局部屈曲破壞的寬翼緣h型鋼柱的修復(fù)機(jī)構(gòu)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種局部屈曲破壞的寬翼緣H型鋼柱的修復(fù)機(jī)構(gòu)，屬于結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域。本實(shí)用新型包括H型鋼的腹板、翼緣，腹板兩側(cè)對稱有橫向系桿，同側(cè)兩翼緣之間的橫向系桿等間距設(shè)置，上、下翼緣和腹板以腹板為對稱軸形成兩個(gè)對稱U形空間，U形空間內(nèi)設(shè)有混凝土填充料。對于高度較小的寬翼緣H型鋼柱，支模澆筑混凝土可一次成型，澆筑后充分振搗。對于高度較大的寬翼緣H型鋼柱，應(yīng)分段支模，分層澆筑混凝土，并分層振搗。拆模后，混凝土外表面應(yīng)與翼緣外緣平齊，并保證橫向系桿有至少20mm的混凝土保護(hù)層厚度。本實(shí)用新型對產(chǎn)生局部屈曲破壞的寬翼緣H型鋼柱進(jìn)行加固，能抑制局部屈曲的擴(kuò)展，可簡單有效地延長寬翼緣H型鋼柱的工作壽命。
【專利說明】局部屈曲破壞的寬翼緣H型鋼柱的修復(fù)機(jī)構(gòu)
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本實(shí)用新型涉及一種局部屈曲破壞的寬翼緣H型鋼柱的修復(fù)機(jī)構(gòu)，屬于結(jié)構(gòu)工程領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】:
[0002]目前，寬翼緣H型鋼柱的應(yīng)用十分廣泛。由于設(shè)計(jì)、安裝、施工，以及部分處在長時(shí)期動(dòng)力荷載的作用下，寬翼緣H型鋼柱的破壞幾率大大增加。其中一種重要的破壞形式是產(chǎn)生局部屈曲破壞。它直接影響到寬翼緣H型鋼柱的性能以及建筑結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。其發(fā)生局部屈曲破壞的主要原因是偏心集中荷載產(chǎn)生的附加彎曲應(yīng)力。當(dāng)寬翼緣H型鋼柱翼緣出現(xiàn)局部屈曲后，表現(xiàn)為翼緣局部發(fā)生外凸或內(nèi)凹現(xiàn)象，可能導(dǎo)致寬翼緣H型鋼柱的承載力和工作能力的下降，繼發(fā)局部出現(xiàn)超額應(yīng)力甚至發(fā)生結(jié)構(gòu)整體失穩(wěn)。目前對寬翼緣H型鋼柱局部屈曲破壞的加固方式有如下方案:
[0003][I]羅邦富，魏明鐘，沈祖炎，陳明輝，《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊》，中國建筑工業(yè)出版社，1989 年 10 月。
[0004][2]王國周，《鋼結(jié)構(gòu)-原理與設(shè)計(jì)》，清華大學(xué)出版社1993年11月。
[0005][3] “鋼結(jié)構(gòu)的加固設(shè)計(jì)”，《鋼結(jié)構(gòu)鑒定與加固文集(二)》，冶金工業(yè)部建筑研究總院建筑信息研究室，1995年6月。
[0006][4]郝際平，陳紹番:“鋼結(jié)構(gòu)在循環(huán)荷載作用下的局部屈曲和低周疲勞的試驗(yàn)研究”《土木工程學(xué)報(bào)》1996年第29卷第6期。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、安全有效的局部屈曲破壞的寬翼緣H型鋼柱的修復(fù)機(jī)構(gòu)。
[0008]技術(shù)解決方案:
[0009]本實(shí)用新型包括H型鋼的腹板、翼緣，腹板兩側(cè)沿翼緣通長方向?qū)ΨQ布置有橫向系桿，同側(cè)兩翼緣之間的橫向系桿等間距設(shè)置，上、下翼緣和腹板以腹板為對稱軸形成兩個(gè)U形空間，U形空間內(nèi)設(shè)有填充料。
[0010]進(jìn)一步:還包括設(shè)置在橫向系桿外側(cè)的模板，模板兩端面緊貼于翼緣上。
[0011]所述U形空間內(nèi)的填充料為混凝土。
[0012]所述混凝土對H型鋼形成部分包裹。
[0013]所述距翼緣外邊緣20mm至30mm的位置處焊接橫向系桿。
[0014]所述橫向系桿之間的間距為150mm至200mm。
[0015]本實(shí)用新型上、下翼緣和腹板以腹板為對稱軸形成的兩個(gè)U形空間內(nèi)澆筑有混凝土，有效抑制了寬翼緣H型鋼柱局部屈曲的發(fā)展。模板垂直并緊貼于兩翼緣支設(shè)，保證拆模后的混凝土與翼緣外緣平齊。對于高度較小的寬翼緣H型鋼柱，支模澆筑混凝土可一次成型，澆筑后充分振搗。對于高度較大的寬翼緣H型鋼柱，應(yīng)分段支模，分層澆筑混凝土，并分層振搗。
[0016]有益效果
