网架杆件复合加固方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及网架承载力不足杆件的加固技术领域，具体是一种网架杆件复合加固 方法，主要针对网架超应力杆件、长细比不足杆件、接长杆件等。
【背景技术】
[0002] 钢网架结构加固方法的研宄远远落后于钢网架结构加固的实际需要，尤其是目前 钢网架结构中出现的一些新问题，在目前的规范中就缺少合适的方法。同时，一些新技术、 新方法在钢网架加固中还没有得到应用。目前对于钢网架中不符合承载要求的杆件进行加 固是比较经济和合理的选择，而补强主要是增大截面，但截面增加自重也相应增加。另外， 当现场对焊接有严格限制或不允许焊接时，这些加固方法的应用就受到了很大限制，并且 还导致构件不美观，跟不上社会发展的需要。
[0003] 现有网架杆件加固技术，采用焊接方法外包和待加固网架杆件等长钢管或角钢的 方法，该方法存在以下问题：1)杆件自重增加较多，在待加固网架杆件为包大一规格钢管或 两片角钢，导致杆件自重增加，若加固杆件数量较多，必然导致整体结构自重大量增加；2) 采用焊接连接的方法对原结构由不利影响，焊接热影响区对待加固网架杆件的承载力会有 一定影响；3)该方法的应用有局限性，很多情况下，结构改造时不允许或不具备焊接条件， 比如加油站或油库；4)该方法操作复杂，尤其是需要现场焊接，影响加固工期，不利于大规 模推广应用；5)该方法主要依赖工人的焊接技术，加固质量受人为影响因素较大。
【发明内容】
[0004] 为了克服上述现有技术的缺点，本发明提供一种网架杆件复合加固方法，让加固 方法变得简单方便且实用性强。
[0005] 本发明是以如下技术方案实现的：一种网架杆件复合加固方法，具体步骤如下： 1) 对于待加固网架杆件，根据压杆近似挠曲微分方程
I计算出杆件屈曲 方g
，k2=F/EI，根据屈曲方程可计算出待加固网架杆件临界变形点的 位置，对应两个临界变形点之间的部分为超出临界变形的位置，对该部分采取外包钢管加 固；其中y为受压杆件对应的挠度变形，X为受压杆件计算点距原点长度，F为压力，E为弹 性模量，I为转动惯量，A、B为根据边界条件计算出的常数； 2) 选择比待加固网架杆件大一规格的钢管，根据步骤1)中确定的外包钢管长度进行下 料、剖开； 3) 在已剖开的外包钢管内均匀涂抹上结构胶； 4 )将经过步骤3 )处理后的钢管包在待加固网架杆件外，外包钢管设置在待加固网架杆 件的中部，外包钢管和待加固网架杆件之间的结构胶填充密实、不得漏胶； 5)待结构胶干固后，用紧固部件或碳纤维布箍住外包钢管。
[0006] 本发明的有益效果是：1)通过计算确定外包钢管的长度，使得网架杆件现场加固 技术更科学合理；2)外包钢管长度小于待加固网架杆件长度，可节省材料，并尽可能降低因 加固带来的网架结构自重增加量；3)该方法现场拼装连接，不需要焊接，避免了焊接对待加 固网架杆件承载能力的不利影响；4)该方法操作简单，现场拼装，适用范围广，可有效提 高加固效率；5)该方法可有效降低操作工人技术良莠不齐带来的质量控制隐患。
【附图说明】
[0007] 图1是本发明工作示意图； 图2是图1的A-A剖视图； 图中：1、待加固网架杆件，2、结构胶，3、外包钢管，4、紧固部件。
【具体实施方式】
[0008] 如图1和图2所示，一种网架杆件复合加固方法，具体步骤如下： 1) 根据待加固网架杆件1的规格、受力、存在的缺陷等，确定外包钢管的长度；为保证 加固效果，外包钢管长度可比计算长度值大200~300mm ; 2) 选取比待加固网架杆件1大一规格钢管作为外包钢管2,在工厂将外包钢管按计算 确定的长度下料、剖开； 3) 在已剖开的外包钢管2内壁涂抹上结构胶3,结构胶3应涂抹均匀； 4) 及时将剖开的钢管包2在待加固网架杆件1外，外包钢管应设置在待加固网架杆件 1的中部； 5) 外包钢管2和待加固网架杆件1之间的结构胶3应填充密实、不得漏胶； 6) 待结构胶3干固后，用紧固部件4箍住外包钢管，使外包钢管2和待加固钢管1能更 好的协同工作； 7) 加固完成后，检查加固质量，如不符合要求，及时进行返修。
