CN219344138U - 一种主动加固的门式钢架结构及其预紧结构 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种主动加固的门式钢架结构及其预紧结构，涉及建筑加固技术领域，其包括钢架柱和钢架梁组成的门式框架，还包括预紧绳索、锚固件和多个销轴；销轴固定在钢架梁上作为受拉点，预紧绳索的端部固定有套设在销轴上的套环；锚固件固定在预紧绳索的中间，锚固件上开设有第一锚固孔，钢架梁上对应第一锚固孔开设有第二锚固孔，第一锚固孔和第二锚固孔内穿设有锁销进行连接；第二锚固孔与预紧绳索两端的销轴不在同一直线轨迹上。本申请具有加固门式钢架结构的效果，且结构简单、安装方便，在有效加固门式钢架、提高承载力的同时，能够保障门式钢架较高的施工效率。

Description

一种主动加固的门式钢架结构及其预紧结构

技术领域

本申请涉及建筑加固技术领域，尤其是涉及一种主动加固的门式钢架结构及其预紧结构。

背景技术

门式钢架轻型钢结构，由于其具有受力简单、传力路径明确、构件标准、工厂化生产、施工便捷等优势，被广泛应用于工业建筑与民用建筑中。

但由于设计功能变更，如利用屋面建设分布式光伏电站等，门式钢架的载荷增加，便需要对门式钢架进行加固。对门式钢架钢结构的加固按照作用原理可分为被动加固和主动加固。被动加固是指在构件薄弱区域直接增设对应的补强材料，常规的加固手段包括增大屋架梁截面尺寸、增加屋架梁数量等方式，但此类加固方式施工复杂、进度慢且造价高，难以满足加固需求。主动加固是指在构件中针对性的施加预应力，解决被动加固中存在的应力滞后的问题，充分发挥材料的性能，最大化利用材料性能。

针对上述中的相关技术，发明人设计了一种主动加固的门式钢架结构。

实用新型内容

第一方面，本申请提供一种主动加固的门式钢架结构，采用如下的技术方案：

一种主动加固的门式钢架结构，包括钢架柱和钢架梁组成的门式框架，还包括预紧绳索、锚固件和多个销轴；所述销轴固定在所述钢架梁上作为受拉点，所述预紧绳索的端部固定有套设在所述销轴上的套环；所述锚固件固定在所述预紧绳索的中间，所述锚固件上开设有第一锚固孔，所述钢架梁上对应所述第一锚固孔开设有第二锚固孔，所述第一锚固孔和所述第二锚固孔内穿设有锁销进行连接；所述第二锚固孔与所述预紧绳索两端的销轴不在同一直线轨迹上。

通过采用上述技术方案，在钢架梁上安装销轴，以便套设预紧绳索的端部，利用预紧绳索对两处销轴施加拉紧力，进而为钢架梁提供预紧力；锁销穿过第一锚固孔和第二锚固孔对锚固件进行固定，因为第二锚固孔和预紧绳索两端的销轴不在同一直线轨迹上，先将预紧绳索拉直设置于两个销轴之间，之后拉动锚固件，用锁销固定锚固件，这样可以为预紧绳索提供预紧力，预紧绳索对钢架梁施加预应力。

可选的，所述预紧绳索包括两根碳纤维索，所述碳纤维索的两端均设有所述套环；所述锚固件的两侧设置有铰接孔，所述锚固件两侧的铰接孔与所述碳纤维索端部套环通过杆件铰链连接，两根所述碳纤维索分别连接在所述锚固件两侧。

通过采用上述技术方案，利用锚固件将两根碳纤维索连接起来，形成一整根预紧绳索，结构简单，安装方便。碳纤维索与锚固件之间通过杆件铰链连接在一起，这样在拉动锚固件拉紧碳纤维索时，碳纤维索相对转动，碳纤维索不会发生折弯，可以预防碳纤维索的损坏。

