[发明专利]框架结构方柱矩梁半空间节点异形钢板三轴预应力加固方法

权利要求书

1.一种框架结构方柱矩梁半空间节点异形钢板三轴预应力加固的方法，包括方柱和三根矩梁，三根矩梁互成90°角，且三者的中心轴位于方柱的同一高度位置，构成半空间节点结构；以方柱轴线所在方向为Z方向，其中一根矩梁轴线所在方向为X方向,一对矩梁轴线所在方向为Y方向,X、Y、Z轴的正向满足右手定则；方柱轴线与三根矩梁轴线交点位置为坐标原点O，形成空间直角坐标系，以原点为中心形成八个象限，单独存在的矩梁所在一侧为左，相对一侧为右，其特征在于：

在节点结构的周围的8个象限设置八块异形钢板，八块异形钢板之间通过螺栓连接将整个节点周围的方柱和矩梁均包裹起来；

八块异形钢板中有两种不同结构的异形钢板，第一种异形钢板共四块，包裹节点左边四个象限；每块第一种异形钢板均包含直角等边角钢连接件，直角等边角钢连接件在Z轴方向的高度小于节点核心加固区高度的一半，角钢在X、Y方向的两个边长应小于方柱边长的一半，角钢能与方柱侧面进行紧密贴合；

在直角等边角钢连接件的X、Y方向分别设有一个拐角凸台，每个拐角凸台的上部设置有L型结构法兰，L型结构法兰的两个直角边均开设有螺栓通孔，拐角凸台的下部也设置有水平法兰，水平法兰与直角等边角钢连接件及拐角凸台之间的夹角均为90°，水平法兰上均开设有两个螺栓通孔；拐角凸台所在位置恰好能与相应的矩梁的棱、矩梁和方柱相交位置贴合在一起；

第二种异形钢板共四块，包裹节点的右边四个象限，第二种异形钢板的直角等边角钢连接件一侧边缘设置有无梁侧法兰，无梁侧法兰的高度与直角等边角钢连接件的高度一致，且无梁侧法兰的上下位置均开设螺栓通孔；第二种异形钢板的直角等边角钢连接件另一侧设置拐角凸台，拐角凸台的底部也设置水平法兰，该水平法兰一端与拐角凸台底部连接，另一端与无梁侧法兰底部连接；

相邻的两块异形钢板之间通过螺栓将相对的两个L型结构法兰、无梁侧法兰固定连接在一起，相对应的上下两块异形钢板通过螺栓将相对位置的两个水平法兰连接在一起，使八块异形钢板对节点位置形成完全的包裹；通过法兰上的螺栓对节点施加X、Y、Z三个轴向预应力。

2.根据权利要求1所述的方柱矩梁半空间节点异形钢板三轴预应力加固的方法，其特征在于，在进行节点加固时通过相邻异形钢板之间的螺栓对节点施加三轴预应力。

3.根据权利要求1所述的方柱矩梁半空间节点异形钢板三轴预应力加固的方法，其特征在于，所述节点的材料为钢筋混凝土、木质或钢材至少一种。

4.根据权利要求1所述的方柱矩梁半空间节点异形钢板三轴预应力加固的方法，其特征在于，L型结构法兰、无梁侧法兰、水平法兰上均设置两个螺栓通孔，根据实际预应力大小的要求，在两个螺栓通孔上均安装螺栓，施加预应力。

5.根据权利要求1所述的方柱矩梁半空间节点异形钢板三轴预应力加固的方法，其特征在于，第二种异形钢板无梁侧法兰的厚度要适当加大。

6.一种方柱矩梁半空间节点异形钢板三轴预应力加固的方法，该方法的具体步骤是：

步骤一，根据方柱和矩梁的尺寸、目标载荷要求、预应力大小选定异形钢板的材料种类、厚度及尺寸；

步骤二,将两块第一种异形钢板和两块第二种异形钢板沿周向包裹节点上部区域，并在L型结构法兰和无梁侧法兰的任一螺栓通孔中初步安装相应螺栓，实现节点上部区域异形钢板的初步固定；

步骤三,在节点下部区域安装两种异形钢板，下部区域的一块异形钢板与上部相应位置的异形钢板通过螺栓穿过两水平法兰上的螺栓通孔，实现上下异形钢板的初步固定，最终将八块异形钢板全部包裹在节点周围并固定在当前位置；

步骤四,根据预应力的大小要求，对节点周围三个轴向上的螺栓进行预紧力设置，能在三个轴向施加预应力，实现方柱矩梁半空间节点异形钢板三轴预应力加固。