本發(fā)明專利屬于建筑工程領(lǐng)域，具體涉及一種加固鋼結(jié)構(gòu)梁或柱的施工方法。

背景技術(shù)：

CN105926974 A公開了一種增大既有鋼梁承載能力的鋼結(jié)構(gòu)組合梁，在既有鋼梁下方平行的設(shè)置副鋼梁，既有鋼梁與副鋼梁之間設(shè)置錨具和至少一個(gè)引力支撐架，副鋼梁一端固定，另一端連接施力裝置或副鋼梁上設(shè)有緊固裝置，既有鋼梁、副鋼梁及錨具牢固連接，與緊固裝置、引力支撐架共同組成增大承載能力的鋼結(jié)構(gòu)組合梁。采用該發(fā)明的鋼結(jié)構(gòu)組合梁，可以對(duì)工程現(xiàn)狀下既有鋼梁進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)加固，方法簡(jiǎn)便易行，鋼結(jié)構(gòu)組合梁結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能夠滿足工程設(shè)計(jì)與使用要求。上述文獻(xiàn)中鋼結(jié)構(gòu)+鋼絞線的結(jié)合能夠提高梁的受彎承載力，但是現(xiàn)有技術(shù)中還沒有涉及鋼絞線在結(jié)構(gòu)中如何提高抗扭承載力的技術(shù)方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷而提供一種加固鋼結(jié)構(gòu)梁或柱的施工方法，其目的是在加固梁/柱的抗扭承載力。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種加固鋼結(jié)構(gòu)梁或柱的施工方法，所述梁或柱采用基礎(chǔ)型鋼，施工步驟包括：第一，制備以下構(gòu)件：4個(gè)U形槽鋼；所述基礎(chǔ)型鋼由上翼緣、下翼緣、腹板組成；第二，安裝U型槽鋼：將4個(gè)U形槽鋼分別插入基礎(chǔ)型鋼的上翼緣、下翼緣的四角中，U形槽鋼沿基礎(chǔ)型鋼通長布置，U形槽鋼和基礎(chǔ)型鋼固定，U形槽鋼與翼緣之間形成有穿設(shè)預(yù)應(yīng)力筋的孔道；第三，在所述基礎(chǔ)型鋼的4角的孔道中穿過預(yù)應(yīng)力筋，施加預(yù)應(yīng)力。

進(jìn)一步，U形槽鋼和基礎(chǔ)型鋼的翼緣之間均預(yù)設(shè)有螺栓孔，U形槽鋼與基礎(chǔ)型鋼的翼緣的螺栓孔對(duì)齊，兩者通過螺栓螺母組件固定。

進(jìn)一步，在第一步，制備構(gòu)件時(shí)，在基礎(chǔ)型鋼的上翼緣、下翼緣的左右兩側(cè)分別焊接豎向鋼管，豎向鋼管的兩端突出翼緣，豎向鋼管的高度大于翼緣的厚度，豎向鋼管為中空；豎向鋼管的間距為15-50cm；第二步，按照U型槽鋼時(shí)，U形槽鋼從基礎(chǔ)型鋼的正面插入，其插入翼緣的兩邊側(cè)面有突起，與豎向鋼管突出于翼緣的部分相互配合以便定位U形槽鋼與翼緣的相互位置；U形槽鋼的上下表面與豎向鋼管相對(duì)應(yīng)的部分有孔，通過螺栓螺母組件固定兩者。

進(jìn)一步，在第二步，安裝U型槽鋼中，還包括：安裝上外側(cè)板和下外側(cè)板，上外側(cè)板設(shè)置在上翼緣的2個(gè)U形槽鋼的翼緣外側(cè)；下外側(cè)板設(shè)置在上翼緣的2個(gè)U形槽鋼的翼緣外側(cè)。

進(jìn)一步，在第二步，安裝U型槽鋼中，還包括：安裝上內(nèi)側(cè)板和下內(nèi)側(cè)板，上內(nèi)側(cè)板、下內(nèi)側(cè)板分別設(shè)置在上翼緣、下翼緣的U形槽鋼的翼緣內(nèi)側(cè)的一端和腹板之間。