可选的，所述钢架梁上贯穿开设有销轴孔，所述销轴穿设在所述销轴孔内。

通过采用上述技术方案，将销轴插入销轴孔中，在将预紧绳索端部的环套套设在销轴上，预紧绳索安装方便快捷，有助于提高门式钢架的安装效率，有助于提高施工效率。

可选的，还包括锚固板，所述锚固板焊接固定在销轴孔和第二锚固孔的位置，锚固板上对应销轴孔或第二锚固孔贯穿开设有等尺寸的通孔。

通过采用上述技术方案，安装锚固板，增强销轴孔和第二锚固孔孔附近的板体强度，预防钢架梁的受拉部位发生变形。

可选的，所述销轴两端均套设所述预紧绳索的环套，所述钢架梁的两侧对称设置所述预紧绳索。

通过采用上述技术方案，保障钢架梁受力均匀。

可选的，所述钢架梁设置两根，所述预紧绳索对应所述钢架梁设置有两根；所述预紧绳索的一端固定在受预紧钢架梁远离另一钢架梁的一端，预紧绳索的另一端固定在另一钢架梁靠近受预紧钢架梁的一端。

通过采用上述技术方案，优化钢架梁的受力。

第二方面，本申请提供一种为上述门式钢架结构施加预紧力的预紧结构，采用如下的技术方案：

一种主动加固的门式钢架结构的预紧结构，包括所述钢架梁、所述锚固件和所述预紧绳索，所述第二锚固孔设置在所述钢架梁的下侧，所述锚固件的下侧可拆卸固定有拉杆，所述拉杆下端固定有承载板，所述承载板与所述钢架梁之间设置有提供拉拔力的预拉部件。

通过采用上述技术方案，将拉杆和承载板安装在钢架梁下侧，预拉部件施力将拉杆和锚固件下拉，对钢架梁产生预紧力；令锚固件上的第一锚固孔与钢架梁上的第二锚固孔对准，插入锁销进行固定，维持预紧力。

可选的，所述预拉部件为抵接设置于所述承载板和所述钢架梁之间的千斤顶。

通过采用上述技术方案，利用千斤顶，方便的拉动锚固件，为钢架梁提供预紧力。

可选的，所述锚固件下侧开设有螺纹孔，所述拉杆的上端为相配合的螺纹头；所述拉杆的下端设置为螺杆，所述承载板上对应螺杆贯穿开设有安装孔，所述承载板套设在所述拉杆上，所述拉杆下端旋拧螺母承托所述承载板。

通过采用上述技术方案，方便拉杆和承载板的安装。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过在钢架梁上固定销轴作为受力点，在两个销轴之间安装预紧绳索，通过固定在预紧绳索上的锚固件拉拽预紧绳索提供拉力，进而为钢架梁提供预紧力，通过将固定锚固件的第二锚固孔设置偏离两销轴直线轨迹，通过将锁销插入第一锚固孔和第二锚固孔中后固定锚固件，此时能对预紧绳索起到拉紧效果，提供预拉力；

2.通过使用碳纤维索组成预紧绳索，保障预紧绳索的强度，保障加固结构的可靠性，碳纤维索与锚固件之间通过杆件铰链连接，在通过拉动锚固件拉紧预紧绳索时，碳纤维索与锚固件之间连接处平滑过渡，不会出现绳索的折弯，可以预防碳纤维索的损坏；

3.通过使用预拉部件、拉杆和承载板组成配合门式钢架结构拉拽锚固件的预紧结构，预紧结构拆装方便，结构简单，便于施工，能够有效提高施工效率。

附图说明

图1是本申请实施例中主动加固的门式钢架结构的整体结构示意图；

图2是图1中A区域的结构示意图；

图3是图2的结构爆炸示意图；

图4是图1中B区域的结构示意图；

图5是图1中C区域的结构示意图；

图6是本申请实施例中预紧结构的结构示意图；

图7是本申请实施例中预紧结构的剖视结构示意图。

附图说明：1、门式框架；11、钢架柱；12、钢架梁；121、销轴孔；122、第二锚固孔；2、锚固板；3、销轴；4、预紧绳索；41、碳纤维索；42、套环；5、锚固件；51、第一锚固孔；52、铰接孔；53、插槽；54、螺纹孔；6、锁销；7、拉杆；8、承载板；9、预拉部件。

