CN108086707A - 大跨度刚架加固中的张弦结构体系及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大跨度刚架加固中的张弦结构体系，厂房框架上设置有牛腿固定件，两牛腿固定件之间张拉有下弦，下弦与钢梁之间支承有支撑杆。本发明提供的大跨度刚架加固中的张弦结构体系能够更大幅度提升钢梁的承载能力，并且其中的牛腿固定件能够使下弦的张拉和固定更加易于操作。
Description
技术领域
本发明涉及一种大跨度刚架加固中的张弦结构体系。本发明还涉及上述大跨度刚架加固中的张弦结构体系的施工方法。
背景技术
伴随着改革开放，上世纪80年代以来，我国建造了大量的工业厂房。随着近年来工业现代化的发展，前期建造的一大批门式刚架厂房结构普遍面临使用功能变化而导致结构所受荷载增加的问题，这使得原有的结构承载能力已不能满足现行规范要求，急需加固。
常规的门式刚架加固一般都为被动式加固，通常采用采用增大截面、增设支托等方法进行加固，新增构件存在二次受力的问题，无法保证与原结构协同受力，只有当受荷达到一定值时，新增构件才进行工作，导致原结构构件与新增构件存在应力差值。并且新增构件与原构件直接焊接工作量大，无法保证施工质量，在焊接过程中钢材的熔融后在融合对原结构强度也有相当大的损失。而且传统的增大截面的加固方式对原有建筑净高影响很大，严重影响原有建筑的使用功能；并且传统的加固方式一般都需要设置临时支撑，占用厂房的生产空间，使得厂房正常运营无法进行。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够大幅度提升钢梁承载力的大跨度刚架加固中的张弦结构体系。本发明所要解决的技术问题还包括提供一种上述大跨度刚架加固中的张弦结构体系的施工方法。
为此，本发明提供的大跨度刚架加固中的张弦结构体系：其厂房框架上设置有牛腿固定件，两牛腿固定件之间张拉有下弦，下弦与钢梁之间支承有支撑杆。
在上述技术方案中，所述牛腿固定件固定在钢梁的侧部，牛腿固定件与边柱连接有斜杆，斜杆一端与牛腿固定件铰接另一端与边柱铰接。
本发明还提供了上述大跨度刚架加固中的张弦结构体系的施工方法，包括以下步骤：A、在边柱上端固定设置牛腿固定件，在两牛腿固定件之间架设横杆；B、将支承瓦焊接固定在钢梁底面，将竖杆上端与支承瓦铰接，竖杆下端固定在横杆上；C、在每个所述竖杆下方的下弦与所述横杆之间间隔支承下支撑杆，下支撑杆下端与下弦固定连接，支撑杆上端与横杆铰接；D、将下弦两端预紧张拉于横杆两端。
本发明的技术效果：
1、本发明中利用牛腿固定件在厂房原框架上张拉下弦，并采用支撑杆支承在钢梁与下弦之间，当钢梁局部压力过大时，则可以依次通过支撑杆——下弦——支撑杆的方式将钢梁局部受到的过大压力均匀分散到各钢梁的各部位，从而提升钢梁的整体承载能力。
2、两侧的牛腿固定件采用斜杆与边柱铰接，进一步将钢梁受到的部分压力分散到边柱上，同时又使牛腿固定件在下弦预紧张拉的力和斜杆的铰接拉力之间达到平衡，有利于提升整体稳定性。
3、采用张弦结构体系的体外预应力加固技术属于主动加固方式，张拉预应力筋后，预应力筋提前受力，与原结构构件同步工作，二者不存在应力差值；
4、由于预应力筋本身体量很小，加固后预应力筋占用的空间很少，能够适应钢梁下方狭小空间；
5、预应力钢绞线构成的下弦布置方式灵活，可以依据设备管线灵活布置钢绞线的位置，而且施工过程中需要焊接的工作量很小，对施工质量有保证；
6、采用体外预应力技术加固，对原建筑的当前运营影响很小，可在不限制使用的条件下进行加固。
附图说明
图1为本发明第一种实施例提供的大跨度刚架加固中的张弦结构体系的结构示意图。
