一种用于压弯剪钢构件加固的套管装置的制作方法

本实用新型属于建筑设备领域，特别涉及一种用于压弯剪钢构件加固的套管装置。

背景技术：

钢结构及混合结构因其自身特性的优势，十分适合建造空间结构、超高层建筑和工业厂房等建筑结构。由于钢结构及混合结构的相关产业迅速发展，使得其在建筑市场的占有率迅速升高。目前，钢结构及混合结构已广泛存在于既有工业和民用建筑之中。

既有钢构件在整个使用寿命期内，一方面在使用过程中，由于使用功能的改变会造成结构承受荷载的增加；另一方面，结构除了长期受到自身重量等恒荷载的作用外，还有可能承受由于环境侵蚀、爆炸、冲击和振动荷载、地震作用、风荷载等引起的各种不利影响，造成结构构件抗力衰减、材料老化等后果。

钢构件往往长细，在压弯剪作用下的钢构件出现失稳破坏是最大的破坏模式。由于钢构件的失稳破坏呈现脆性破坏的特点，主要钢构件受压失稳，可能导致整体结构出现局部失稳和整体失稳，造成结构发生脆性的、连续性的倒塌破坏，最终整体结构丧失抵抗外荷载的能力。因此，针对出现这些问题的既有压弯剪钢构件需进行必要的加固，以增加结构的安全性。

压弯剪钢构件稳定性加固施工方法主要有负载加固、卸载加固及替换构件加固。卸载加固不仅不经济而且影响正常使用，而替换钢构件加固往往需要更改结构构型并引起内力重分布，安全风险较大。加固改造往往要求尽量减少对使用功能的影响，因此在负载条件下实施加固成为钢构件加固中的重要需求。负载条件下焊接或栓接加固施工是较为危险的。当使用焊接技术对结构进行补强操作时,焊接部位在受到高温作用时,微观结构及力学性能发生改变,很容易引起结构的不可逆附加变形及附加应力。当采用螺栓连接时,不但消弱了母材的截面,而且在开孔附近产生了新的应力集中区,对加固效果产生了不利作用。压弯剪钢杆件负载条件下进行稳定性加固并尽量减少施工现场焊接作业成为急待解决的问题。

技术实现要素：

鉴于现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供了一种结构简单并适于流水线加工的用于压弯剪钢构件加固的套管装置。

为实现上述目的，本实用新型实施例采用的技术方案是：

一种用于压弯剪钢构件加固的套管装置，其包括一对槽型钢构件和多组耳部；所述耳部固设于所述槽型钢构件的外周，并沿所述槽型钢构件的长度方向分布；所述槽型钢构件彼此扣合，并形成容置空间，用于容置待加固的杆件；连接螺栓穿设所述耳部，以固定一对所述槽型钢构件。

在本公开的一些实施例中，所述槽型钢构件的内表面设有垫层。

在本公开的一些实施例中，多组所述耳部沿所述槽型钢构件的长度方向均匀分布。

在本公开的一些实施例中，所述用于压弯剪钢构件加固的套管装置还包括纵向加劲筋，其沿所述槽型钢构件的长度方向固设于与所述槽型钢构件的底部相对的外表面。

在本公开的一些实施例中，所述用于压弯剪钢构件加固的套管装置还包括多个第一横向加劲筋、第二横向加劲筋；所述第一横向加劲筋和所述第二横向加劲筋分别与所述耳部对应并沿垂直所述槽型钢构件的长度方向环绕固设于所述槽型钢构件的外表面。

