一種角度可調式預壓鋼結構疲勞加固構件制造技術

本發明專利技術公布了一種角度可調式預壓鋼結構疲勞加固構件，由一對通過蝶形鉸連接的定制而成的鋼加固片、兩個螺桿和一個有內螺紋的可對旋鋼套筒組成。所述的兩個螺桿一端均鉸接在兩個加固片的外邊中央露出的鋼桿上，其自由端均預制了外螺紋，且自由端由帶內螺紋的可對旋套筒連接。通過旋轉套筒調節加固構件的開合角度。在加固過程中，按照待加固區域的角度旋轉套筒使加固構件達到匹配角度，使用鋼結構粘結劑粘結加固構件和鋼構件；在粘結劑固定凝結之后，進一步通過旋轉套筒實現角度的二次調節，適當調大角度可以對鈍角鋼結構實現有預壓效果的疲勞損傷加固。本構件滿足不同角度下的疲勞加固，操作使用方便，適用范圍廣泛和便于推廣使用。

Angle adjustable pre compression steel structure fatigue strengthening member

The invention discloses a reinforcing member adjustable angle can be pre compression fatigue of steel structure, sheet, reinforced by a pair of butterfly hinge connected by a custom made steel two screw and a screw can be composed of spiral steel sleeve. One end of the screw two are hinged on the two central outside reinforcement sheet exposed steel rod, the free end are prefabricated external thread can be connected to the free end of the rotary sleeve and with internal thread. Adjusting the angle of opening and closing of the reinforcing member by rotating sleeve. In the process of strengthening and reinforcing member match angle so that to reinforce regional rotation in accordance with the sleeve, the use of steel structure and steel reinforcement binder component; after the adhesive is fixed by two times of condensation, further adjust the angle rotating sleeve to achieve, reinforce the fatigue damage of appropriate angle can have the effect of preloading of obtuse angle steel the structure of the. The utility model has the advantages of convenient operation, wide application range and convenient popularization and application.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種角度可調式鋼結構疲勞加固構件，具體涉及一種適用于對不同角度的鋼構件焊縫區疲勞損傷加固（修復）的加固構件。
技術介紹
