CN109723227A - 一种贴壁抱接式圆形杆件抗压加固装置及加固方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种贴壁抱接式圆形杆件抗压加固装置及加固方法，涉及杆件加固的技术领域，解决了现有杆件加固造成钢结构资源浪费的问题，其技术方案要点是加固装置包括两加固件以及若干夹具；加固件包括两固定连接在一起的加固板，两加固板相互靠近的一侧相互连接；所述夹具两个一组，同一组的两夹具分别与两加固板相互背离的一侧相互接触并且同一组的两夹具可拆卸连接在一起；加固方法包括一下步骤：a．施工模拟验算；b．标记；c．选取加固件；d．安装加固件；将两加固件贴附在杆件的外表面，并且通过两可拆卸的夹具将加固件固定在杆件外侧进行杆件的加固，在施工完成之后可以将加固件和夹具拆卸下，减少了钢结构资源的浪费。
Description
技术领域
本发明涉及杆件加固的技术领域，更具体的说，它涉及一种贴壁抱接式圆形杆件抗压加固装置及加固方法。
背景技术
在钢结构网架施工过程中，无论是采用顶升、提升、滑移、散拼等施工方案，均可能会出现杆件超应力现象，杆件超应力一般发生在顶升点、提升点位置或相邻处，受压杆超应力，造成稳定性不够。杆件大多都为圆形杆件，钢结构网架一旦出现杆件超应力现象，轻则使杆件弯曲变形，重则出现网架倾覆，造成施工安全事故。传统的解决办法为替换杆件，增加杆件壁厚，提高杆件的应力承受范围，增加网架的安全系数。
传统的加固方法增加了杆件的壁厚，从而增加了钢结构整体的重量并且增加了不必要的用钢量，这不仅仅造成了钢结构承载能力的冗余提升，并且还在造成了钢结构资源的浪费。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种贴壁抱接式圆形杆件抗压加固装置，其通过将两加固件贴附在杆件的外表面，并且通过两可拆卸的夹具将加固件固定在杆件外侧进行杆件的加固，在施工完成之后可以将加固件和夹具拆卸下，能够针对特定的超应力位置进行加固，不会造成钢结构承载能力的冗余提升，并且加固件和夹具可以重复利用，减少了钢结构资源的浪费。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种贴壁抱接式圆形杆件抗压加固装置，包括两贴附在杆件外侧并且相对于杆件的轴线对称设置的加固件以及若干贴附在两加固件背离杆件一侧的用于将加固件固定在杆件上的夹具；
加固件包括两固定连接在一起的加固板，两加固板相互靠近的一侧相互连接；
所述夹具两个一组，同一组的两夹具分别与两加固板相互背离的一侧相互接触并且同一组的两夹具可拆卸连接在一起。
通过采用上述技术方案，对杆件进行加固的时候，先将两个加固板贴附在杆件的外侧，并且使得两加固板相对于杆件的轴线对称设置，然后通过若干组夹具将两加固板固定在杆件上；当施工完成之后，将夹具从杆件上拆卸下，然后将两加固板从杆件上取下，通过夹具的可拆卸连接实现了对加固板和夹具的循环利用，从而减少了对钢结构资源的浪费，并且通过加固板和夹具能够针对特定的超应力的位置进行加固，从而不会造成钢结构承载能力的冗余提升。
本发明进一步设置为：所述加固件的两加固板之间的夹角为90°。
通过采用上述技术方案，两加固板的夹角呈90°，使得加固件可以使用普通的角钢进行制备，从而无需进行加固板的定制，从而减少了加固装置的制备成本。
本发明进一步设置为：所述夹具包括两固定连接在一起的夹板以及固定连接在两夹板相互背离一侧的两固定板；
两夹板相互靠近的一侧固定连接在一起，两夹板之间的夹角等于两加固板之间的夹角；
固定板与两夹板夹角的角平分线相互垂直，两夹具上相互对应的两固定板可拆卸连接在一起。
通过采用上述技术方案，夹具的两夹板能够贴合到加固件的两加固板的外侧，从而使得同一组的两夹具能够更加稳固的将加固件固定在杆件外侧。