[0017]a、有效地抑制了寬翼緣H型鋼柱局部屈曲的發(fā)展。
[0018]b、減少了寬翼緣H型鋼柱破壞的幾率，對已破壞的寬翼緣H型鋼柱進(jìn)行了有效的修復(fù)。
[0019]C、充分發(fā)揮了鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)各自的優(yōu)勢，且施工簡單，可行性高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1為本實(shí)用新型主視圖；
[0021]圖2為本實(shí)用新型1-1剖面圖；
[0022]圖3為本實(shí)用新型模板圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]本實(shí)用新型采用橫向系桿4，在腹板3兩側(cè)對稱的位置，距翼緣外邊緣20mm至30mm處，等間距地焊接于上翼緣I和下翼緣2間，間距為150mm至200mm。橫向系桿4沿翼緣通長布置，并與上翼緣I和下翼緣2保持垂直。施焊時(shí)采用電弧焊。模板8垂直并緊貼于上翼緣I和下翼緣2支設(shè)，用螺桿7固定模板。對于高度較小的寬翼緣H型鋼柱，支設(shè)模板后在U形空間澆筑混凝土 5 —次成型，澆筑后充分振搗。對于高度較大的寬翼緣H型鋼柱，應(yīng)分段支模，分層澆筑混凝土 5，并分層振搗。拆模后，對于橫向系桿4形成混凝土保護(hù)層6。該實(shí)用新型有效地延長了已發(fā)生局部屈曲破壞的寬翼緣H型鋼柱的使用壽命。
[0024]本實(shí)用新型橫向系桿4采用8mm或IOmm熱軋光圓鋼筋。
[0025]本實(shí)用新型模板8采用木膠合模板。
[0026]本實(shí)用新型橫向系桿4混凝土保護(hù)層6厚度應(yīng)保證不小于20mm。
[0027]本實(shí)用新型采用疲勞試驗(yàn)機(jī)對工廠報(bào)廢的寬翼緣H型鋼柱進(jìn)行了 200萬次疲勞試驗(yàn)，結(jié)果如下:
[0028]實(shí)驗(yàn)前1#屈曲處最深內(nèi)凹126_ ；2#屈曲處最深內(nèi)凹107_ ；3#屈曲處最高外凸87mm。實(shí)驗(yàn)采用500kN脈動(dòng)疲勞實(shí)驗(yàn)機(jī)進(jìn)行，脈動(dòng)頻率200次/分鐘，脈動(dòng)荷載100kN-200kN，試驗(yàn)次數(shù)200萬次。
[0029]試驗(yàn)后對屈曲發(fā)展進(jìn)行觀察，1#、2#、3#屈曲由于焊接系桿并內(nèi)填混凝土，均未見發(fā)展。
[0030]試驗(yàn)結(jié)果證明本修復(fù)方案能有效地延長已發(fā)生局部屈曲破壞的寬翼緣H型鋼柱安全使用壽命。
【權(quán)利要求】
1.局部屈曲破壞的寬翼緣H型鋼柱的修復(fù)機(jī)構(gòu)，包括腹板、翼緣，其特征在于，腹板兩側(cè)沿翼緣通長方向?qū)ΨQ布置有橫向系桿，同側(cè)兩翼緣之間的橫向系桿等間距設(shè)置，上、下翼緣和腹板以腹板為對稱軸形成兩個(gè)U形空間，U形空間內(nèi)設(shè)有填充料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的局部屈曲破壞的寬翼緣H型鋼柱的修復(fù)機(jī)構(gòu)，其特征在于，還包括設(shè)置在橫向系桿外側(cè)的模板，模板兩端面緊貼于翼緣上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的局部屈曲破壞的寬翼緣H型鋼柱的修復(fù)機(jī)構(gòu)，其特征在于，U形空間內(nèi)的填充料為混凝土。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的局部屈曲破壞的寬翼緣H型鋼柱的修復(fù)機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述混凝土對H型鋼形成部分包裹。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的局部屈曲破壞的寬翼緣H型鋼柱的修復(fù)機(jī)構(gòu)，其特征在于，距翼緣外邊緣20mm至30mm的位置處焊接橫向系桿。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的局部屈曲破壞的寬翼緣H型鋼柱的修復(fù)機(jī)構(gòu)，其特征在于，橫向系桿之間的間距為150mm至200mm。
【文檔編號】E04C3/32GK203701632SQ201320602230
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月27日
【發(fā)明者】趙根田, 曹芙波, 高潮 申請人:內(nèi)蒙古科技大學(xué)