具体实施方式

以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。

一方面，本申请实施例公开了一种主动加固的门式钢架结构，参照图1，包括钢架柱11和钢架梁12组成的门式框架1主体，钢架柱11和钢架梁12均为工字钢型材，钢架柱11和钢架梁12之间通过螺栓连接固定；沿钢架梁12的长度方向设置有预紧绳索4，利用预紧绳索4为钢架梁12提供预紧力；预紧绳索4的材质为碳纤维。

参考图2和图3，钢架梁12上安装有连接预紧绳索4的销轴3，预紧绳索4的端部一体设置有套环42结构，套环42套设在销轴3上，对预紧绳索4的端部进行固定；钢架梁12的腹板上贯穿开设有穿设销轴3的销轴孔121；钢架梁12的腹板上对应销轴孔121位置焊接固定有锚固板2，锚固板2上对应销轴孔121同轴贯穿开设有等直径的通孔。钢架梁12的两侧均焊接固定锚固板2；销轴3安装好后，销轴3的两端分别位于钢架梁12的腹板两侧，销轴3两端均套设预紧绳索4的环套，即钢架梁12的两侧对称安装有预紧绳索4，优化钢架梁12受力。

参考图4，钢架梁12设置两根，两根钢架梁12为用螺栓连接的斜梁；预紧绳索4对应钢架梁12设置有两根。预紧绳索4的一端固定在受预紧钢架梁12远离另一钢架梁12的一端，预紧绳索4的另一端固定在另一钢架梁12靠近受预紧钢架梁12的一端。

参考图5和图6，预紧绳索4包括两根碳纤维索41，碳纤维索41的两端均设置有环套；同一预紧绳索4的两根碳纤维索41之间设置锚固件5进行连接，锚固件5的两侧设置有铰接孔52和插设环套的插槽53，铰接孔52垂直贯穿插槽53；环套插入插槽53中，锚固件5两侧的铰接孔52与碳纤维索41端部的套环42通过杆件铰链连接，本实施例中铰接杆件为铆接在铰接孔52内的铆钉；两根碳纤维索41分别连接在锚固件5两侧。

锚固件5上开设有第一锚固孔51，钢架梁12上对应第一锚固孔51开设有第二锚固孔122，第一锚固孔51和第二锚固孔122内穿设有锁销6进行连接；第二锚固孔122与预紧绳索4两端的销轴3不在同一直线轨迹上；第二锚固孔122位置上焊接固定锚固板2，锚固板2上对应第二锚固孔122贯穿开设等直径的通孔。

本申请实施例公开的一种主动加固的门式钢架结构的实施原理为：预紧绳索4通过销轴3固定在钢架梁12上，销轴3直接穿设在钢架梁12上，销轴3、预紧绳索4安装方便快捷，有助于提高整个门式钢架的施工效率；锚固板2的安装能够增强销轴3与钢架梁12腹板连接处的结构强度，保障加固结构的可靠性。预紧绳索4是通过移动锚固件5进行拉紧的，锚固件5通过锁销6穿过第一锚固孔51和第二锚固孔122进行固定，第二锚固孔122的位置偏离固定预紧绳索4的两根销轴3之间的直线轨迹，在将锚固件5固定后，能够起到预紧效果，预紧方式简单方便。

另一方面，本申请实施例还公开了一种主动加固的门式钢架结构的预紧结构，用于拉紧钢架结构的预紧绳索4，参照图6和图7，包括上述的门式钢架，钢架梁12上的第二锚固孔122设置在钢架梁12的腹板下侧；锚固件5的下侧可拆卸固定有拉杆7，锚固件5下侧开设有螺纹孔54，拉杆7的上端为相配合的螺纹头；拉杆7下端固定有承载板8，拉杆7的下端设置为螺杆；同一位置对应钢架梁12两侧的锚固件5，拉杆7设置有两根，承载板8上对应拉杆7的螺杆部分贯穿开设有两个安装孔，拉杆7下端旋拧螺母承托承载板8；承载板8与钢架梁12之间设置提供拉拔力的预拉部件9，预拉部件9为抵接设置于承载板8和钢架梁12之间的千斤顶，在拉拔力足够的情况下，千斤顶也可替换为直线电机气缸等直线驱动装置。

