本发明专利技术涉及空间网格结构螺栓球节点加固技术领域，特别涉及一种用碳纤维修复螺栓球节点的装置及其制造方法。一种用碳纤维修复螺栓球节点的装置，包括第一抱箍夹板和若干碳纤维件，所述第一抱箍夹板分别固定于含损伤的网架钢管杆件上和同一螺栓球节点的健康的网架钢管杆件上，所述碳纤维件两侧分别固定于对应的两个所述第一抱箍夹板上。通过使用本装置，可以对损伤网架进行修复加固，不受制于施工空间，并且稳定提升了网架结构的整体节点的承载力。提高了施工现场的适应性，实现方便、快捷、高效的加固含损伤网架螺栓球节点施工。高效的加固含损伤网架螺栓球节点施工。高效的加固含损伤网架螺栓球节点施工。
【技术实现步骤摘要】
一种用碳纤维修复螺栓球节点的装置及其修复方法
[0001]本专利技术涉及空间网格结构螺栓球节点加固
，特别涉及一种用碳纤维修复螺栓球节点的装置及其修复方法。
技术介绍
[0002]网架结构的施工过程中，需要螺栓球节点。螺栓球节点一般是在工厂内预制后在现场安装，施工便捷，适用于现场工期紧、施工条件、用电量受制约的情况。且若遇到网架结构形状复杂、杆件定位困难的异型结构，螺栓球节点也较一般的节点更加实用。但是实际工程中，施工工艺缺陷和过载情况普遍存在，且由于常年使用，螺栓球节点的网架结构往往都有不同程度的损伤，降低结构承载力和安全性。
[0003]现在已有针对螺栓球节点网架结构加固施工的授权专利，如CN204645702U公开了用于焊接球网架杆件加固的构造节点和CN206468032U公开了空间网格结构螺栓球节点焊接加固装置。其中，CN204645702U采用的方法具体是在网架钢管杆件两端焊接球，再将外包衬管的钢管焊接在网架钢管杆件上，最后利于抱箍将外包衬管的钢管进行固定。CN206468032U采用的方法是采用高强螺栓依次穿过网架钢管杆件和套筒然后固定在螺栓球节点上的套筒上，再采用钢板进行外包，钢板两端分别与螺栓球节点和网架钢管杆件紧密贴合。但是以上专利的加固效果都并非非常理想。主要是因为上述专利均采用外包构件与原有结构局部连接，且对装置的操作空间需求较大，若是空间有限的话则难以操作。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术中所存在的采用外包部件与原有结构进行连接非常受制于操作空间的问题，提供一种用碳纤维修复螺栓球节点的装置及其修复方法。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了以下技术方案：
[0006]一种用碳纤维修复螺栓球节点的装置，包括第一抱箍夹板和若干碳纤维件，所述第一抱箍夹板分别固定于含损伤的网架钢管杆件上和同一螺栓球节点的健康的网架钢管杆件上，所述碳纤维件两侧分别固定于对应的两个所述第一抱箍夹板上。
[0007]健康的网架钢管杆件为受力性能满足预定要求的网架钢管杆件。因螺栓球节点上其它网架钢管杆件的方向均与含损伤的网架钢管杆件各异，会对安装了第一抱箍夹板的网架钢管杆件会直接或间接地产生平行于其轴线的荷载。网架钢管杆件的轴线指的是网架钢管杆件各个截面中心点的连线。碳纤维抗拉强度高、施工方便、自重轻、抗腐蚀性及耐久性好。采用碳纤维件来承受螺栓球节点上其它网架钢管杆件的拉伸，对网架结构进行修复，可承担部分使得网架钢管杆件开裂的荷载，提高螺栓球节点的承载力。健康的网架钢管杆件的选取据具体受力情况或者空间位置情况而定，如受弯构件中受拉一侧更为有效。同时相较于现有技术仅仅通过在螺栓球节点的两侧网架钢管杆件上分别添加外包构件进行加固而言，本装置碳纤维件两端分别连接受损伤的网架钢管杆件和位于同一个螺栓球节点上的网架钢管杆件，从整体上加强螺栓球节点的承载力。选取的健康的杆件据具体情况而确定。
另外，本装置中所采用的第一抱箍夹板可调节与螺栓球节点的距离，从而可以避开在较狭窄区域安装，则在修复网架的螺栓球节点的时候不在受制于施工的操作空间。第一抱箍夹板固定在共轴的网架钢管杆件上，保证在碳纤维件受到拉伸时，第一法兰板不会产生位移，从而影响修复加固的效果。
[0008]通过使用本装置，可以对损伤网架进行修复加固，不受制于施工空间，并且稳定提升了网架结构的整体节点的承载力。提高了施工现场的适应性，实现方便、快捷、高效的加固含损伤网架螺栓球节点施工。
[0009]优选地，碳纤维件为条状纤维布且皆处于拉伸状态。
[0010]碳纤维件呈条状，可根据需要加固的位置的尺寸进行裁剪，避免浪费，其数量和分布位置据具体情况确定。采用碳纤维布相较于采用其它形式的碳纤维件而言更加灵活更加不受制于操作空间。并且碳纤维件的分布可根据需要加固的位置进行布置。碳纤维件处于拉伸状态即给碳纤维件施加了预应力，碳纤维件处于绷紧状态，紧固性能可以进一步得到提升。拉伸程度据具体的情况判断。
[0011]优选地，碳纤维件拉伸程度在10%～30%的拉伸弹性形变内。
[0012]拉伸程度在10％～30％是根据经验取出，在此范围内可保证碳纤维件处于弹性拉伸状态同时可有效避免过大拉伸。
[0013]优选地，第一抱箍夹板还包括第一法兰板，第一法兰板上设有第一加筋条。
