[發明專利]一種用于H型鋼的裝配式卯榫加固系統及其裝配方法

有效

• 申請號: 201910598640.X
• 申請日: 2019-07-04
• 公開（公告）號: CN110331867B
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 程欣;李帥;安毅;雷宏剛
• 申請（專利權）人: 太原理工大學
• 主分類號: E04G23/02
• 分類號: E04G23/02
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 申艷玲

本發明公開了一種用于H型鋼的裝配式卯榫加固系統，包括加固底板和L型內板以及L型外板，加固底板緊貼待加固H型鋼的腹板，底板外側設有燕尾形榫頭，加固底板和L型內板通過燕尾榫連接，L型內板和L型外板分別設在待加固H型鋼翼緣的內、外側并通過螺栓連接，翼緣外側相鄰的兩塊L型外板通過螺栓連接，一塊待加固H型鋼需要兩塊加固底板、四塊L型內板和四塊L型外板。本發明具有全裝配式施工，作業簡單高效率，加固效果明顯等優點。可廣泛應用于H型鋼構件的設計或加固改造，該加固方法通過抑制構件的橫向變形，從而達到提升桿件的承載能力的目的。

技術領域

本發明涉及一種用于H型鋼的裝配式卯榫加固系統及其裝配方法，屬于工程中裝配式結構技術領域。

背景技術

鋼材是現代結構工程使用最廣泛的金屬建筑材料，在生產建設中，鋼結構經過檢測和可靠性鑒定后，認為不滿足要求時，就要進行加固處理。當鋼結構出現以下情況時，就需要進行加固改造：

（a）由于使用條件的變化，荷載增大；

（b）由于設計或施工工作中的缺點，結構或其局部的承載能力達不到設計要求；

（c）由于磨損、銹蝕，結構或節點受到削弱，結構或其局部的承載能力達不到原來的要求；

（d）有時出現結構損傷事故，需要修復，修復工作也帶有加固的性質。

傳統的鋼結構加固最常用的加固方法是增大截面法，這種方法就是在原有結構的桿件上增設新的加固構件，使桿件截面面積加大從而提高承載能力和剛度的方法。但由于增加截面法對焊接施工的過度依賴，這便造成了一系列不可避免的問題：對現有結構負荷狀態下進行加固，難以避免仰焊等復雜的施工操作；輕鋼結構的小角鋼和圓鋼桿件在負荷狀態下焊接時，焊縫熱影響區的強度急劇下降，將直接影響到加固施工的安全；焊接操作產生的殘余應力對結構加固后的使用也將帶來安全隱患。

發明內容

本發明旨在提供一種用于H型鋼的裝配式卯榫加固系統及其裝配方法，施工方便、結構簡單、加固效果顯著。

本發明所提供的加固系統，其工作原理為：在待加固構件的周圍增加外包單元，約束待加固構件的橫向變形，引導其破壞形式，從而達到提高原桿件承載能力的目的。

本發明提供了一種用于H型鋼的裝配式卯榫加固系統，包括加固底板和L型內板以及L型外板，加固底板緊貼待加固H型鋼的腹板，底板外側設有燕尾形榫頭，加固底板和L型內板通過燕尾榫連接，L型內板和L型外板分別設在待加固H型鋼翼緣的內、外側并通過螺栓連接，翼緣外側相鄰的兩塊L型外板通過螺栓連接，一塊待加固H型鋼需要兩塊加固底板、四塊L型內板和四塊L型外板。

腹板同側的加固底板和兩塊L型內板可通過燕尾榫沿腹板高度方向滑動，以適用于不同腹板高度的H型鋼。

L型內板和L型外板通過施加在螺栓上的預緊力，使L型內板和L型外板與H型鋼的翼緣產生壓力，從而產生較大的靜摩擦力以抵抗三者間的相對滑移。

連接L型內板和L型外板的螺栓開孔時應與H型鋼的翼緣間隔一定距離，即L型內板和L型外板連接的螺栓孔位于H型鋼的翼緣外側，從而使翼緣同側的兩塊L型外板通過螺栓連接緊固時可以使加固底板與H型鋼的腹板更加貼合，更加有利于對腹板的加固。

通過本發明對梁或柱進行加固，可以大幅度提升梁或柱的承載能力，因此本技術可以應用于結構的設計中；此外，此技術也可廣泛的應用于對舊結構的加固而延長結構使用壽命，并增加結構的安全儲備。

本發明提供了一種用于H型鋼的裝配式卯榫加固系統的裝配方法，包括以下步驟：

（1）將加固底板和L型內板通過燕尾榫連接；

（2）將步驟（1）中連接好的配件放入腹板和翼緣圍成的槽內并調節連接件長度使其適合H型鋼腹板高度；