進(jìn)一步，4塊內(nèi)側(cè)板與腹板形成形。

進(jìn)一步，在第二步，安裝U型槽鋼中，還包括：安裝左側(cè)板和右側(cè)板，左側(cè)板和右側(cè)板與腹板平行，基礎(chǔ)型鋼腹板兩側(cè)的U形槽鋼分別通過左側(cè)板和右側(cè)板連接，上外側(cè)板和下外側(cè)板和左側(cè)板和右側(cè)邊使得4角的U形槽鋼連接形成“口”字形。

進(jìn)一步，所述基礎(chǔ)型鋼為工字鋼，上翼緣和下翼緣的結(jié)構(gòu)相同，所述預(yù)應(yīng)力筋采用預(yù)應(yīng)力鋼絞線，所述梁或柱為邊梁或邊柱

采用上述技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為：1.梁/柱的翼緣采用組合式的方法形成：即基礎(chǔ)型鋼+槽鋼的方式來形成；2.在型鋼的4角設(shè)置預(yù)應(yīng)力筋，能夠在提高抗彎/壓承載力的同時(shí)，提高抗扭承載力；3.本申請(qǐng)是利用梁、柱扭轉(zhuǎn)時(shí)，U形槽鋼以及內(nèi)部的預(yù)應(yīng)力在扭矩的作用下會(huì)形成空間曲線，預(yù)應(yīng)力筋長度會(huì)進(jìn)一步拉伸，預(yù)應(yīng)力筋在受拉的同時(shí)，預(yù)應(yīng)力筋在徑向會(huì)對(duì)槽鋼作用力，槽鋼與基礎(chǔ)型鋼翼緣連接在一起，進(jìn)而抑制梁/柱的扭??；4.本發(fā)明的組合式翼緣采用基礎(chǔ)型鋼外接螺栓鋼管的方式，方便槽鋼與翼緣的定位連接，保證兩者的穩(wěn)定性；5.本發(fā)明不僅適用于新建的鋼結(jié)構(gòu)工程，還適用于已建工程的加固。

附圖說明：

圖1：實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)安裝示意圖。

圖2：實(shí)施例一的螺栓螺母組件與U形槽鋼安裝詳圖。

圖3：實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)安裝示意圖。

圖4：實(shí)施例四的結(jié)構(gòu)安裝示意圖。

圖5：受扭時(shí)鋼絞線變形示意圖。

圖6：本發(fā)明鋼絞線與基礎(chǔ)型鋼受力示意圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：如圖1-2所示，一種加固鋼結(jié)構(gòu)邊梁的施工方法，所述梁或柱采用基礎(chǔ)型鋼，其施工步驟如下：

第一，制備構(gòu)件：基礎(chǔ)型鋼、4個(gè)U形槽鋼1-1、1-2、1-3、1-4；基礎(chǔ)型鋼采用工字鋼，由上翼緣2-1、下翼緣2-2、腹板3組成，上翼緣2-1和下翼緣2-2的結(jié)構(gòu)相同；

第二，將4個(gè)U形槽鋼插入基礎(chǔ)型鋼的上翼緣、下翼緣的四角中，U形槽鋼和基礎(chǔ)型鋼的翼緣之間均預(yù)設(shè)有螺栓孔，U形槽鋼與基礎(chǔ)型鋼的翼緣的螺栓孔對(duì)齊，兩者通過螺栓螺母組件1-5固定；U形槽鋼與翼緣之間形成有穿設(shè)預(yù)應(yīng)力筋的孔道4；

第三，在所述基礎(chǔ)型鋼的4角的孔道中穿過預(yù)應(yīng)力筋，施加預(yù)應(yīng)力；所述預(yù)應(yīng)力筋采用預(yù)應(yīng)力鋼絞線；預(yù)應(yīng)力鋼絞線錨固在梁兩側(cè)的柱上。

實(shí)施例2：一種加固鋼結(jié)構(gòu)邊柱的施工方法，與實(shí)施例1的不同之處在于：所述的基礎(chǔ)型鋼為柱；預(yù)應(yīng)力鋼絞線錨固在柱的上、下兩端。

實(shí)施例3：如圖3所示，一種加固鋼結(jié)構(gòu)梁或柱的施工方法，所述梁或柱采用基礎(chǔ)型鋼，其施工步驟如下：

第一，制備構(gòu)件：基礎(chǔ)型鋼、4個(gè)U形槽鋼1-1、1-2、1-3、1-4；基礎(chǔ)型鋼采用工字鋼，由上翼緣2-1、下翼緣2-2、腹板3組成，上翼緣2-1和下翼緣2-2的結(jié)構(gòu)相同；在基礎(chǔ)型鋼的上翼緣、下翼緣的左右兩側(cè)分別焊接豎向鋼管1-7，豎向鋼管的兩端突出翼緣，豎向鋼管的高度大于翼緣的厚度，豎向鋼管為中空；豎向鋼管的間距為15-50cm；