[0014]第一抱箍夹板和第一法兰板相连成整体，增强本装置的整体稳定性。第一加筋条利于保证第一法兰板垂直于第一抱箍夹板，从而保证第一法兰板的固定效果，利于提升本装置的整体稳定性。第一加筋条的数量和分布据具体情况确定。
[0015]优选地，所述第一抱箍夹板上沿管网架钢管杆件轴向设有通孔，所述碳纤维件固定于所述通孔内，所述碳纤维件内侧上设有紧定块，所述紧定块上设有导条，所述第一抱箍夹板内壁上设有孔槽，所述导条位于所述孔槽内部，所述导条用于支撑起所述紧定块。
[0016]碳纤维件内侧指的是其面对网架钢管杆件的一侧。碳纤维件固定于通孔内，碳纤维件更易确定位置也利于保证碳纤维件平行于钢架钢管杆件，且碳纤维件需处于拉伸状态，若固定于第一抱箍夹板的内壁和外壁上，张拉时会造成碳纤维件受力不均，修复加固的效果会大打折扣。紧定块使得碳纤维件更加紧贴于通孔内壁，利于固定碳纤维件在第一抱箍夹板的通孔内的位置。紧定块上设置有导条，且导条设置于孔槽内，避免紧定块在通孔内部产生位移沿网架钢管杆件轴线的位移，便于整体的固定。
[0017]优选地，还包括中空套杆，中空套杆位于第一抱箍夹板和网架钢管杆件之间的缝隙内，第一抱箍夹板内壁上设有螺纹，中空套杆外壁上设有与第一抱箍夹板相应的螺纹。
[0018]因为中空套杆外壁上设有与第一抱箍夹板相应的螺纹，并且因为所述导条用于支撑起所述紧定块，故在中空套杆固定在缝隙的过程中，中空套杆的对紧定块的导杆形成挤压，从而使得紧定块更加贴近通孔的内壁，从而加强固定碳纤维件。且螺纹也便于现场施工安装。
[0019]一种用碳纤维修复螺栓球节点的装置的修复方法，使用如上述的一种用碳纤维修复螺栓球节点的装置，包括以下步骤：
[0020]S1、在受损伤的网架钢管杆件及位于同一个螺栓球节点的健康的网架钢管杆件上分别设置第一抱箍夹板并固定；
[0021]S2、在任一所述第一抱箍夹板的远离螺栓球节点侧设置并固定第二抱箍夹板，在所述第二抱箍夹板的远离螺栓球节点一侧设置顶升垫板；
[0022]S3、两个所述第一抱箍夹板和所述第二抱箍夹板连接碳纤维件,所述碳纤维件两端最终分别固定在所述顶升垫板和另外一侧的所述第一抱箍夹板上；
[0023]S4、张拉所述碳纤维件，张拉完成后进行所述碳纤维件的固定，使得所述碳纤维件被两个所述第一抱箍夹板所压紧；
[0024]S5、将所述第二抱箍夹板和所述顶升垫板拆除，完成修复。
[0025]通过顶升垫板的运动，整体张拉碳纤维件，避免不同位置的碳纤维件受力不均匀。端部的第二抱箍夹板和顶升垫板可多次反复利用。另外一侧的第一抱箍夹板具本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用碳纤维修复螺栓球节点的装置，其特征在于，包括第一抱箍夹板(4)和若干碳纤维件(11)，所述第一抱箍夹板(4)分别固定于含损伤的网架钢管杆件(1)上和同一螺栓球节点(3)的健康的网架钢管杆件(1)上，所述碳纤维件(11)两端部分别固定于对应的两个所述第一抱箍夹板(4)上。2.如权利要求1所述的一种用碳纤维修复螺栓球节点的装置，其特征在于，所述碳纤维件(11)为条状纤维布且皆处于拉伸状态。3.如权利要求2所述的一种用碳纤维修复螺栓球节点的装置，其特征在于，所述第一抱箍夹板(4)还包括第一法兰板(5)，所述第一法兰板(5)上设有第一加筋条(51)。4.如权利要求2所述的一种用碳纤维修复螺栓球节点的装置，其特征在于，所述第一抱箍夹板(4)上沿管网架钢管杆件(1)轴向设有通孔，所述碳纤维件(11)固定于所述通孔内，所述碳纤维件(11)内侧上设有紧定块(41)，所述紧定块(41)上设有导条，所述第一抱箍夹板(4)内壁上设有孔槽，所述导条位于所述孔槽内部，所述导条用于支撑所述紧定块(41)。5.如权利要求4所述的一种用碳纤维修复螺栓球节点的装置，其特征在于，还包括中空套杆(6)，所述中空套杆(6)位于所述第一抱箍夹板(4)和所述网架钢管杆件(1)之间的缝隙内，所述第一抱箍夹板(4)内壁上设有螺纹，所述中空套杆(6)外壁上设有与所述第一抱箍夹板(4)相应的螺纹。6.一种用碳纤维修复螺栓球节点的方法，使用如权利要求2
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5任一所述的一种用碳纤维修复螺栓球节点的装置，其特征在于，包括以下步骤：S1、在受损伤的网架钢管杆件(1)及位于同一个螺栓球节点(3)的健康的网架钢管杆件(1)上...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄小松，祝轲，张峰，韦强，刘勃，银本生，卓楚翔，陆昱，杨彪，吴锦斌，张锐，郑风，何超，杜刚，谢宁，
申请(专利权)人：中铁二局集团装饰装修工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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