CN115467547B - 钢桁架通廊腹杆加固方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及工业建筑钢结构加固技术领域,公开了一种钢桁架通廊腹杆加固方法。该加固方法包括以下步骤:在上节点板和下节点板的外周分别焊接上加强板和下加强板;在腹杆的腐蚀侧焊接槽钢,将槽钢的顶部与上节点板和上加强板焊接,底部与下节点板和下加强板焊接;将槽钢与腹杆的连接处做密封处理,并将槽钢的顶部通过封板密封;在下节点板的内侧浇筑形成护脚,并使得槽钢的底部与护脚之间形成排水间隙。本发明提供的加固方法安装方便、操作简单、方便后期检修维护,能够保证原结构与新增钢构件共同受力,大幅提高钢桁架腹杆承载能力,同时,通过端部封板、密封处理及底部排水等辅助措施设置,可最大限度降低钢构件腐蚀速度,从而提高其使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及工业建筑钢结构加固技术领域,具体地涉及一种钢桁架通廊腹杆加固方法。
背景技术
钢结构通廊承担物料运输功能,是电力、煤炭、冶金、石化等生产企业中重要的建构筑物。
近几年来,工矿企业竞争日趋激烈,我国带式输送机朝着长距离、高带速、大运量、大功率方向发展,扩容、改造的步伐加快,对建设速度的要求越来越高,而钢结构以其自重轻、施工速度快、受季节影响小的特点,被广泛采用。但是,钢结构易腐蚀,尤其近些年一些企业由于环保需要,通廊内加药循环水冲刷较频繁,更加快了钢结构尤其是腹杆根部位置的腐蚀速度。根据相关规范要求,钢结构通廊在投入使用后,一般每3-5年需进行一次系统维护,但受限于隐蔽、高空等原因,钢结构通廊等在投入使用后多数长期处于简单维护状态,无法显著提高钢结构的使用寿命。而当通廊内杆件腐蚀断裂,尤其是端部受力较大的腹杆腐蚀断裂,会导致结构整体变形及内力重分布,截面较小构件会因内力突增而破坏,进而引起通廊垮塌等严重后果。
发明内容
为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题,本发明提供了一种钢桁架通廊腹杆加固方法。
本发明提供了一种钢桁架通廊腹杆加固方法,包括以下步骤:
步骤S1,在上节点板的外周焊接上加强板,下节点板的外周焊接下加强板;
步骤S2,在腹杆的腐蚀侧焊接槽钢,并使得槽钢的槽口扣在腹杆上,将槽钢的顶部与上节点板和上加强板焊接,将槽钢的底部与下节点板和下加强板焊接;
步骤S3,将槽钢与腹杆的连接处做密封处理,并将槽钢的顶部通过封板密封;
步骤S4,在下节点板的内侧浇筑形成护脚,并使得槽钢的底部与护脚之间形成排水间隙。
可选地,在所述步骤S1中,上加强板与上节点板之间采取坡口对接焊的方式焊接,上加强板与上弦杆的连接处采取双面角焊缝的方式焊接;下加强板与下节点板之间采取坡口对接焊的方式焊接,下加强板与下弦杆的连接处采取双面角焊缝的方式焊接。
可选地,上加强板向上伸出其与上弦杆的连接处,下加强板向下伸出其与下弦杆的连接处。
可选地,在所述步骤S2中,将槽钢的顶部和底部分别切开,槽钢焊接在腹杆上后,将顶部切口与上节点板和上加强板焊接,底部切口与下节点板和下加强板焊接。
可选地,在所述步骤S2中,槽钢的两侧区域采用连续焊的方式进行焊接,槽钢的中间区域采用间断焊的方式进行焊接。
可选地,将腹杆上的间隙以及槽钢采用间断焊进行焊接的区域所产生的间隙通过发泡胶密封。
可选地,在所述步骤S3中,封板与槽钢的顶端通过围焊的方式焊接。
可选地,在所述步骤S4中,护脚的高度应高于建筑面层至少20cm。
可选地,在所述步骤S4中,护脚采用水泥憎水性膨胀珍珠岩浇筑形成,并在其表面涂抹20mm厚的聚合物水泥砂浆。
可选地,还包括步骤S5,在腹杆的冲刷水影响区域焊接钢板。