由于鋼構件在焊縫區的殘余應力等缺陷集中且易受多種力和變形的耦合疲勞作用，導致其易發生疲勞損傷產生裂紋，從而可能導致結構（構件）力學作用失效。對于鋼結構的疲勞損傷修復，工程中常采用在缺陷部位加固的措施，來改善缺陷處的受力狀態。傳統的加固方法是用鋼材進行加固，通過焊接、螺栓連接、鉚接或者粘結的方法將鋼板與原構件連接。傳統加固方法往往會帶來許多新的問題，如：焊接加固易導致①使熱塑區材質變脆、斷裂韌性降低；②會存在裂紋、氣孔、夾渣、未焊透等新缺陷，成為新的斷裂源；③殘余應力，和其他因素結合在一起，可能導致開裂；④材料的塑性變形就很難發展；焊接使結構形成連續的整體，一旦裂縫開展，就可能一斷到底。螺栓連接或鉚接方法會造成①開孔會削弱截面，形成新的應力集中區；②質量不易控制，動荷載作用下易發生松動；③應力松弛、滑移變形；④鉚接溫度過高，易引起局部鋼材硬化，降低補強的效果。粘鋼補強技術則需要借助機械設備進行加壓、工藝復雜，且施工質量不易保證。而處于多條焊縫交匯區的疲勞損傷的修復由于多焊縫造成局部的脆弱性，其疲勞加固（修復）現有的方法更加難以實現。現有的利用加固片對鋼結構進行加固的方法，均難以適用于多種角度的疲勞加固要求。而工程上有很多情況下的鋼構件疲勞損傷區域均為非正交連接，例如在橋梁工程上的正交異性鋼橋面板的頂板與縱肋的連接，故而需要提出一種可調節角度、適用于不同情況下的加固構件，且在加固后，能滿足疲勞性能良好的要求。
技術實現思路
技術問題：本專利技術提供一種能夠滿足不同角度的疲勞損傷加固、且在加固后提高鋼構件焊縫區抵抗變形引起的疲勞損傷的性能，不會顯著增加構件荷載，施工方便，且對原構件損壞小的角度可調式預壓鋼結構疲勞加固構件。技術方案：本專利技術的角度可調式預壓鋼結構疲勞加固構件，包括通過蝶形鉸連接內側端面的上加固片和下加固片、連接所述上加固片和下加固片外側端面的連接桿，所述連接桿包括兩根螺桿和連接所述兩根螺桿的套筒，所述連接桿的長度能夠通過調節兩根螺桿的相對距離來調整。進一步的，本專利技術中，兩根螺桿與套筒通過螺紋連接和調節距離。進一步的，本專利技術中，上加固片和下加固片上均設置有加勁肋。進一步的，本專利技術中，上加固片和下加固片外側端面均設置有內置加筋鋼桿，所述螺桿連接在內置加筋鋼桿上。進一步的，本專利技術中，上加固片和下加固片均為鋼板或鋼材與碳纖維增強復合材料混合制作而成。本專利技術構件為一種角度可調式預壓鋼結構疲勞加固構件，適用于不同角度的鋼構件的疲勞損傷進行加固（修復），由一對通過蝶形鉸連接兩個定制的鋼加固片、兩個螺桿和一個有內螺紋的可對旋鋼套筒組成。所述的兩個螺桿一端均已鉸接在兩個加固片的外邊中央露出的鋼桿上，兩者的自由端在一定長度上均預制了外螺紋，兩自由端由帶內螺紋的可對旋套筒連接。在連接完畢后，通過旋轉套筒可調節螺桿的相對距離，進而控制加固片的開合角度。在對鋼構件進行疲勞損傷加固過程中，只需按照待加固區域的角度旋轉套筒使加固構件達到匹配角度，在加固過程中使用鋼結構粘結劑粘結加固構件和鋼構件；在粘結劑固定凝結之后，進一步通過旋轉套筒實現角度的二次調節，以減少在加固凝結階段粘結劑收縮對加固性能可能帶來的負面作用，以保證在整個加固周期內達到角度始終協調匹配的優良效果。且對鈍角鋼結構的加固過程中適當調大角度可以對鋼結構實現有預壓效果的疲勞損傷加固。有益效果：本專利技術與現有技術相比，具有以下優點：（1）本專利技術提出的特制加固構件，具有新穎的角度可控可調的特點。現有的利用加固片對鋼結構進行加固的方法，角度均不可調，難以適用于不同角度下鋼構件的疲勞加固要求。而工程上的需要進行加固的鋼構件連接的角度為非正交連接的非常常見且多有不同（例如在橋梁工程上的正交異性鋼橋面板的頂板與縱肋的連接），故而需要提出一種可調節角度、適用于不同情況下的加固構件。本專利技術的角度可調的優點滿足了對不同角度的鋼構件疲勞損傷加固的目的，適用范圍廣泛，易于推廣使用，且可以重復利用。（2）本專利技術提出的特制加固構件的角度的匹配在整個加固時期內均可得到滿足，即：在加固前，調節到匹配與待加固鋼結構的角度進行粘結，在加固時期（粘結劑固定凝結之后），仍可進一步通過旋轉套筒實現角度的二次調節，以減少在加固凝結階段粘結劑收縮對加固性能可能帶來的負面作用，以保證在整個加固周期內達到角度始終協調匹配的優良效果。