H型钢梁加固系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种H型钢梁加固系统及方法，属于建筑领域。包括H型钢梁、预制混凝土板单元、连接件和受拉钢筋；H型钢梁包括上翼缘、腹板和下翼缘，受拉钢筋在腹板两侧沿着H型钢梁通长布置，并靠近H型钢梁受拉的一侧；预制混凝土板单元在腹板两侧沿着H型钢梁的长度方向依次设置，并远离H型钢梁受拉的一侧；受拉钢筋和预制混凝土板单元固定在腹板上，上翼缘和下翼缘之间的空间内密实填充水泥砂浆。本发明专利技术减少了现场湿作业，污染小，对施工技术要求低，结构安全可靠，安装定位准确，成本较低，施工速度快；避免了焊接残余应力和变形对H型钢梁带来的不利影响，避免了粘接加固的缺陷，避免了采用射钉带来的不利影响。用射钉带来的不利影响。用射钉带来的不利影响。

【技术实现步骤摘要】
H型钢梁加固系统及方法


[0001]本专利技术涉及建筑领域，特别是指一种H型钢梁加固系统及方法。

技术介绍

[0002]在已有建筑物中，在设计、施工、使用均正常的情况下，H型钢梁能够满足安全使用要求。但是，如果出现设计失误、施工质量差或使用时增加荷载、改变结构用途等情况，H型钢梁就有可能不再满足安全要求，从而需要进行加固。现有技术中对H型钢梁进行加固的方法通常为焊接加固、粘接加固和冷连接加固。
[0003]1、焊接加固：
[0004]在H型钢梁上焊接钢板及型钢等进行加固是最常用的加固方式，该种方法在H型钢梁的腹板和翼缘上焊接水平板、垂直板或者斜板来增加截面面积，以此提高截面抗弯刚度，从而提高抗弯承载能力。直接在H型钢梁的腹板上焊接钢板可以加强H型钢梁的抗剪强度；当H型钢梁的腹板稳定性不能保证时，可以采用设置加劲肋的方式，在H型钢梁的翼缘设置圆钢或者圆钢管。
[0005]焊接加固的缺点如下：
[0006]焊接过程中会产生比较大的热量，引起焊接变形，并且焊接过后H型钢梁外立面不美观。焊缝附近钢材因焊接高温作用形成的热影响区可能使某些部位材质变脆；焊接过程中钢材受到分布不均匀的升温和冷却，使钢梁截面产生焊接残余应力和残余变形，对结构的承载力、刚度和使用性能有较大影响。焊接结构由于刚度大，局部裂纹一经发生很容易扩展到整体，尤其是在低温下易发生脆断。焊缝连接的塑性和韧性较差，施焊时可能产生缺陷，使疲劳强度降低。
[0007]2、粘接加固：
[0008]H型钢使用结构胶与加固材料进行粘接，利用钢板或复合材料等加固材料增强H型钢的结构强度、刚度、稳定性，提高构件承载能力和耐久性。
[0009]粘接加固的缺点如下：
[0010]构件受力时，结构胶处容易产生剪切变形，使得结构胶产生拉应力，从而粘结性能降低，结构安全性减小。加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平，这就对施工队伍素质要求比较高。同时，结构胶破环机理研究还不成熟，粘结剂的抗老化性能、徐变对粘结强度的影响，在动荷载作用下粘钢加固的性能等问题，都有待于深入研究。粘接加固适用面相对较窄，一般适用于承受静力作用的受弯及受拉构件，要求整个加固面是平面，对于环境温度和湿度要求很高，使得粘钢加固的应用不够普遍，黏结加固后构件的使用年限、耐久性问题、动力特性、疲劳强度等也需要进一步研究解决。
[0011]3、冷连接加固：
[0012]在H型钢梁上使用螺栓将钢板或者型钢等与H型钢梁连接进行加固，采用射钉冷连接技术，用射钉器击发带有螺纹的钉弹，将叠放的钢板或者型钢与原H型钢梁的上、下翼缘连接到一起，然后用螺栓固定。
[0013]冷连接加固缺点如下：
[0014]采用射钉会削弱原有H型钢梁截面的性能，适用的钢板厚度不大，并且此加固方法会增大H型钢梁截面高度，外表不美观而且减少了空间净高，使得空间利用率变低，影响正常使用功能。

