一种装配式H型钢结构加固系统及其装配方法技术方案

本发明专利技术公开了一种装配式H型钢结构加固系统及其装配方法，该系统包括第一组合件和第二组合件以及L型外板组成，第一组合件和第二组合件为插接固定，并紧贴待加固H型钢的腹板和翼缘内侧，L型外板设置在待加固H型钢的翼缘外侧；第一组合件和第二组合件通过螺栓连接，第一组合件和L型外板分别设在翼缘的内外侧并通过螺栓连接，第二组合件和L型外板分别设在另一端翼缘的内外侧并通过螺栓连接，翼缘外侧相邻的两块L型外板通过螺栓连接。本发明专利技术在待加固构件的周围增加外包单元，约束待加固构件的横向变形，引导其破坏形式，从而达到提高原杆件承载能力的目的。

An assembled H-beam strengthening system and its assembling method

【技术实现步骤摘要】
一种装配式H型钢结构加固系统及其装配方法
本专利技术涉及一种装配式H型钢结构加固系统及其装配方法，属于工程中装配式结构领域。
技术介绍
钢材是现代结构工程使用最广泛的金属建筑材料，在生产建设中，钢结构经过检测和可靠性鉴定后，认为不满足要求时，就要进行加固处理。当钢结构出现以下情况时，就需要进行加固改造：（a）由于使用条件的变化，荷载增大；（b）由于设计或施工工作中的缺点，结构或其局部的承载能力达不到设计要求；（c）由于磨损、锈蚀，结构或节点受到削弱，结构或其局部的承载能力达不到原来的要求；（d）有时出现结构损伤事故，需要修复，修复工作也带有加固的性质。传统的钢结构加固最常用的加固方法是增大截面法，这种方法就是在原有结构的杆件上增设新的加固构件，使杆件截面面积加大从而提高承载能力和刚度的方法。但由于增加截面法对焊接施工的过度依赖，这便造成了一系列不可避免的问题：对现有结构负荷状态下进行加固，难以避免仰焊等复杂的施工操作；轻钢结构的小角钢和圆钢杆件在负荷状态下焊接时，焊缝热影响区的强度急剧下降，将直接影响到加固施工的安全；焊接操作产生的残余应力对结构加固后的使用也将造成安全隐患。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种装配式H型钢结构加固系统及其装配方法，施工方便、结构简单、加固效果显著。本专利技术提供的加固系统，其工作原理为：在待加固构件的周围增加外包单元，约束待加固构件的横向变形，引导其破坏形式，从而达到提高原杆件承载能力的目的。本专利技术提供的加固系统，是一种适用于H型钢结构的装配式加固系统，包括第一组合件和第二组合件以及L型外板组成，第一组合件和第二组合件为插接固定，并紧贴待加固H型钢的腹板和翼缘内侧，L型外板设置在待加固H型钢的翼缘外侧；第一组合件和第二组合件通过螺栓连接，第一组合件和L型外板分别设在翼缘的内外侧并通过螺栓连接，第二组合件和L型外板分别设在另一端翼缘的内外侧并通过螺栓连接，翼缘外侧相邻的两块L型外板通过螺栓连接；第一组合件由L型底板A和预留螺栓孔的矩形板B两部分焊接而成；第二组合件由L型底板C、预留滑槽的矩形板D、预留螺栓孔的矩形板E以及加劲肋F四部分焊接而成。所述的第一组合件，L型底板A水平段紧贴待加固H型钢的腹板，竖直段紧贴待加固H型钢的翼缘内侧，矩形板B垂直焊接在L型底板A水平段，矩形板B的中部设有螺栓孔，L型底板A竖直段的上部均匀设有螺栓孔。进一步地，矩形板B包括三块大小相同的矩形板，三块板等间距设置。所述的第二组合件，L型底板C水平段紧贴待加固H型钢的腹板，竖直段紧贴待加固H型钢的翼缘内侧，L型底板C水平段上焊接有预留滑槽的矩形板D，二者部分相接，矩形板D上方垂直焊接矩形板E，矩形板E与矩形板D靠近L型底板C的一侧设有加劲肋F，矩形板D远离L型底板C的一侧设有滑槽。进一步地，所述L型底板C竖直段的上部均匀设有螺栓孔，矩形板E的中部均匀设有螺栓孔。进一步地，所述矩形板B能从L型底板C的滑槽中穿过，然后将矩形板E和矩形板B之间用螺栓连接，使第一组合件和第二组合件紧固。矩形板B可在L型底板C的滑槽内滑动，在一定的范围内可以适配不同腹板高度的H型钢。所述第一组合件和L型外板，以及第二组合件和L型外板的螺栓开孔时应与待加固H型钢的翼缘之间留出间隙，从而使翼缘同侧的两块L型外板通过螺栓连接紧固时可以使两种组合件的底板与H型钢的腹板更加贴合，更加有利于力的传导。