本发明实施方式提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点:
本发明提供的加固方法安装方便、操作简单、方便后期检修维护,能够保证原结构与新增钢构件共同受力,大幅提高钢桁架腹杆承载能力,同时,通过端部封板、密封处理及底部排水等辅助措施设置,可最大限度降低钢构件腐蚀速度,从而提高其使用寿命,具有较高的经济效益及社会效益。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本发明的实施方式,并与说明书一起用于解释本发明的原理。
为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对实施方式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,对于本领域普通技术人员而言,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的附图。
图1为本发明实施方式所述腹杆与上节点板连接的示意图;
图2为本发明实施方式所述腹杆与下节点板连接的示意图。
附图标记说明
1、上节点板;2、上加强板;21、第一板体;22、第二板体;3、下节点板;4、下加强板;41、第三板体;42、第四板体;5、腹杆;51、槽钢;6、护脚;7、上弦杆;8、下弦杆;9、钢板。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面将对本发明的方案进行进一步描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。
下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但本发明还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施;显然,说明书中的实施方式只是本发明的一部分实施方式,而不是全部的实施方式。
结合图1和图2所示,钢桁架包括上弦杆7、下弦杆8和连接上弦杆7和下弦杆8的腹杆5,且为了清晰描述,上弦杆7与下弦杆8在图1和图2中分开展示。上弦杆7为并列设置的两根,两根上弦杆7之间通过多根上部横梁连接。下弦杆8为并列设置的两根,且两根下弦杆8通过多根下部横梁连接。腹杆5为多组,每组腹杆5为三根,且每组的三根腹杆5中,其中一根腹杆5沿竖直方向设置,另外两根腹杆5倾设置。每组腹杆5与上弦杆7或下弦杆8之间通过节点板连接。
本发明实施方式提供的钢桁架通廊腹杆5加固方法包括以下步骤:
步骤S1,在上节点板1的外周焊接上加强板2,下节点板3的外周焊接下加强板4。其中,上加强板2可根据实际情况包围在上节点板1的外周,或者设置在上节点板1的其中两侧,以增加上节点板1的强度和后续腹杆5和槽钢51的连接强度。同理,下加强板4可根据实际情况包围在下节点板3的外周,或者设置在下节点板3的其中两侧,以增加下节点板3的强度和后续腹杆5和槽钢51的连接强度。
如图1所示,在其中一个实施方式中,上加强板2包括焊接在上节点板1底部的第一板体21和焊接在上节点板1其中一侧的第二板体22,第二板体22的顶部与上弦杆7焊接。进一步优化地,第一板体21的长度等于上节点板1与第二板体22的长度的和,且第一板体21与第二板体22焊接连接,使得结构紧凑,增加焊接效果和结构强度。如图2所示,在其中一个实施方式中,下加强板4包括焊接在下节点板3顶部的第三板体41和焊接在下节点板3其中一侧的第四板体42,第四板体42的底部与下弦杆8焊接。进一步优化地,第三板体41的长度等于下节点板3与第四板体42的长度的和,且第三板体41与第四板体42焊接连接,使得结构紧凑,增加焊接效果和结构强度。