技术实现思路

[0015]本专利技术提供一种H型钢梁加固系统及方法，减少了现场湿作业，污染小，对施工技术要求低，结构安全可靠，安装定位准确，成本较低，施工速度快，避免了焊接残余应力和变形对H型钢梁带来的不利影响，避免了粘接加固的缺陷，避免了采用射钉带来的不利影响。
[0016]本专利技术提供技术方案如下：
[0017]一种H型钢梁加固系统，包括H型钢梁、预制混凝土板单元、连接件和受拉钢筋，其中：
[0018]所述H型钢梁包括上翼缘、腹板和下翼缘，所述受拉钢筋设置在所述腹板两侧并位于所述上翼缘和所述下翼缘之间的空间内，所述受拉钢筋沿着所述H型钢梁的长度方向通长布置，并且所述受拉钢筋在上下方向上设置在靠近所述H型钢梁受拉的一侧；
[0019]所述预制混凝土板单元设置在所述腹板两侧并位于所述上翼缘和所述下翼缘之间的空间内，若干个预制混凝土板单元沿着所述H型钢梁的长度方向依次设置，并且所述预制混凝土板单元在上下方向上设置在远离所述H型钢梁受拉的一侧；
[0020]所述受拉钢筋通过所述连接件固定在所述腹板上，所述预制混凝土板单元通过对穿螺栓固定在所述腹板上，所述上翼缘和所述下翼缘之间的空间内密实填充水泥砂浆。
[0021]进一步的，所述腹板上开设有若干个第一对穿螺栓孔，所述第一对穿螺栓孔上穿有第一对穿螺栓；
[0022]所述连接件上开设有第一预留孔，所述受拉钢筋固定在所述连接件上，所述腹板两侧的连接件通过其第一预留孔对称穿在所述腹板两侧的第一对穿螺栓上，并通过位于所述连接件外侧的第一组螺母将所述连接件固定在所述腹板上。
[0023]进一步的，所述连接件为L形连接件，所述L形连接件包括垂直板和水平板，所述受拉钢筋焊接在所述水平板上，所述第一预留孔开设在所述垂直板上。
[0024]进一步的，所述预制混凝土板单元上开设有第一预留螺栓孔，所述腹板两侧的预制混凝土板单元通过其第一预留螺栓孔对称穿在所述腹板两侧的第一对穿螺栓上的所述垂直板的外侧，并通过位于所述预制混凝土板单元外侧的第二组螺母将所述预制混凝土板单元固定在所述腹板上。
[0025]进一步的，所述预制混凝土板单元内侧面在所述第一预留螺栓孔处开设置第一组螺母槽，所述第一组螺母容纳在所述第一组螺母槽内，所述预制混凝土板单元的内侧面紧贴在所述垂直板的外侧面上，所述预制混凝土板单元的内侧面通过预先涂抹在所述腹板表面上的粘结水泥砂浆与所述腹板贴紧粘接。
[0026]进一步的，当所述H型钢梁受拉的一侧为下侧时，所述预制混凝土板单元的顶面通过预先涂抹在所述上翼缘底面上的粘结水泥砂浆与所述上翼缘底面贴紧粘接；
[0027]当所述H型钢梁受拉的一侧为上侧时，所述预制混凝土板单元的底面通过预先涂抹在所述下翼缘顶面上的粘结水泥砂浆与所述下翼缘顶面贴紧粘接。
[0028]进一步的，所述H型钢梁配备有浇筑模板，所述浇筑模板包括两个浇筑侧模，两个浇筑侧模分别位于所述H型钢梁两侧并位于所述预制混凝土板单元外侧；所述腹板上开设有若干个第二对穿螺栓孔，所述预制混凝土板单元上开设有第二预留螺栓孔，所述浇筑侧模上开设有第二预留孔；
[0029]所述第二对穿螺栓孔、第二预留螺栓孔和第二预留孔对齐，对齐的所述第二对穿螺栓孔、第二预留螺栓孔和第二预留孔上穿有第二对穿螺栓，所述浇筑侧模外侧设置有第三组螺母，将所述浇筑侧模临时固定；
[0030]所述浇筑侧模、所述H型钢梁和所述预制混凝土板单元将所述上翼缘和所述下翼缘之间需要密实填充水泥砂浆的空间封闭。
[0031]进一步的，所述浇筑侧模的下部开设有注浆孔，所述浇筑侧模的顶部开设有出浆孔；两个浇筑侧模的底端通过连接板连接在一起，所述浇筑模板的内净宽度与所述H型钢梁的总宽度相等；所述浇筑侧模外侧上设置有加劲肋，所述浇筑侧模与所述预制混凝土板单元边界的接触处设置有柔性密封条。