本专利技术提供了上述系统的装配方法，包括以下内容：（1）将第一组合件放入待加固H型钢的腹板和翼缘围成的槽内；（2）将第二组合件放入步骤（1）中所述槽内，第一组合件的矩形板B穿过第二组合件的预留滑槽并滑动调节使其适合H型钢腹板高度，并用螺栓穿过矩形板B和矩形板E的预留螺栓孔，将第一组合件和第二组合件连接紧固；（3）螺栓穿过预留螺栓孔连接紧固第一组合件和L型外板，连接紧固第二组合件和L型外板；（4）螺栓穿过预留螺栓孔连接翼缘同侧的两块L型外板4。结合现场具体情况，可对以上步骤选用不同的细节处理方式。通过本专利技术对梁或柱进行加固，可以大幅度提升梁或柱的承载能力，因此本技术可以应用于结构的设计中；此外，此技术也可广泛的应用于对旧结构的加固而延长结构使用寿命，并增加结构的安全储备。本专利技术的有益效果：本专利技术为装配式施工，作业简单高效率，加固效果明显，无需特殊施工人员操作。附图说明图1为装配式加固系统组装后的结构效果图；图2为装配式加固系统的平面图；图3为装配式加固系统其他视角的效果图；图4为装配式加固系统第一组合件示意图；图5为装配式加固系统第二组合件示意图；图中：1为待加固H型钢，2为第一组合件，3为第二组合件，4为L型外板，A为L型底板，B为矩形板，C为L型底板，D为矩形板，E为矩形板，F为加劲肋。具体实施方式下面通过实施例来进一步说明本专利技术，但不局限于以下实施例。实施例1：如图1~5所示，一种装配式H型钢结构加固系统，包括第一组合件2和第二组合件3以及L型外板4，第一组合件2和第二组合件3为插接固定，并紧贴待加固H型钢1的腹板和翼缘内侧，L型外板4设置在待加固H型钢1的翼缘外侧；第一组合件2和第二组合件3通过螺栓连接，第一组合件2和L型外板4分别设在翼缘的内外侧并通过螺栓连接，第二组合件3和L型外板4分别设在另一端翼缘的内外侧并通过螺栓连接，翼缘外侧相邻的两块L型外板4通过螺栓连接；第一组合件2由L型底板A和预留螺栓孔的矩形板B两部分焊接而成；第二组合件3由L型底板C、预留滑槽的矩形板D、预留螺栓孔的矩形板E以及加劲肋F四部分焊接而成。所述的第一组合件2，L型底板A水平段紧贴待加固H型钢1的腹板，竖直段紧贴待加固H型钢1的翼缘内侧，矩形板B垂直焊接在L型底板A水平段，矩形板B的中部设有螺栓孔，L型底板A竖直段的上部均匀设有螺栓孔。进一步地，矩形板B包括三块大小相同的矩形板，三块板等间距设置。所述的第二组合件3，L型底板C水平段紧贴待加固H型钢1的腹板，竖直段紧贴待加固H型钢1的翼缘内侧，L型底板C水平段上焊接有预留滑槽的矩形板D，二者部分相接，矩形板D上方垂直焊接矩形板E，矩形板E与矩形板D靠近L型底板C的一侧设有加劲肋F，矩形板D远离L型底板C的一侧设有滑槽。进一步地，所述L型底板C竖直段的上部均匀设有螺栓孔，矩形板E的中部均匀设有螺栓孔。进一步地，所述矩形板B能从L型底板C的滑槽中穿过，然后将矩形板E和矩形板B之间用螺栓连接，使第一组合件2和第二组合件3紧固。矩形板B可在L型底板C的滑槽内滑动，在一定的范围内可以适配不同腹板高度的H型钢。所述第一组合件2和L型外板4，以及第二组合件3和L型外板4的螺栓开孔时应与待加固H型钢1的翼缘之间留出间隙，从而使翼缘同侧的两块L型外板4通过螺栓连接紧固时可以使两种组合件的底板与H型钢的腹板更加贴合，更加有利于力的传导。图1显示了装配式加固系统组装后的结构效果图，图2显示了该系统组装后的平面效果图。图3为装配式加固系统其他视角的效果图，图4为装配式加固系统组合件2示意图，组合件2由L型底板A和预留螺栓孔的矩形板B两部分焊接而成，图5为装配式加固系统组合件3示意图，组合件3由L型底板C,预留滑槽的矩形板D,预留螺栓孔的矩形板E以及加劲肋F四部分焊接而成。装配式加固系统的施工流程包括如下几个主要步骤：（1）将第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装配式H型钢结构加固系统，其特征在于：包括第一组合件和第二组合件以及L型外板，第一组合件和第二组合件为插接固定，并紧贴待加固H型钢的腹板和翼缘内侧，L型外板设置在待加固H型钢的翼缘外侧；第一组合件和第二组合件通过螺栓连接，第一组合件和L型外板分别设在翼缘的内外侧并通过螺栓连接，第二组合件和L型外板分别设在另一端翼缘的内外侧并通过螺栓连接，翼缘外侧相邻的两块L型外板通过螺栓连接；第一组合件由L型底板A和预留螺栓孔的矩形板B两部分焊接而成；第二组合件由L型底板C、预留滑槽的矩形板D、预留螺栓孔的矩形板E以及加劲肋F四部分焊接而成。