上加强板2与上节点板1之间采取坡口对接焊的方式焊接,上加强板2与上弦杆7的连接处采取双面角焊缝的方式焊接。具体地,第一板体21、第二板体22与上节点板1的连接处采取坡口对接焊的方式焊接。第二板体22与上弦杆7的连接处采取双面角焊缝的方式焊接。进一步优化地,上加强板2向上伸出其与上弦杆7的连接处,以保证角焊缝的焊接效果。下加强板4与下节点板3之间采取坡口对接焊的方式焊接,下加强板4与下弦杆8的连接处采取双面角焊缝的方式焊接。具体地,第三板体41、第四板体42与下节点板3的连接处采取坡口对接焊的方式焊接。第四板体42与下弦杆8的连接处采取双面角焊缝的方式焊接。进一步优化地,下加强板4向下伸出其与下弦杆8的连接处,以保证角焊缝的焊接效果。其中,钢桁架原有上节点板1与上弦杆7顶部、下节点板3与下弦杆8底部连接处一般采取工厂塞焊方式。其中,上加强板2和下加强板4分别通过伸出上弦杆7、下弦杆8约2cm,与上弦杆7顶部、下弦杆8底部连接处采取现场双面角焊缝方式,能加快施工进度、方便后期检修维护。
步骤S2,在腹杆5的腐蚀侧焊接槽钢51,并使得槽钢51的槽口扣在腹杆5上,将槽钢51的顶部与上节点板1和上加强板2焊接,将槽钢51的底部与下节点板3和下加强板4焊接。
具体地,结合图1和图2所示,腹杆5的腐蚀侧为腹杆5的背侧,即外界雨水的直接冲刷侧。焊接时,将槽钢51的顶部和底部分别切开,槽钢51焊接在腹杆5上后,将顶部切口与上节点板1和上加强板2焊接,底部切口与下节点板3和下加强板4焊接,该种设计方式和增加焊接面积,进而确保槽钢51的固定效果。且根据实际需求,将槽钢51焊接在受腐蚀的腹杆5上,以节省成本,当然,也可在每个腹杆5上分别设置槽钢51,以增加腹杆5的使用寿命。图1和图2只是示意出在其中一个腹杆5的背侧焊接槽钢51的方式。
槽钢51的两侧区域采用连续焊的方式进行焊接,具体为槽钢51的顶部与上节点板1和上加强板2之间采用连续焊的方式进行焊接,以确保焊接效果。槽钢51的底部与下节点板3和下加强板4之间采用连续焊的方式进行焊接,以确保焊接效果。并且,槽钢51在上节点板1和上加强板2以及下节点板3和下加强板4之间的焊缝长度需满足该槽钢51等强焊所需最小焊缝长度。槽钢51的中间区域采用间断焊的方式进行焊接。具体为槽钢51的靠近中心位置与上加强板2、下加强板4以及腹杆5之间可采用间断焊的方式进行焊接。
通过新增槽钢51可增加腹杆5的截面,且槽钢51在上节点板1和上加强板2以及下节点板3和下加强板4进行等强连接的加固方式,可显著提高腹杆5的承载能力,有效解决钢桁架因腐蚀、超载等原因所引起的承载力不足问题。
步骤S3,将槽钢51与腹杆5的连接处做密封处理,并将槽钢51的顶部通过封板密封。
封板与槽钢51的顶端通过围焊的方式焊接,确保焊接效果,避免雨水进入到槽钢51的内部。并且,将腹杆5上的间隙以及槽钢51采用间断焊进行焊接的区域所产生的间隙通过发泡胶密封,以防止水汽进入到槽钢51的空腔内。
步骤S4,在下节点板3的内侧浇筑形成护脚6,并使得槽钢51的底部与护脚6之间形成排水间隙。
其中,护脚6的高度应高于建筑面层至少20cm。且护脚6采用水泥憎水性膨胀珍珠岩浇筑形成,并在其表面涂抹20mm厚的聚合物水泥砂浆。通过设置护脚6,可有效防止水汽、煤泥等杂质在此处堆积,引起钢构件进一步腐蚀。且排水间隙的形成避免水汽堆积在槽钢51的内部,使得水汽能够沿着排水间隙排出。
通过采取端部封板、发泡胶密封及底部排水间隙等方式,保证腹杆5背部与槽钢51之间空腔内无水汽残留,从而减缓通廊内钢结构腐蚀速度,延长钢结构使用寿命。
步骤S5,在腹杆5的冲刷水影响区域焊接钢板9。如图2所示,具体将钢板9布置在腹杆5底部以上受日常冲刷水影响区域的腹杆5的内侧,防止腹杆5进一步腐蚀。其中,图2中只是示意出在其中一个腹杆5上焊接钢板9的方式,但不代表腹杆5加固过程中,仅在其中一个腹杆5上焊接钢板9。