[0009] 步骤6)中的紧固部件4可以为为卡子，卡子的数量根据外包钢管的长度确定，相 邻的两个卡子之间的间距不低于200mm。
[0010] 外包钢管的长度采用如下方法计算： 根据压杆近似挠曲微分方程
计算出杆件屈曲方程
k2=F/EI，根据屈曲方程可计算出待加固网架杆件临界变形点的位置，对应两个临界变形点 之间的部分为超出临界变形的位置，对该部分采取外包钢管加固；其中y为受压杆件对应 的挠度变形，X为受压杆件计算点距原点长度，F为压力，E为弹性模量，I为转动惯量，A、B 为根据边界条件计算出的常数。
[0011] 紧固部件4也可以为碳纤维布，在外包钢管外裹一层碳纤维布，起到约束外包钢 管2的作用。
[0012] 为了方便操作，步骤2)中的钢管沿着圆心剖开。
[0013] 该方法的原理是根据变形协调和受力平衡的原理，计算出外包钢管的长度，外包 钢管的长度小于待加固钢管的长度，通过结构胶将待加固钢管和外包钢管粘合，然后用紧 固部件紧固外包钢管，起到约束外包钢管的作用，使外包钢管和待加固钢管能更好的协同 工作。该方法的目的是通过增加待加固网架杆件的局部刚度(跨中附近)，进而起到增加杆 件的整体承载能力的目的。
【主权项】
1. 一种网架杆件复合加固方法，其特征在于：具体步骤如下： 1)对于待加固网架杆件，根据压杆近似挠曲微分方S计算出杆件屈曲方 程'k2=F/EI，根据屈曲方程可计算出待加固网架杆件临界变形点的位 置，对应两个临界变形点之间的部分为超出临界变形的位置，对该部分采取外包钢管加固； 其中y为受压杆件对应的挠度变形，X为受压杆件计算点距原点长度，F为压力，E为弹性模 量，I为转动惯量，A、B为根据边界条件计算出的常数； 2)选择比待加固网架杆件大一规格的钢管，根据步骤1)中确定的外包钢管长度进行 下料、剖开； 3)在已剖开的外包钢管内均匀涂抹上结构胶； 4 )将经过步骤3 )处理后的钢管包在待加固网架杆件外，外包钢管设置在待加固网架杆 件的中部，外包钢管和待加固网架杆件之间的结构胶填充密实、不得漏胶； 5)待结构胶干固后，用紧固部件箍住外包钢管。2. 根据权利要求1所述的网架杆件复合加固方法，其特征在于：所述的紧固部件为卡 子，卡子的数量根据外包钢管的长度确定，相邻的两个卡子之间的间距不低于200mm。3. 根据权利要求1所述的网架杆件复合加固方法，其特征在于：所述的紧固部件为碳 纤维布。4. 根据权利要求1所述的网架杆件复合加固方法，其特征在于：步骤2)中的钢管沿着 圆心剖开。5. 根据权利要求1-4任一项所述的网架杆件复合加固方法，其特征在于：外包钢管长 度比计算长度值大200~300mm。
【专利摘要】本发明公开了一种网架杆件复合加固方法，涉及网架承载力不足杆件的加固技术领域。1）对于待加固网架杆件规格、受力、存在的缺陷等，确定外包钢管的长度；2）选择比待加固网架杆件大一规格的钢管作为外包钢管，根据步骤1）确定的长度下料、剖开；3）加固前，在已剖开的外包钢管内均匀涂抹上结构胶；4）将经过步骤3）处理后的钢管包在待加固网架杆件外，外包钢管设置在待加固网架杆件的中部，外包钢管和待加固网架杆件之间的结构胶填充密实、不得漏胶；5）待结构胶干固后，用碳纤维布或紧固部件箍住外包钢管。优点：通过增加待加固网架杆件的局部刚度（跨中附近），进而起到增加杆件的整体承载能力的目的。
【IPC分类】E04G23/02
【公开号】CN104975726
【申请号】CN201510318990
【发明人】王永, 王浩, 张树勋, 冯照平, 王宁, 宋岩, 闫修安, 朱泰伟, 王鹏, 王作家
【申请人】徐州市产品质量监督检验中心
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年6月12日