本申请实施例公开的一种主动加固的门式钢架结构的预紧结构的实施原理为：千斤顶作用在钢架梁12和承载板8之间，通过千斤顶可以将钢架梁12两侧的锚固件5同时下拉，当锚固件5上的第一锚固孔51与第二锚固孔122对齐后，穿入锁销6，固定锚固件5的位置，拆卸拉杆7、千斤顶和承载板8，拆装方便，使用方便。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种主动加固的门式钢架结构，包括钢架柱(11)和钢架梁(12)组成的门式框架(1)，其特征在于，还包括预紧绳索(4)、锚固件(5)和多个销轴(3)；所述销轴(3)固定在所述钢架梁(12)上作为受拉点，所述预紧绳索(4)的端部固定有套设在所述销轴(3)上的套环(42)；所述锚固件(5)固定在所述预紧绳索(4)的中间，所述锚固件(5)上开设有第一锚固孔(51)，所述钢架梁(12)上对应所述第一锚固孔(51)开设有第二锚固孔(122)，所述第一锚固孔(51)和所述第二锚固孔(122)内穿设有锁销(6)进行连接；所述第二锚固孔(122)与所述预紧绳索(4)两端的销轴(3)不在同一直线轨迹上。

2.根据权利要求1所述的一种主动加固的门式钢架结构，其特征在于：所述预紧绳索(4)包括两根碳纤维索(41)，所述碳纤维索(41)的两端均设有所述套环(42)；所述锚固件(5)的两侧设置有铰接孔(52)，所述锚固件(5)两侧的铰接孔(52)与所述碳纤维索(41)端部套环(42)通过杆件铰链连接，两根所述碳纤维索(41)分别连接在所述锚固件(5)两侧。

3.根据权利要求1所述的一种主动加固的门式钢架结构，其特征在于：所述钢架梁(12)上贯穿开设有销轴孔(121)，所述销轴(3)穿设在所述销轴孔(121)内。

4.根据权利要求3所述的一种主动加固的门式钢架结构，其特征在于：还包括锚固板(2)，所述锚固板(2)焊接固定在销轴孔(121)和第二锚固孔(122)的位置，锚固板(2)上对应销轴孔(121)或第二锚固孔(122)贯穿开设有等尺寸的通孔。

5.根据权利要求3所述的一种主动加固的门式钢架结构，其特征在于：所述销轴(3)两端均套设所述预紧绳索(4)的环套，所述钢架梁(12)的两侧对称设置所述预紧绳索(4)。

6.根据权利要求1所述的一种主动加固的门式钢架结构，其特征在于：所述钢架梁(12)设置两根，所述预紧绳索(4)对应所述钢架梁(12)设置有两根；所述预紧绳索(4)的一端固定在受预紧钢架梁(12)远离另一钢架梁(12)的一端，预紧绳索(4)的另一端固定在另一钢架梁(12)靠近受预紧钢架梁(12)的一端。

7.一种用于权利要求1-6任一所述的主动加固的门式钢架结构的预紧结构，其特征在于：包括所述钢架梁(12)、所述锚固件(5)和所述预紧绳索(4)，所述第二锚固孔(122)设置在所述钢架梁(12)的下侧，所述锚固件(5)的下侧可拆卸固定有拉杆(7)，所述拉杆(7)下端固定有承载板(8)，所述承载板(8)与所述钢架梁(12)之间设置有提供拉拔力的预拉部件(9)。

8.根据权利要求7所述的一种预紧结构，其特征在于：所述预拉部件(9)为抵接设置于所述承载板(8)和所述钢架梁(12)之间的千斤顶。

9.根据权利要求7所述的一种预紧结构，其特征在于：所述锚固件(5)下侧开设有螺纹孔(54)，所述拉杆(7)的上端为相配合的螺纹头；所述拉杆(7)的下端设置为螺杆，所述承载板(8)上对应螺杆贯穿开设有安装孔，所述承载板(8)套设在所述拉杆(7)上，所述拉杆(7)下端旋拧螺母承托所述承载板(8)。

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