本发明提供的加固方法安装方便、操作简单、方便后期检修维护,能够保证原结构与新增钢构件共同受力,大幅提高钢桁架腹杆5承载能力,同时,通过端部封板、密封处理及底部排水等辅助措施设置,可最大限度降低钢构件腐蚀速度,从而提高其使用寿命,具有较高的经济效益及社会效益。
需要说明的是,在本文中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本发明的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施方式的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施方式中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所述的这些实施方式,而是要符合与本文所发明的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (9)
1.一种钢桁架通廊腹杆加固方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1,在上节点板(1)的外周焊接上加强板(2),下节点板(3)的外周焊接下加强板(4);
步骤S2,在腹杆(5)的腐蚀侧焊接槽钢(51),并使得槽钢(51)的槽口扣在腹杆(5)上,将槽钢(51)的顶部与上节点板(1)和上加强板(2)焊接,将槽钢(51)的底部与下节点板(3)和下加强板(4)焊接;
步骤S3,将槽钢(51)与腹杆(5)的连接处做密封处理,并将槽钢(51)的顶部通过封板密封;
步骤S4,在下节点板(3)的内侧浇筑形成护脚(6),并使得槽钢(51)的底部与护脚(6)之间形成排水间隙;
其中,在所述步骤S2中,将槽钢(51)的顶部和底部分别切开,槽钢(51)焊接在腹杆(5)上后,将顶部切口与上节点板(1)和上加强板(2)焊接,底部切口与下节点板(3)和下加强板(4)焊接。
2.根据权利要求1所述的钢桁架通廊腹杆加固方法,其特征在于,在所述步骤S1中,上加强板(2)与上节点板(1)之间采取坡口对接焊的方式焊接,上加强板(2)与上弦杆(7)的连接处采取双面角焊缝的方式焊接;下加强板(4)与下节点板(3)之间采取坡口对接焊的方式焊接,下加强板(4)与下弦杆(8)的连接处采取双面角焊缝的方式焊接。
3.根据权利要求2所述的钢桁架通廊腹杆加固方法,其特征在于,上加强板(2)向上伸出其与上弦杆(7)的连接处,下加强板(4)向下伸出其与下弦杆(8)的连接处。
4.根据权利要求1所述的钢桁架通廊腹杆加固方法,其特征在于,在所述步骤S2中,槽钢(51)的两侧区域采用连续焊的方式进行焊接,槽钢(51)的中间区域采用间断焊的方式进行焊接。
5.根据权利要求4所述的钢桁架通廊腹杆加固方法,其特征在于,将腹杆(5)上的间隙以及槽钢(51)采用间断焊进行焊接的区域所产生的间隙通过发泡胶密封。
6.根据权利要求1所述的钢桁架通廊腹杆加固方法,其特征在于,在所述步骤S3中,封板与槽钢(51)的顶端通过围焊的方式焊接。
7.根据权利要求1所述的钢桁架通廊腹杆加固方法,其特征在于,在所述步骤S4中,护脚(6)的高度应高于建筑面层至少20cm。
8.根据权利要求1所述的钢桁架通廊腹杆加固方法,其特征在于,在所述步骤S4中,护脚(6)采用水泥憎水性膨胀珍珠岩浇筑形成,并在其表面涂抹20mm厚的聚合物水泥砂浆。
9.根据权利要求1所述的钢桁架通廊腹杆加固方法,其特征在于,还包括步骤S5,在腹杆(5)的冲刷水影响区域焊接钢板(9)。
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