在本公开的一些实施例中，所述第一横向加劲筋包括一片加劲筋，并与所述耳部的中间位置对齐；所述第二横向加劲筋包括两片并列设置的加劲筋，分别与所述耳部的两端对齐。

在本公开的一些实施例中，所述第一横向加劲筋与所述第二横向加劲筋顺序交错设置。

在本公开的一些实施例中，所述纵向加劲筋位于靠近所述槽型钢构件中间位置相邻的两个所述第一横向加劲筋之间。

在本公开的一些实施例中，所述耳部沿所述槽型钢构件的长度方向顺次设置两个通孔。

在本公开的一些实施例中，所述用于压弯剪钢构件加固的套管装置还包括立板，所述立板沿垂直所述槽型钢构件的长度方向固定连接所述槽型钢构件和所述耳部。

与现有技术相比较，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型实施例的包括槽型钢构件和多组耳部用于压弯剪钢构件加固的套管装置，通过将所述用于压弯剪钢构件加固的套管装置在施工现场安装在待加固钢构件外侧，进而形成共同受力的组件，并能够使待加固钢构件在压力、弯矩、剪力作用下达到临界荷载时，避免发生失稳破坏，解决待加固钢构件稳定性不足及延性较差的问题。

本实用新型实施例的用于压弯剪钢构件加固的套管装置还具有结构简单、取材广泛、造价低廉、适于流水线加工的优点，可广泛用于钢结构及混合结构加固改造工程。

附图说明

在不一定按比例绘制的附图中，相同的附图标记可以在不同的视图中描述相似的部件。具有字母后缀或不同字母后缀的相同附图标记可以表示相似部件的不同实例。附图大体上通过举例而不是限制的方式示出各种实施例，并且与说明书以及权利要求书一起用于对所公开的实施例进行说明。在适当的时候，在所有附图中使用相同的附图标记指代同一或相似的部分。这样的实施例是例证性的，而并非旨在作为本装置或方法的穷尽或排他实施例。

图1为本实用新型实施例的用于压弯剪钢构件加固的套管装置的俯视图；

图2为图1中沿a-a方向的剖视图；

图3为图1中沿b-b方向的剖视图；

图4为图1中沿c-c方向局部的剖视图；

图5为图1中沿d-d方向局部的剖视图。

附图标记说明

1-槽型钢构件2-耳部3-连接螺栓4-杆件5-垫层

6-底部7-纵向加劲筋8-第一横向加劲筋9-第二横向加劲筋

10-立板11-通孔

具体实施方式

下面，结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细的描述，但不作为本实用新型的限定。为使本领域技术人员更好的理解本公开的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本公开作详细说明。下面结合附图和具体实施例对本公开的实施例作进一步详细描述，但不作为对本公开的限定。

本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在此需要说明的是，本实施例中的“压弯剪”指钢构件承受压力、弯矩、剪力的综合作用的总称。

为防止固钢构件在压力、弯矩、剪力作用下达到临界荷载时，发生失稳破坏，进而出现稳定性不足及延性较差的问题，由此设计本实用新型实施例的用于压弯剪钢构件加固的套管装置。

参见图1，本实用新型实施例提供一种用于压弯剪钢构件加固的套管装置，其包括一对槽型钢构件1和多组耳部2；耳部2固设于槽型钢构件1的外周，并沿槽型钢构件1的长度方向分布；槽型钢构件1彼此扣合，并形成容置空间，用于容置待加固的杆件4；连接螺栓3穿设耳部2，以固定一对槽型钢构件1。通过本实用新型实施例的用于压弯剪钢构件加固的套管装置能够不仅有效避免槽型钢构件1发生失稳破坏、稳定性不足及延性较差的问题，还显著提高施槽型钢构件1的压力、弯矩、剪力的承载能力。另外，由于结构简单，非常适合流水线加工。

在本实施例中，待加固的杆件4可以为工字钢(参见图2)，但不限于此，例如，还可以为槽钢或角钢等结构的杆件4。

在一些实施例中，参见图2和图3，槽型钢构件1的内表面设有垫层5，通过垫层5能够有效增加槽型钢构件1的内表面与待加固的杆件4之间的摩擦力，避免由于在不同应用场景下发生滑动而破坏加固效果。在本实施例中，槽型钢构件1的内表面的垫层5可以采用能够增加上述摩擦力的无机材料作为垫层，具体可根据施工现场的情况做相应的调整。

