管柱(一根钢管柱)的加固方法，除对拉螺栓8取代单边螺栓4外，与实施例4相同；槽钢加固的使用单边螺栓连接的钢管柱(两根钢管柱)的加固方法，除上段钢管柱1改为上段钢管柱1和下段钢管柱2外，与实施例4相同；槽钢加固的使用膨胀螺栓连接的钢管柱(两根钢管柱)的加固方法，除膨胀螺栓7取代单边螺栓4、上段钢管柱1改为上段钢管柱1和下段钢管柱2外，与实施例4相同；槽钢加固的使用对拉螺栓连接的钢管柱(两根钢管柱)的加固方法，除对拉螺栓8取代单边螺栓4、上段钢管柱1改为上段钢管柱1和下段钢管柱2外，与实施例4相同。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种利用槽钢加固的使用螺栓连接的钢管柱，其特征在于，包括：钢管柱、第一槽钢、第二槽钢和螺栓；
所述第一槽钢、所述第二槽钢均安装在所述钢管柱的外侧；
所述第一槽钢和所述第二槽钢以所述钢管柱为对称轴对称布置；
所述钢管柱、所述第一槽钢和所述第二槽钢均设有螺栓孔；
所述钢管柱和所述第一槽钢通过所述螺栓连接；
所述钢管柱和所述第二槽钢通过所述螺栓连接。
2.根据权利要求1所述的钢管柱，其特征在于，所述第一槽钢和所述第二槽钢的螺栓孔直径大于所述螺栓的螺杆直径。
3.根据权利要求1所述的钢管柱，其特征在于，所述钢管柱的截面形状为圆形。
4.根据权利要求1所述的钢管柱，其特征在于，所述钢管柱、所述第一槽钢和所述第二槽钢均攻丝有内螺纹，所述内螺纹与所述螺栓相匹配。
5.根据权利要求1所述的钢管柱，其特征在于，所述螺栓为单边螺栓或膨胀螺栓或对拉螺栓。
6.一种加固钢管柱的方法，其特征在于，包括：
对钢管柱、第一槽钢和第二槽钢开设螺栓孔；
以所述钢管柱为对称中心，将所述第一槽钢、所述第二槽钢对称布置在所述钢管柱的外侧；
将所述螺栓拧入所述第一槽钢的螺栓孔和所述钢管柱的螺栓孔中，并对所述螺栓进行加固；
将所述螺栓拧入所述第二槽钢的螺栓孔和所述钢管柱的螺栓孔中，并对所述螺栓进行加固。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述将所述螺栓拧入所述第一槽钢的螺栓孔和所述钢管柱的螺栓孔中，并对所述螺栓进行加固还包括：对所述钢管柱、所述第一槽钢和所述第二槽钢攻丝内螺纹，所述内螺纹与所述螺栓相匹配。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述螺栓为单边螺栓或膨胀螺栓或对拉螺栓。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一槽钢和所述第二槽钢的螺栓孔直径大于所述螺栓的螺杆直径。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述钢管柱的截面形状为圆形。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20180109 |