本发明进一步设置为：所述固定板上都开设有固定孔，当固定板安装在杆件上时，所有固定板上的固定孔的轴线相互平行，同一组的两夹具上相互对应的两固定孔同轴；
同一组的家具上相互对应的两固定板上都设置有穿过两固定孔的固定螺栓，固定螺栓的一端螺纹连接有固定螺母。
通过采用上述技术方案，将固定螺母拧紧在固定螺栓上，通过固定螺母和固定螺栓将夹具固定在杆件上，从而将加固件固定在杆件上，将固定螺母从固定螺栓上拧松取下，从而将夹具和加固件从杆件上拆卸下。
本发明进一步设置为：所述固定螺栓的外侧套设有加强套，加强套位于同一组的两夹具上相互对应的两固定板之间。
通过采用上述技术方案，通过设置加固套能够增加固定螺栓的强度，防止固定螺栓在受到较大的力的作用下发生弯曲变形。
本发明进一步设置为：同一组的两夹具上相互对应的两固定板相互靠近的一侧都开设有与固定孔同轴的限位槽，限位槽的直径等于加强套的外径。
通过采用上述技术方案，通过设置限位槽既能够对加固套进行定位，并且将加固套嵌入到限位槽当中，在加固套受力之后，固定板能够对加固套进行支撑，提高加固套的受力能力。
本发明进一步设置为：所述加固件设置有若干个，加固件分为两组，两组加固件相对于杆件的轴线对称设置，同一组的加固件的两加固板的夹角都朝向杆件且同一组的加固件都相互贴合在一起。
通过采用上述技术方案，在杆件将验算得到的超应力数值较大的情况下，可以通过增加加固板的数量来提高加固装置的加固效果，进一步提高杆件的强度。
本发明进一步设置为：所述加固件靠近杆件轴线的一侧都固定连接有长度方向与加固件长度方向相互平行的配合块，加固件背离杆件轴线的一侧都开设有与配合块相互配合的配合槽。
通过采用上述技术方案，配合块嵌入到配合槽当中，能够增加两加固件之间连接的稳固性。
本发明的另一目的在与提供一种贴壁抱接式圆形杆件抗压加固方法，利用该方法对杆件进行加固，能够减少钢结构资源的浪费，该方法包括以下步骤：
a．施工模拟验算：在进行钢结构网架施工之前，对钢结构网架的施工过程进行施工模拟验算分析，通过验算分析找出超应力杆件的位置以及超应力的数值范围；
b．标记：对验算分析所找出的超应力杆件的位置进行标记，将其与其余杆件区分开；
c．选取加固件：根据验算得到的超应力的数值范围选择合适厚度的加固件进行加固，或者采用加固件相互贴合的方式来提高加固件加固的效果，以满足验算出的超应力数字范围的要求；
d．安装加固件：将加固件贴附到杆件的外侧，然后将若干组夹具通过固定螺栓和固定螺母固定在杆件上，从而将加固件固定在杆件上。
通过采用上述技术方案，通过夹具的可拆卸连接实现了对加固板和夹具的循环利用，从而减少了对钢结构资源的浪费，并且通过加固板和夹具能够针对特定的超应力的位置进行加固，从而不会造成钢结构承载能力的冗余提升。
综上所述，本发明相比于现有技术具有以下有益效果：
1、本发明通过设置加固件和夹具，可拆卸的夹具将加固件固定在杆件外侧进行杆件的加固，在施工完成之后可以将加固件和夹具拆卸下，能够针对特定的超应力位置进行加固，不会造成钢结构承载能力的冗余提升，并且加固件和夹具可以重复利用，减少了钢结构资源的浪费；
2、本发明通过设置加固套，能够增加固定螺栓的强度，防止固定螺栓在受到较大的力的作用下发生弯曲变形。
附图说明
图1为实施例一的完整结构的轴测图；
图2为实施例一的完整结构的剖视图；
图3为实施例二的完整结构的剖视图；
图4为实施例三的完整结构的剖视图。
图中：1、加固件；11、加固板；111、配合块；112、配合槽；2、夹具；21、夹板；22、固定板；221、固定孔；222、限位槽；3、固定螺栓；4、固定螺母；5、加强套。
具体实施方式
