[發明專利]一種增強鋼管抗壓性能的方法

在審

• 申請號: 201710682118.0
• 申請日: 2017-08-10
• 公開（公告）號: CN107288219A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 段瀟川;朱尚之
• 申請（專利權）人: 東風設計研究院有限公司
• 主分類號: E04B1/24
• 分類號: E04B1/24
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司42104
• 代理人: 俞鴻

技術領域

本發明涉及預應力鋼結構技術領域，具體涉及一種增強鋼管抗壓性能的方法。

背景技術

現有的通過施加預應力提升鋼結構抗壓性能的技術方法主要為拉索法。拉索法是在桿件四周布置不同形式的拉索，拉索與桿件之間以撐桿連接。利用張拉拉索來產生預拉力；或者利用拉索的預拉力對壓桿施加約束，減小壓桿的計算長度，提升壓桿的抗壓能力。這種方法的缺點是，拉索會占據很大的空間，且過多的拉索易于碰損，不適合在狹小空間內進行施工操作。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了一種適合在施工空間有限的情況下使用的增強鋼管抗壓性能的方法。

本發明技術方案為：一種增強鋼管抗壓性能的方法，將一根外徑R2不小于鋼管內徑的內芯管進行液氮處理后在室溫下裝配至鋼管內，將鋼管靜置直至鋼管與內芯管均恢復至室溫，所述內芯管上存在朝向鋼管的徑向膨脹力，常溫下所述內芯管外徑不小于鋼管內徑。

進一步的，所述內芯管經液氮浸泡處理后的外徑R2小于鋼管內徑r1。

進一步的，所述內芯管經液氮浸泡處理后的長度L2小于鋼管長度L1，所述內芯管恢復至室溫后的長度L2等于鋼管常溫長度L1。

所述鋼管與內芯管之間通過徑向設置的銷軸固定。

本發明的有益效果：利用熱脹冷縮原理，內芯管經液氮處理后，套入外管中。在恢復至室溫后，內芯管因遇熱膨脹對鋼管施加預拉力，能有效增強圓鋼管的抗壓性能，提升鋼管受壓極限承載力，使壓桿的承載力超過歐拉公式計算的極限值。相比拉索法施加預應力，對桿件周圍空間需求更少，可適用于狹小施工作業空間。同時，使用預應力壓桿能提升材料強度利用效率，達到節約鋼材的目的。

附圖說明

圖1為本發明為鋼管裝配前內芯管(液氮處理后)和鋼管的尺寸對比圖；

圖2為本發明裝配并恢復至室溫后的結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的詳細說明：

如圖1和2所示，本發明的鋼管由內芯管2和鋼管1組成，內芯管2和鋼管1上相應位置設有銷軸安裝孔3，在常溫條件下(即室溫)，內芯管2的長度L2等于鋼管1常溫長度L1，外徑R2大于鋼管1常溫內徑r1。在內芯管2經液氮處理后，內芯管2的長度L2小于鋼管1長度L1，外徑R2小于鋼管1內徑r1。

裝配前，先將內芯管2置入液氮中浸泡處理一段時間，至內芯管2的溫度處于-120°～-130°范圍內后取出，在常溫條件下將內芯管2裝配至鋼管1內，此時內芯管2恰好可嵌入鋼管1并頂緊鋼管1，通過穿過銷軸安裝孔3的銷軸實現內芯管2與鋼管1的固定。將鋼管靜置至恢復室溫，內芯管2受熱膨脹并使鋼管1產生拉應力，從而增強鋼管的抗壓性能。

以上所述，僅為本發明的具體實施方式，應當指出，任何熟悉本領域的技術人員在本發明所揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。