[發明專利]鋼結構梁的抗疲勞加固方法

有效

• 申請號: 201410188107.3
• 申請日: 2014-05-06
• 公開（公告）號: CN105089288B
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發明（設計）人: 岳清瑞;鄭云;陳煊;惠云玲;常好誦;楊建平;李忠煜
• 申請（專利權）人: 中冶建筑研究總院有限公司
• 主分類號: E04G23/02
• 分類號: E04G23/02
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司11018
• 代理人: 陳舒維,宋志強

技術領域

本發明涉及鋼結構的加固修復技術，特別涉及一種鋼結構梁的抗疲勞加固方法、其適用于例如吊車梁等任一種鋼結構梁。

背景技術

工業建筑中的鋼結構梁為常見的結構構件，例如，作為工業廠房的重要組成部分的吊車梁，鋼結構梁的結構狀況良好與否直接關系到工業建筑的使用安全。但在實際應用中，大部分鋼結構梁在尚未達到其設計使用年限時就產生早期破損，其中80％～90％的破損是由于疲勞引起。因此，為了提高鋼結構梁的疲勞壽命，現有技術通常采用碳纖維復合增強材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer，CFRP)的纖維布(本文將CRFP的纖維布簡稱為“碳纖維布”)對工業建筑中的鋼結構梁進行抗疲勞加固修復。

然而，現有技術在采用碳纖維布對工業建筑中的鋼結構梁進行抗疲勞加固修復時，往往只關注鋼結構梁出現疲勞裂紋的破損處、并僅以單點修補的方式在破損處粘貼碳纖維布，或者，盲目地在鋼結構梁大范圍粘貼碳纖維布，但無論是單點修補還是大范圍盲目粘貼，都不能從根本上提高鋼結構梁的疲勞壽命，而且大范圍盲目粘貼談纖維布還會造成材料的浪費。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種鋼結構梁的抗疲勞加固方法，能夠實現對鋼結構梁的抗疲勞加固，從而從根本上提高鋼結構梁的疲勞壽命，還可避免材料的浪費。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種鋼結構梁的抗疲勞加固方法，該鋼結構梁包括腹板、形成在腹板上方的上翼緣、形成在腹板下方的下翼緣、以及垂直焊接在腹板的兩側表面的加強肋，其中，該抗疲勞加固方法包括粘貼碳纖維布的如下步驟：

沿鋼結構梁的長度方向，在腹板的兩側表面通長粘貼第一碳纖維布，該第一碳纖維布位于加強肋的下端與下翼緣的上表面之間；

沿鋼結構梁的長度方向，在下翼緣的上下表面分別通長粘貼第二碳纖維布和第三碳纖維布；

沿鋼結構梁的長度方向，在腹板的兩側表面粘貼包裹加強肋的第四碳纖維布，該第四碳纖維布位于鋼結構梁的中性軸與加強肋的下端之間；

沿鋼結構梁的高度方向，在被第四碳纖維布包裹的每個加強肋的兩側粘貼包裹下翼緣、并粘附在腹板的兩側表面的第五碳纖維布；

沿鋼結構梁的高度方向，在第一碳纖維布的兩個端部分別粘貼包裹下翼緣、并粘附在腹板的兩側表面的第六碳纖維布。

優選地，第一碳纖維布的兩個端部位于鋼結構梁在加強肋的下端與下翼緣的上表面之間的疲勞敏感區域的長度邊界處。

優選地，粘貼在下翼緣的上表面的第二碳纖維布和粘貼在下翼緣的下表面的第三碳纖維布在下翼緣的側邊處搭接，和/或，粘貼在下翼緣的上表面的第二碳纖維布與腹板的兩側表面通長粘貼的第一碳纖維布搭接。

優選地，第四碳纖維布的兩個端部位于鋼結構梁在鋼結構梁的中性軸與加強肋的下端之間的疲勞敏感區域的長度邊界處。

優選地，在被第四碳纖維布包裹的每個加強肋的兩側分別粘貼一道第五碳纖維布。

優選地，在第一碳纖維布的每個端部粘貼三道第六碳纖維布。

可選地，第一至第六碳纖維布均為多層結構。例如，所述的多層結構包括三層。

可選地，該抗疲勞加固方法在執行粘貼碳纖維布的各步驟之前，進一步切割加強肋的下端。具體地，加強肋的下端被傾斜切割、并在完成切割后被進一步打磨。相應地，被切割后的加強肋的下端與下翼緣的上表面之間的距離大于50mm。例如，被切割后的加強肋的下端與下翼緣的上表面之間的距離為100mm。

可選地，該抗疲勞加固方法在執行粘貼碳纖維布的各步驟之前，進一步進行鋼結構梁的表面打磨。

可選地，該抗疲勞加固方法在執行粘貼碳纖維布的各步驟之前，進一步對碳纖維布基材裁剪得到第一至第六碳纖維布、并對裁剪得到的第一至第六碳纖維布進行防塵保護。

可選地，該抗疲勞加固方法在執行粘貼碳纖維布的各步驟時，涂敷的粘結劑層厚在0.1～0.3mm之間。

可選地，該抗疲勞加固方法在執行粘貼碳纖維布的各步驟時，沿纖維方向對第一至第六碳纖維布進行滾壓。

可選地，該抗疲勞加固方法在執行粘貼碳纖維布的各步驟時，對粘貼的第一至第六碳纖維布的粘結劑進行負壓固化。

可選地，該抗疲勞加固方法在執行粘貼碳纖維布的各步驟之后，進一步進行鋼結構梁的表面防護。