图2为本发明第二种实施例提供的大跨度刚架加固中的张弦结构体系的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明，其中描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1所示，本发明第一种实施例提供的大跨度刚架加固中的张弦结构体系，其厂房框架上设置有牛腿固定件2，两牛腿固定件2之间张拉有下弦6，下弦6与钢梁1之间支承有支撑杆，支撑杆为多跟横向均匀分布的竖向支撑杆10。所述牛腿固定件2固定在钢梁1的侧部，牛腿固定件2与边柱9连接有斜连杆11，斜连杆11一端与牛腿固定件2铰接另一端与边柱9铰接。
参照图2所示，本发明第二种实施例提供的大跨度刚架加固中的张弦结构体系中，厂房两侧边柱9上端紧靠钢梁1设置有牛腿固定件2，牛腿固定件2之间架设固定有横杆3，所述钢梁1下侧沿钢梁1弧度固定有支承瓦4，支承瓦4与横杆3之间竖向支承有竖杆5，竖杆5上端与支承瓦4铰接、下端与横杆3固定连接，所述横杆3的端部向下张拉连接有下弦6，每个所述竖杆5下方的下弦6与所述横杆3之间间隔支承有下支撑杆7，下支撑杆7下端与下弦6固定连接，下支撑杆7上端与横杆3铰接。上述结构主要适应于部分承载力严重不足的钢梁1，上述结构能够提供远超现有加固结构的承载力提升。
参照图1所示，为了进一步强化对钢梁的支撑，相邻所述竖杆5的上下端斜向支承有斜杆8，斜杆8支承在支承瓦4与横杆3之间。斜杆8的设置使竖杆5与斜杆8形成多个三角形结构，使结构强度得到强化。
上述第二种实施例中，下弦通过下支撑杆对横杆进行支承，横杆两端固定在边柱上，而横杆通过竖杆和斜杆支撑支承瓦，支承瓦由于焊接固定在钢梁底面从而对钢梁实现强有力且更加平衡的支承，由于整体结构以横杆为分界线实现平衡，能够更好地为钢梁提供更加强有力的支承力。
参照图1所示，本发明还提供了上述大跨度刚架加固中的张弦结构体系的施工方法，包括以下步骤：A、在边柱9上端固定设置牛腿固定件2，在两牛腿固定件2之间架设横杆3；B、将支承瓦4焊接固定在钢梁1底面，将竖杆5上端与支承瓦4铰接，竖杆5下端固定在横杆3上；C、在每个所述竖杆5下方的下弦6与所述横杆3之间间隔支承下支撑杆7，下支撑杆7下端与下弦6固定连接，下支撑杆7上端与横杆3铰接；D、将下弦6两端预紧张拉于横杆3两端。
Claims (5)
1.一种大跨度刚架加固中的张弦结构体系，其特征是：厂房框架上设置有牛腿固定件，两牛腿固定件之间张拉有下弦，下弦与钢梁之间支承有支撑杆。
2.根据权利要求1所述的大跨度刚架加固中的张弦结构体系，其特征是：所述牛腿固定件固定在钢梁的侧部，牛腿固定件与边柱连接有斜连杆，斜连杆一端与牛腿固定件铰接另一端与边柱铰接。
3.根据权利要求1所述的大跨度刚架加固中的张弦结构体系，其特征是：厂房两侧边柱上端紧靠钢梁设置有牛腿固定件，牛腿固定件之间架设固定有横杆，所述钢梁下侧沿钢梁弧度固定有支承瓦，支承瓦与横杆之间竖向支承有竖杆，竖杆上端与支承瓦铰接、下端与横杆固定连接，所述横杆的端部向下张拉连接有下弦，每个所述竖杆下方的下弦与所述横杆之间间隔支承有下支撑杆，下支撑杆下端与下弦固定连接，下支撑杆上端与横杆铰接。
4.根据权利要求3所述的大跨度刚架加固中的张弦结构体系，其特征是：相邻所述竖杆的上下端斜向支承有斜杆，斜杆支承在支承瓦与横杆之间。
5.一种权利要求3所述大跨度刚架加固中的张弦结构体系的施工方法，其特征是：包括以下步骤：A、在边柱上端固定设置牛腿固定件，在两牛腿固定件之间架设横杆；B、将支承瓦焊接固定在钢梁底面，将竖杆上端与支承瓦铰接，竖杆下端固定在横杆上；C、在每个所述竖杆下方的下弦与所述横杆之间间隔支承下支撑杆，下支撑杆下端与下弦固定连接，下支撑杆上端与横杆铰接；D、将下弦两端预紧张拉于横杆两端。
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