一种H形钢柱的全装配式加固装置及装配方法与流程

本发明涉及一种h形钢柱的全装配式加固装置及装配方法，属于结构工程技术领域。

背景技术：

相关技术中，钢构件加固方法可以分为以下四类：(1)加大构件截面法，这种方法对于周围有易燃材料的结构及冷弯薄壁形钢构件均不能采用焊接连接，而采用粘钢法或贴碳纤维板加固的话，施工难度大且周期长，特别是高空作业加固大跨屋面构件时，施工难度和周期会进一步增加；(2)改变结构受力体系法，这种加固方法的适用范围较小；(3)施加预应力法，此方法对施工工艺要求较高，高空作业施加预应力难度也较大，不适合普通结构的加固；(4)预防冷弯薄壁形钢屈曲加固法，因对于现有结构构件不可能在构件翼缘腹板加肋，且对于设有拉条的冷弯薄壁檩条也不可能加隔板，同时这种加固方法没有明确简单的计算方法，所以不适用于结构加固设计。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种h形钢柱的全装配式加固装置及装配方法，本发明制作简单，施工方便，可适用于不同截面尺寸的h形钢柱，有效地加固了h形钢柱翼缘及腹板，增强其稳定性。

本发明提供了一种h形钢柱的全装配式加固装置，包括钢板、槽钢和螺栓；两块钢板对称分布于待加固h形钢柱的上下翼缘外侧，槽钢分别紧贴上、下翼缘及腹板布置；翼缘外侧约束是由钢板与槽钢通过螺栓连接组成；第一组件为上、下翼缘处钢板与槽钢的连接，通过螺栓的连接加固了翼缘；第二组件为槽钢紧贴h形钢柱腹板布置，对腹板进行了加固；第三组件为槽钢之间螺栓的连接，槽钢之间的连接保证了加固构件的整体性。所述钢板紧贴于翼缘外侧，槽钢紧贴于翼缘内侧和腹板上；上述相邻部件的对应连接处均设有螺栓孔，通过螺栓连接各部件。

所述钢板为矩形板，钢板与槽钢在h形钢柱翼缘外侧对应位置设有螺栓孔，二者通过螺栓连接；用于加固翼缘和腹板。

每块腹板一侧分别设有两块槽钢，槽钢分别紧贴h形钢柱上、下翼缘和腹板布置，相邻槽钢之间通过螺栓连接。

钢板及槽钢的尺寸须超出h形钢柱的翼缘宽度且对齐，在钢板和槽钢相应的位置进行开孔，最后通过螺栓连接。具体地说，竖板与槽钢连接处、槽钢与槽钢连接处，相应地设有螺栓孔，两者通过螺栓连接。即，在加固构件相应位置开孔，用螺栓连接两个部件。

钢板和槽钢尺寸均可根据h形钢柱尺寸预制，钢板与槽钢尺寸均超过翼缘宽度且等齐。

所述螺栓能选择不同长度的螺栓，以适应翼缘外侧钢板与槽钢约束之间的距离，以及槽钢之间连接的距离，能满足不同截面尺寸的h形钢柱。

所述钢板、槽钢和螺栓均为预制，根据待加固h形钢柱的尺寸确定。

本发明提供了上述h形钢柱的全装配式加固装置的装配方法，首先将两块矩形钢板对称布置于待加固h形钢柱翼缘外侧，并贴合；然后将两个槽钢分别紧贴h形钢柱翼缘内侧以及腹板布置，并将矩形钢板与槽钢通过螺栓连接，此时钢板及槽钢的位置都已固定；最后两个槽钢之间通过螺栓连接。

进一步地，根据不同h形钢柱的尺寸来预制各组件的长度或仅通过调节两个槽钢之间螺栓的长度，来达到全装配式整体加固的效果。

本发明的有益效果：

（1）本发明易于加工和施工，实用性强，加固性能好，可以有效地加固h形钢柱的翼缘及腹板。

（2）钢板与槽钢之间通过螺栓连接，加固了翼缘，槽钢与槽钢之间通过螺栓连接，加固了腹板。

（3）该发明为装配式加固，适用于不同截面尺寸的h形。

附图说明

图1为本发明全装配式加固h形钢柱的整体三维示意图。

图2为本发明全装配式加固装置的钢板及槽钢布置图。

图3为本发明待加固h形钢柱的详图。

图4为本发明全装配式加固装置的约束配件详图。

图5为本发明全装配式加固装置的配件的螺栓连接示意图。

图6为本发明全装配式加固装置的槽钢间螺栓连接示意图。

图7为本发明全装配式加固装置的俯视效果示意图。

图8为本发明全装配式加固装置的横向效果示意图。

图9为本发明全装配式加固装置的槽钢详图。

图10为本发明全装配式加固装置的钢板详图。

图中：1为待加固h形钢柱，2为钢板，3为槽钢；1-1为待加固h形钢柱的上翼缘，1-2为待加固h形钢柱的腹板；1-3为待加固h形钢柱的下翼缘；3-1为槽钢配件的上翼缘，3-2为槽钢配件的腹板；3-3为槽钢配件的下翼缘，4为第一连接螺栓，5为第二连接螺栓。

