[实用新型]一种钢结构网架构件的加固结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及钢结构加固技术领域，具体设计一种钢结构网架构件的加固结构。

背景技术

目前为止，网架结构广泛应用于钢结构建筑领域。网架结构在设计、施工时大多采用的是由圆管钢网架结构形式，该结构受设计、施工及使用年限的影响，局部结构会出现缺陷和损坏，例如构件锈蚀、涂层脱落、构件局部屈曲等损坏现象，给网架结构的整体稳定性和安全性造成较大影响。同时，由于网架结构一般应用于开放性场馆建筑物顶棚，如体育场、加油站等，高空作业不便且单独拆卸更换构件容易导致结构失稳，而整体更换施工复杂，成本高，建筑物正常使用受到影响。目前现有的解决方法有以下几种：

焊接补强法：该方法主要是对钢结构网架中构件锈蚀、构件局部屈曲的部分，以相同材料焊接补充，起到使构件重新承担受力作用。但由于钢材是高温敏感材料，在焊接过程中其强度和刚度会随着温度升高而急剧下降，其承载力也会下降；同时网架焊接加固通常是高空作业，焊接质量不高，焊接处会产生焊接缺陷及残余应力，相对其他材质的构件更容易开裂破坏，很可能导致失稳，产生巨大的安全隐患。对于钢结构网架所处的敏感建筑，如加油站，焊接补强法产生的火花同样也是重要的危险源。

更换法：更换法即是对钢结构网架结构中受损的构件进行局部更换，或是受损构件数量较多的网架进行整体更换。网架结构常采用螺栓球连接相邻构件 或者采用焊接法连接相邻构件。加固过程中对受损严重的构件进行局部更换时，需要在场地内架设临时支撑，使用缆风绳对支撑柱的垂直度进行调整固定；网架结构中受损构件数量较多时，需要进行整体更换，采用机械吊装的方式进行。施工手段复杂，成本较高，工期长，建筑物在加固期间基本无法正常使用。

改变结构受力点位置：通过附加支撑，通过增加受力节点，调整荷载分布情况，降低内力水平，对超静定结构支座进行强制位移，防止应力集中的发生等。此方法对原来结构受力有所影响，需要重新设计计算，施工过程复杂。

中国专利CN 201010292933.4公开了一种用于圆钢管的屈曲约束加固系统，采用的圆管屈曲约束加固法：该方法通过两半圆管外包待加固构件拼接而成，待加固构件与外包管片采用海绵胶带类聚合材料包裹填充，通过扣件加固。该方法结构简单，施工方便，但是由于两块半圆管片采用的是平行拼接，在加固竖直杆件时，容易出现拼接错缝、轴向相互滑动，受力不均等情况；包裹在待加固杆件上的海绵胶带为孔状橡胶材料，不具有一定的抗压刚度和强度，所起到的约束构件变形的能力和抗压能力较弱，同时海绵胶带不具有各向同性，分子结构复杂，设计时的力学分析计算复杂，不能真实反映杆件受力情况。

发明内容

本实用新型解决的技术问题是：针对现有钢结构网架构件具有初始弯曲、局部屈曲的受压管件加固存在的上述不足之处，提供一种新型的钢结构网架构件加固结构。

本实用新型采用如下技术方案实现：一种钢结构网架构件的加固结构，包括若干个轴向固定在网架构件外圈的垫块7，所述垫块7沿轴向紧贴网架构件的加固管件8外壁，并在垫块外套有外包管，将所述垫块夹紧固定在加固管件的 外壁上；所述外包管由至少两片轴向切割的弧形外包管片拼接而成，拼接后的外包管片外壁设有扣件3，所述外包管通过扣件将垫块和加固管件固定压紧在一起。

优选的，所述垫块7以加固管件8的轴线为中心线均匀布置。

优选的，所述垫块7为钢垫块。

优选的，所述钢垫块采用马氏体时效钢。

优选的，所述垫块7沿轴向焊接固定在外包管片的内壁上，通过外包管片拼接直接完成垫块的设置。

优选的，所述垫块7与加固管件的连接面为对应的弧面，提高贴合度。

在本实用新型中，所述外包管片相互之间的对接侧边上设有相互嵌合的卡口6，用于外包管片拼接后的轴向定位，防止外包管片之间轴向滑移。

优选的，所述外包管片为两块，其主体为半圆形截面，两侧轴向侧边上设有卡口6。

优选的，所述扣件3为沿加固管件轴线布置的至少两个外包套箍，通过连接螺栓4固定箍紧在拼接的外包管片上。

优选的，所述外包套箍和拼接的外包管片之间设有橡胶垫层5。

本实用新型是在已有钢结构网架加固方法上的一种原理和技术上的改进和创新，从力的传递入手，增加构件横截面积和重新调整结构受力体系以达到结构受力稳定的目的，将构件所受的力有效地传递，利用其材料强度降低了构件本身所承载的作用力，同时增加了构件横截面积。