实施例一：一种贴壁抱接式圆形杆件抗压加固装置，参见附图1，包括两贴附在杆件外侧并且相对于杆件的轴线对称设置的加固件1以及若干贴附在两加固件1背离杆件一侧的用于将加固件1固定在杆件上的夹具2；加固件1包括两固定连接在一起的加固板11，两加固板11相互靠近的一侧固定连接在一起，两加固板11之间的夹角等于90°；夹具2两个一组，同一组的两夹具2分别与两加固板11相互背离的一侧相互接触；夹具2包括两固定连接在一起的夹板21以及固定连接在两夹板21相互背离一侧的两固定板22；两夹板21相互靠近的一侧固定连接在一起，两夹板21之间的夹角等于90°。夹板21的宽度大于加固板11的宽度。
参见附图1和附图2，加固件1的两加固板11的宽度相等，夹具2的两夹板21的宽度相等。夹具2的内侧与加固件1的外侧相互贴合在一起。固定板22与夹具2两夹板21夹角的角平分线相互垂直，固定板22上都开设有贯穿固定板22的固定孔221，固定孔221的轴线方向垂直与固定板22；同一组的两夹具2上相互对应的两固定板22上的固定孔221同轴；同一组两夹具2上相互对应的两固定板22的固定孔221设置有穿过固定孔221的固定螺栓3，固定螺栓3的端部螺纹连接有固定螺母4；拧紧固定螺母4，通过固定螺栓3和固定螺母4将同一组的两夹具2固定连接在一起。
该贴壁抱接式圆形杆件抗压加固装置在进行使用时的工作原理如下：先将两加固件1的内侧扣在杆件的外侧，并且是的两加固件1相对于杆件的轴线对称分布，将夹具2扣在加固件1的外侧，将同一组的两夹具2通过两根固定螺栓3和两个固定螺母4固定连接在一起，将固定螺母4拧紧在固定螺栓3上，从而通过夹具2将加固件1固定在杆件上。
实施例二：一种贴壁抱接式圆形杆件抗压加固装置，本实施例与实施例一之间的区别在与固定螺栓3的外侧套设有加强套5，加强套5位于同一组的两夹具2上相互对应的两固定板22之间，同一组的两夹具2上相互对应的两固定板22相互靠近的一侧开设有限位槽222，限位槽222与固定孔221同轴并且限位槽222的直径等于加强套5的外径。加强套5的内径等于固定螺栓3的直径，通过设置加强套5能够增加固定螺栓3的强度，防止固定螺栓3在受力之后发生弯曲。
实施例三：一种贴壁抱接式圆形杆件抗压加固装置，本实施例与实施例一之间的区别在与加固件1设置有若干个，若干个加固件1分为两组，两组加固件1相对于杆件的轴线对称设置，每一组加固件1都相互贴合在一起，加固件1的两加固板11之间的夹角朝向杆件的轴线一侧。夹具2的内侧与处于最外侧的加固件1的外侧相互接触，从而通过夹具2将两组加固件1固定在杆件上。加固件1靠近杆件轴线的一侧都固定连接有长度方向与加固件1的长度方向相互平行的配合块111，加固件1背离杆件轴线的一侧开设有长度方向与配合块111相互配合的配合槽112；同一组相邻的两加固件1上的配合块111与配合槽112相互配合，从而使得两加固件1之间的连接更加稳固。
根据杆件的超应力的数值，可以通过增加每组加固件1数量的方式来提高加固件1对杆件加强的效果。
实施例四：一种贴壁抱接式圆形杆件抗压加固方法，包括以下步骤：
a．施工模拟验算：在进行钢结构网架施工之前，对钢结构网架的施工过程进行施工模拟验算分析，通过验算分析找出超应力杆件的位置以及超应力的数值范围；
b．标记：对验算分析所找出的超应力杆件的位置进行标记，将其与其余杆件区分开；
c．选取加固件1：根据验算得到的超应力的数值范围选择合适厚度的加固件1进行加固，或者采用加固件1相互贴合的方式来提高加固件1加固的效果，以满足验算出的超应力数字范围的要求；
d．安装加固件1：将加固件1贴附到杆件的外侧，然后将若干组夹具2通过固定螺栓3和固定螺母4固定在杆件上，从而将加固件1固定在杆件上。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。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前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种贴壁抱接式圆形杆件抗压加固装置，其特征在于：包括两贴附在杆件外侧并且相对于杆件的轴线对称设置的加固件(1)以及若干贴附在两加固件(1)背离杆件一侧的用于将加固件(1)固定在杆件上的夹具(2)；