具体实施方式

下面通过实施例来进一步说明本发明，但不局限于以下实施例。

实施例1：

如图1~10所示，一种h形钢柱的全装配式加固装置，包括钢板2、槽钢3和螺栓；两块钢板2对称分布于待加固h形钢柱1的上下翼缘外侧，槽钢3分别紧贴上、下翼缘及腹板布置；翼缘外侧约束是由钢板2与槽钢3通过螺栓第一连接螺栓4组成；第一组件为上、下翼缘处钢板与槽钢的连接，通过第一连接螺栓的连接加固了翼缘；第二组件为槽钢紧贴h形钢柱腹板布置，对腹板进行了加固；第三组件为槽钢之间螺栓的连接，槽钢之间的连接保证了加固构件的整体性。所述钢板2紧贴于翼缘外侧，槽钢3紧贴于翼缘内侧和腹板上；上述相邻部件的对应连接处均设有螺栓孔，通过螺栓连接各部件。

所述钢板为矩形板，钢板与槽钢在h形钢柱翼缘外侧对应位置设有螺栓孔，二者通过第一连接螺栓4连接；用于加固翼缘和腹板。第一连接螺栓4连接了钢板与槽钢的两端。

每块腹板一侧分别设有两块槽钢，槽钢分别紧贴h形钢柱上、下翼缘和腹板布置，相邻槽钢之间通过第二连接螺栓5连接。第二连接螺栓5连接了相邻槽钢的两端面。

钢板及槽钢的尺寸须超出h形钢柱的翼缘宽度且对齐，在钢板和槽钢相应的位置进行开孔，最后通过螺栓连接。具体地说，竖板与槽钢连接处、槽钢与槽钢连接处，相应地设有螺栓孔，两者通过螺栓连接。即，在加固构件相应位置开孔，用螺栓连接两个部件。

钢板和槽钢尺寸均可根据h形钢柱尺寸预制，钢板2与槽钢3尺寸均超过翼缘宽度且等齐。

所述螺栓能选择不同长度的螺栓，以适应翼缘外侧钢板与槽钢约束之间的距离，以及槽钢之间连接的距离，能满足不同截面尺寸的h形钢柱。

所述钢板、槽钢和螺栓均为预制，根据待加固h形钢柱的尺寸确定。

本发明提供了上述h形钢柱的全装配式加固装置的装配方法，首先将两块矩形钢板2对称布置于待加固h形钢柱1的翼缘外侧，并贴合；然后将两个槽钢3分别紧贴翼缘内侧以及腹板布置，并将矩形钢板2与槽钢3通过第一连接螺栓4连接，此时钢板及槽钢的位置都已固定；最后两个槽钢之间通过第二连接螺栓5连接。对于一块待加固h形钢柱1，其加固装置共包括四块槽钢3和两块矩形钢板2，如图4所示。

进一步地，根据不同h形钢柱的尺寸来预制各组件的长度或仅通过调节两个槽钢之间的第二连接螺栓5螺栓的长度，来达到全装配式整体加固的效果。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种H形钢柱的全装配式加固装置及装配方法。待加固结构为H形钢柱，加固装置包括钢板、槽钢以及螺栓；待加固H形钢柱上翼缘（下翼缘）钢板通过螺栓与槽钢连接，两个槽钢之间再通过螺栓进行连接；其中槽钢紧贴待加固H形钢柱腹板。装配式钢板、槽钢以及螺栓均为工厂预制。本发明同时实现了H形钢柱翼缘和腹板的装配式加固，具有施工简单、加固效果好、实用性强等优势。通过调整槽钢之间螺栓的长度，使施工具有灵活性，可适用于不同截面尺寸的H形钢柱，对H形钢柱的翼缘和腹板同时进行加固，真正实现了全装配式全截面的加固。

技术研发人员：段宏康;安毅;程欣;雷宏刚;李帅
受保护的技术使用者：太原理工大学
技术研发日：2019.07.04
技术公布日：2019.10.15