此即為現有加固方法所不具備的可多次調試的功能。且對鈍角鋼結構的加固過程中適當調大角度可以對鋼結構實現有預壓效果的疲勞損傷加固。（3）本專利技術提出的特制加固構件通過外部鋼桿連接，實現角度可調和剛度保證的雙重優勢。使加固后的整體構件可以參與構件共同受力，在有效保證構件整體剛度的同時，減少鋼材承受的應力，使加固后的鋼構件有良好的抗疲勞損傷性能。（4）加固構件構造簡單，易于組裝，適合批量生產。附圖說明圖1：調節好角度之后的加固構件；圖2：上加固片；圖3：下加固片；圖4：連接桿整體；圖5：連接桿的螺桿；圖6：未咬合的帶內螺旋的套筒組件I和II；圖7：給鋼構件加固后的整體示意圖。圖中有：1-上加固片；2-下加固片；3-蝶形鉸；4-內置加筋鋼桿；5-螺桿；6-套筒；7-上加固片基質；8-下加固片基質；9-外螺紋；10-套筒組件I；11-套筒組件I內螺紋；12-套筒組件II；13-套筒組件II內螺紋。具體實施方式下面結合實施例和說明書附圖對本專利技術作進一步的說明。本專利技術的角度可調式預壓鋼結構疲勞加固構件，由一對通過蝶形鉸3連接兩個定制的上加固片1和下加固片2、兩個螺桿5和一個有內螺紋的可對旋鋼套筒6組成。所述的兩個螺桿5一端均已鉸接在兩個加固片的外邊中央露出的鋼桿上，兩者的自由端在一定長度上均預制了外螺紋9，兩自由端由帶套筒組件I內螺紋11和套筒組件II13的可對旋套筒6連接。在連接完畢后，通過旋轉套筒6可調節螺桿5的相對距離，進而控制上加固片1和下加固片2的開合角度。在對鋼構件進行疲勞損傷加固過程中，角度的匹配性能在整個加固時期內均得到實現，在加固前，將構件調節到與待加固鋼結構匹配的角度后，使用鋼結構粘結劑粘結加固構件和鋼構件，固定之后待粘結劑凝結；在加固時期，仍進一步通過旋轉套筒6實現角度的二次調節，以減弱在加固凝結階段粘結劑收縮對加固性能可能帶來的負面作用，以保證在整個加固周期內達到角度始終協調匹配的優良效果。且在對鈍角鋼結構的加固過程中適當調大角度可以對鋼結構實現有預壓效果的疲勞損傷加固。本專利技術的加固構件滿足不同角度的鋼構件疲勞損傷區的疲勞加固，使得原結構疲勞性能提高，構件和待加固構件作用緊密，操作使用方便，適用范圍廣泛和便于推廣和使用。連接桿整體是由套筒整體6和兩個螺桿5螺旋固定而成，套筒整體6由帶內螺紋的套筒組件I和套筒組件II咬合組成（套筒組件I和套筒組件II咬合后可以自由對旋，具體構造見附圖所示：10-套筒組件I；11-套筒組件I內螺紋；12-套筒組件II；13-套筒組件II內螺紋。通過蝶形鉸3連接的上加固片1和下加固片2，二者只負責各自加固片面內面外的剛度，對構件的整體剛度不起主要作用。構件的整體剛度由螺栓連接后的連接桿提供，以保證加固后的構件在受到本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種角度可調式預壓鋼結構疲勞加固構件，其特征在于，該構件包括通過蝶形鉸（3）連接內側端面的上加固片（1）和下加固片（2）、連接所述上加固片（1）和下加固片（2）外側端面的連接桿，所述連接桿包括兩根螺桿（5）和連接所述兩根螺桿（5）的套筒（6），所述連接桿的長度能夠通過調節兩根螺桿（5）的相對距離來調整。

【技術特征摘要】
1.一種角度可調式預壓鋼結構疲勞加固構件，其特征在于，該構件包括通過蝶形鉸（3）連接內側端面的上加固片（1）和下加固片（2）、連接所述上加固片（1）和下加固片（2）外側端面的連接桿，所述連接桿包括兩根螺桿（5）和連接所述兩根螺桿（5）的套筒（6），所述連接桿的長度能夠通過調節兩根螺桿（5）的相對距離來調整。2.根據權利要求1所述的一種角度可調式預壓鋼結構疲勞加固構件，其特征在于，所述兩根螺桿（5）與套筒（6）通過螺紋連接和調節距離。3.根據權利要求1所述的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：郭彤，劉杰，
申請(專利權)人：東南大學，
類型：發明
國別省市：江蘇;32