【技术特征摘要】
1.一种装配式H型钢结构加固系统，其特征在于：包括第一组合件和第二组合件以及L型外板，第一组合件和第二组合件为插接固定，并紧贴待加固H型钢的腹板和翼缘内侧，L型外板设置在待加固H型钢的翼缘外侧；第一组合件和第二组合件通过螺栓连接，第一组合件和L型外板分别设在翼缘的内外侧并通过螺栓连接，第二组合件和L型外板分别设在另一端翼缘的内外侧并通过螺栓连接，翼缘外侧相邻的两块L型外板通过螺栓连接；第一组合件由L型底板A和预留螺栓孔的矩形板B两部分焊接而成；第二组合件由L型底板C、预留滑槽的矩形板D、预留螺栓孔的矩形板E以及加劲肋F四部分焊接而成。2.根据权利要求1所述的装配式H型钢结构加固系统，其特征在于：所述的第一组合件，L型底板A水平段紧贴待加固H型钢的腹板，竖直段紧贴待加固H型钢的翼缘内侧，矩形板B垂直焊接在L型底板A水平段，矩形板B的中部设有螺栓孔，L型底板A竖直段的上部均匀设有螺栓孔。3.根据权利要求2所述的装配式H型钢结构加固系统，其特征在于：矩形板B包括三块大小相同的矩形板，三块板等间距设置。4.根据权利要求1所述的装配式H型钢结构加固系统，其特征在于：所述的第二组合件，L型底板C水平段紧贴待加固H型钢的腹板，竖直段紧贴待加固H型钢的翼缘内侧，L型底板C水平段上焊接有预留滑槽的矩形板D，二者部分相接，矩形板D上...

【专利技术属性】
技术研发人员：安毅，李帅，程欣，雷宏刚，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：山西,14