第二，將4個(gè)U形槽鋼插入基礎(chǔ)型鋼的上翼緣、下翼緣的四角中，U形槽鋼和基礎(chǔ)型鋼的翼緣之間均預(yù)設(shè)有螺栓孔，U形槽鋼與基礎(chǔ)型鋼的翼緣的螺栓孔對(duì)齊，兩者通過螺栓螺母組件1-6固定；U形槽鋼與翼緣之間形成有穿設(shè)預(yù)應(yīng)力筋的孔道4；

U形槽鋼從基礎(chǔ)型鋼的正面插入，其插入翼緣的兩邊側(cè)面有突起，與豎向鋼管突出于翼緣的部分相互配合以便定位U形槽鋼與翼緣的相互位置；U形槽鋼的上下表面與豎向鋼管相對(duì)應(yīng)的部分有孔，通過螺栓螺母組件固定兩者；

焊接上、下外側(cè)板2-1-2、上、下內(nèi)側(cè)板2-1-3，上外側(cè)板設(shè)置在上翼緣的2個(gè)U形槽鋼的翼緣外側(cè)；下外側(cè)板設(shè)置在上翼緣的2個(gè)U形槽鋼的翼緣外側(cè)；上內(nèi)側(cè)板、下內(nèi)側(cè)板分別設(shè)置在上翼緣、下翼緣的U形槽鋼的翼緣內(nèi)側(cè)的一端和腹板之間。

第三，在所述基礎(chǔ)型鋼的4角的孔道中穿過預(yù)應(yīng)力筋，施加預(yù)應(yīng)力；所述預(yù)應(yīng)力筋采用預(yù)應(yīng)力鋼絞線。

實(shí)施例4：與實(shí)施例3的不同之處在于：在U形槽鋼通過與腹板平行的左側(cè)板和右側(cè)板2-1-4連接；使得4角的U形槽鋼連接形成“口”字形，進(jìn)一步提高梁/柱的抗扭承載力。

實(shí)施例5：與實(shí)施例3的不同之處在于：上、下內(nèi)側(cè)板采用斜撐的方式與腹板連接，4塊內(nèi)側(cè)板與腹板形成形能夠更加有利于U形槽鋼與基礎(chǔ)型鋼的整體性，有利于抗扭承載力的提高。

下面從力學(xué)角度對(duì)加固原理進(jìn)行闡述，第一，U形槽鋼和上、下外側(cè)板以及左、右側(cè)板形成的口字形，口字形能夠提高抗扭承載力，這一設(shè)計(jì)從力學(xué)上很容易理解，相當(dāng)于是在工字鋼上又增加了一個(gè)抗扭構(gòu)件，并且，U形槽鋼設(shè)置在基礎(chǔ)型鋼的四角上，此處的抗扭形變最大，因而在此處設(shè)置“口字形”能夠最大限度的提高抗扭承載力；第二，對(duì)于預(yù)應(yīng)力鋼絞線而言，如果其縱向不設(shè)置在U形槽鋼中，其效果僅僅是鋼絞線的長度伸長，鋼絞線之間為直線；但是，將其設(shè)置在U形槽鋼中，在扭矩的作用下，鋼絞線隨著U形槽鋼一起扭轉(zhuǎn)，與不設(shè)置U形槽鋼的情況不同，此時(shí)的鋼絞線為曲線，對(duì)于預(yù)應(yīng)力鋼絞線而言，當(dāng)其受外力變成曲線時(shí)，其必然會(huì)產(chǎn)生徑向力，且其大小與變形程度有關(guān)。如圖6所示，上述徑向力作用于基礎(chǔ)型鋼F1、F2、F3、F4，F(xiàn)1—F4作為切力，提高了抗扭承載力。

以上已詳細(xì)描述了本方面的較佳實(shí)施例，但應(yīng)理解到，在閱讀了本發(fā)明的上述講授內(nèi)容后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改。這些等價(jià)形式同樣落入本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書的保護(hù)范圍中。