[0032]进一步的，通过所述注浆孔灌注水泥砂浆完毕并养护后，并拆除第三组螺母、第二对穿螺栓和浇筑侧模后；向对齐的所述第二对穿螺栓孔和第二预留螺栓孔上穿设第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种H型钢梁加固系统，其特征在于，包括H型钢梁、预制混凝土板单元、连接件和受拉钢筋，其中：所述H型钢梁包括上翼缘、腹板和下翼缘，所述受拉钢筋设置在所述腹板两侧并位于所述上翼缘和所述下翼缘之间的空间内，所述受拉钢筋沿着所述H型钢梁的长度方向通长布置，并且所述受拉钢筋在上下方向上设置在靠近所述H型钢梁受拉的一侧；所述预制混凝土板单元设置在所述腹板两侧并位于所述上翼缘和所述下翼缘之间的空间内，若干个预制混凝土板单元沿着所述H型钢梁的长度方向依次设置，并且所述预制混凝土板单元在上下方向上设置在远离所述H型钢梁受拉的一侧；所述受拉钢筋通过所述连接件固定在所述腹板上，所述预制混凝土板单元通过对穿螺栓固定在所述腹板上，所述上翼缘和所述下翼缘之间的空间内密实填充水泥砂浆。2.根据权利要求1所述的H型钢梁加固系统，其特征在于，所述腹板上开设有若干个第一对穿螺栓孔，所述第一对穿螺栓孔上穿有第一对穿螺栓；所述连接件上开设有第一预留孔，所述受拉钢筋固定在所述连接件上，所述腹板两侧的连接件通过其第一预留孔对称穿在所述腹板两侧的第一对穿螺栓上，并通过位于所述连接件外侧的第一组螺母将所述连接件固定在所述腹板上。3.根据权利要求2所述的H型钢梁加固系统，其特征在于，所述连接件为L形连接件，所述L形连接件包括垂直板和水平板，所述受拉钢筋焊接在所述水平板上，所述第一预留孔开设在所述垂直板上。4.根据权利要求3所述的H型钢梁加固系统，其特征在于，所述预制混凝土板单元上开设有第一预留螺栓孔，所述腹板两侧的预制混凝土板单元通过其第一预留螺栓孔对称穿在所述腹板两侧的第一对穿螺栓上的所述垂直板的外侧，并通过位于所述预制混凝土板单元外侧的第二组螺母将所述预制混凝土板单元固定在所述腹板上。5.根据权利要求4所述的H型钢梁加固系统，其特征在于，所述预制混凝土板单元内侧面在所述第一预留螺栓孔处开设置第一组螺母槽，所述第一组螺母容纳在所述第一组螺母槽内，所述预制混凝土板单元的内侧面紧贴在所述垂直板的外侧面上，所述预制混凝土板单元的内侧面通过预先涂抹在所述腹板表面上的粘结水泥砂浆与所述腹板贴紧粘接。6.根据权利要求5所述的H型钢梁加固系统，其特征在于，当所述H型钢梁受拉的一侧为下侧时，所述预制混凝土板单元的顶面通过预先涂抹在所述上翼缘底面上的粘结水泥砂浆与所述上翼缘底面贴紧粘接；当所述H型钢梁受拉的一侧为上侧时，所述预制混凝土板单元的底面通过预先涂抹在所述下翼缘顶面上的粘结水泥砂浆与所述下翼缘顶面贴紧粘接。7.根据权利要求6所述的H型钢梁加固系统，其特征在于，所述H型钢梁配备有浇筑模板，所述浇筑模板包括两个浇筑侧模，两个浇筑侧模分别位于所述H型钢梁两侧并位于所述预制混凝土板单元外侧；所述腹板上开设有若干个第二对穿螺栓孔，所述预制混凝土板单元上开设有第二预留螺栓孔，所述浇筑侧模上开设有第二预留孔；所述第二对穿螺栓孔、第二预留螺栓孔和第二预留孔对齐，对齐的所述第二对穿螺栓孔、第二预留螺栓孔和第二预留孔上穿有第二对穿螺栓，所述浇筑侧模外侧设置有第三组螺母，将所述浇筑侧模临时固定；所述浇筑侧模、所述H型钢梁和所述预制混凝土板单元将所述上翼缘和所述下翼缘之
间需要密实填充水泥砂浆的空间封闭。8.根据权利要求7所述的H型钢梁加固系统，其特征在于，所述浇筑侧模的下部开设有注浆孔，所述浇筑侧模的顶部开设有出浆孔；两个浇筑侧模的底端通过连接板连接在一起，所述浇筑模板的内净宽度与所述H型钢梁的总宽度相等；所述浇筑侧模外侧上设置有加劲肋，所述浇筑...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯和涛，王有成，王宁，牟银林，孙文卓，
申请(专利权)人：山东千悦建筑科技有限公司，
类型：发明
国别省市：