加固件(1)包括两固定连接在一起的加固板(11)，两加固板(11)相互靠近的一侧相互连接；
所述夹具(2)两个一组，同一组的两夹具(2)分别与两加固板(11)相互背离的一侧相互接触并且同一组的两夹具(2)可拆卸连接在一起。
2.根据权利要求1所述的一种贴壁抱接式圆形杆件抗压加固装置，其特征在于：所述加固件(1)的两加固板(11)之间的夹角为90°。
3.根据权利要求1所述的一种贴壁抱接式圆形杆件抗压加固装置，其特征在于：所述夹具(2)包括两固定连接在一起的夹板(21)以及固定连接在两夹板(21)相互背离一侧的两固定板(22)；
两夹板(21)相互靠近的一侧固定连接在一起，两夹板(21)之间的夹角等于两加固板(11)之间的夹角；
固定板(22)与两夹板(21)夹角的角平分线相互垂直，两夹具(2)上相互对应的两固定板(22)可拆卸连接在一起。
4.根据权利要求1所述的一种贴壁抱接式圆形杆件抗压加固装置，其特征在于：所述固定板(22)上都开设有固定孔(221)，当固定板(22)安装在杆件上时，所有固定板(22)上的固定孔(221)的轴线相互平行，同一组的两夹具(2)上相互对应的两固定孔(221)同轴；
同一组的家具上相互对应的两固定板(22)上都设置有穿过两固定孔(221)的固定螺栓(3)，固定螺栓(3)的一端螺纹连接有固定螺母(4)。
5.根据权利要求4所述的一种贴壁抱接式圆形杆件抗压加固装置，其特征在于：所述固定螺栓(3)的外侧套设有加强套(5)，加强套(5)位于同一组的两夹具(2)上相互对应的两固定板(22)之间。
6.根据权利要求5所述的一种贴壁抱接式圆形杆件抗压加固装置，其特征在于：同一组的两夹具(2)上相互对应的两固定板(22)相互靠近的一侧都开设有与固定孔(221)同轴的限位槽(222)，限位槽(222)的直径等于加强套(5)的外径。
7.根据权利要求1所述的一种贴壁抱接式圆形杆件抗压加固装置，其特征在于：所述加固件(1)设置有若干个，加固件(1)分为两组，两组加固件(1)相对于杆件的轴线对称设置，同一组的加固件(1)的两加固板(11)的夹角都朝向杆件且同一组的加固件(1)都相互贴合在一起。
8.根据权利要求7所述的一种贴壁抱接式圆形杆件抗压加固装置，其特征在于：所述加固件(1)靠近杆件轴线的一侧都固定连接有长度方向与加固件(1)长度方向相互平行的配合块(111)，加固件(1)背离杆件轴线的一侧都开设有与配合块(111)相互配合的配合槽(112)。
9.一种应用权利要求1～8任一权利要求所述的贴壁抱接式圆形杆件抗压加固装置对杆件进行抗压加固的加固方法，其特征在于：包括一下步骤：
a．施工模拟验算：在进行钢结构网架施工之前，对钢结构网架的施工过程进行施工模拟验算分析，通过验算分析找出超应力杆件的位置以及超应力的数值范围；
b．标记：对验算分析所找出的超应力杆件的位置进行标记，将其与其余杆件区分开；
c．选取加固件(1)：根据验算得到的超应力的数值范围选择合适厚度的加固件(1)进行加固，或者采用加固件(1)相互贴合的方式来提高加固件(1)加固的效果，以满足验算出的超应力数字范围的要求；
d．安装加固件(1)：将加固件(1)贴附到杆件的外侧，然后将若干组夹具(2)通过固定螺栓(3)和固定螺母(4)固定在杆件上，从而将加固件(1)固定在杆件上。
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