在一些实施例中，参见图1，本实施例涉及的耳部2沿槽型钢构件1的长度方向均匀分布。在本实施例中，通过均匀分布的耳部2能够使槽型钢构件1在局部结构即使发生改变的情况下，依然能够有效确保受力均匀分布，并对槽型钢构件1的整体受力分布情况的变化降低到最小。当然，还可以将耳部2设置在不同位置上，例如，在槽型钢构件1局部受到支撑的情况下，由于槽型钢构件1受力发生变化，可相应地调整耳部2的分布。因此，在本实施例中，耳部2的分布不做限定，可根据现场的应用进行相应调整。

在一些实施例中，参见图1和图3，所述用于压弯剪钢构件加固的套管装置还包括纵向加劲筋7，其沿槽型钢构件1的长度方向固设于与槽型钢构件1的底部6相对的外表面。通过纵向加劲筋7能够有效提高槽型钢构件1的承重能力，进而增加槽型钢构件1的使用安全稳定性。

在一些实施例中，参见图1和图2，所述用于压弯剪钢构件加固的套管装置还包括多个第一横向加劲筋8、多个第二横向加劲筋9；第一横向加劲筋8和第二横向加劲筋9分别与耳部2对应并沿垂直槽型钢构件1的长度方向环绕固设于槽型钢构件1的外表面，也就是说，第一横向加劲筋8和第二横向加劲筋9的设置位置分别与耳部2所在位置对应，具体的，这些第一横向加劲筋和第二横向加劲筋可以沿垂直槽型钢构件1的长度方向环绕固设于槽型钢构件1的外表面。通过所第一横向加劲筋8和第二横向加劲筋9能够有效提高槽型钢构件1的承重能力，进而增加槽型钢构件1的使用安全稳定性。

在一些实施例中，参见图1，第一横向加劲筋8包括一片加劲筋，并与耳部2的中间位置对齐；第二横向加劲筋9包括两片并列设置的加劲筋，分别与耳部2的两端对齐，其中，易于得知，耳部2的两端指耳部在槽型钢构件长度方向上的两端。通过第一横向加劲筋8和第二横向加劲筋9相对耳部2的不同设置方式能够有效提高由于设置耳部2所产生应力变化导致该位置成为受力薄弱部分的强度。在本实施例中，关于所述加劲筋三维尺寸的设置在此不做限定，可根据待加固的杆件4的物理参数做相应的调整。

在一些实施例中，第一横向加劲筋8与第二横向加劲筋9顺序交错设置，由此确保槽型钢构件1承受的重力均匀。在本实施例中，第二横向加劲筋9设置于槽型钢构件1的两端，而在具体应用场景中，可以做相应的调整，例如，将第一横向加劲筋8设置于槽型钢构件1的端部位置，具体不做限定。

在一些实施例中，参见图1，为确保槽型钢构件1的受力安全，纵向加劲筋7位于靠近槽型钢构件1中间位置相邻的两个第一横向加劲筋8之间，由此提高槽型钢构件1的安全性。在纵向加劲筋7与第二横向加劲筋9之间交叉重叠处，可以通过不同的加工手段进行处理，例如，焊接或一体成型，在此不做具体限定，只要满足连接牢固且不影响槽型钢构件1的结构应力变化即可。

在一些实施例中，参见图1，耳部2沿槽型钢构件1的长度方向顺次设置两个通孔11，但不限于此。在本实施例中，通过连接螺栓3穿设每组耳部2的两个通孔11，可有效提高槽型钢构件1之间固定连接的稳定性和安全性。另外，还可以结合槽型钢构件1的具体结构，例如，三维数据及重量等物理参数，有针对性地设置不同数量的通孔11，例如，当槽型钢构件1较长且较重的情况下，可设置多个通孔11，在此不做具体限定。

在一些实施例中，参见图4和图5，所述用于压弯剪钢构件加固的套管装置还包括立板10，立板10沿垂直槽型钢构件1的长度方向固定连接槽型钢构件1和耳部2，通过设置立板10能够有效加强耳部2的受力强度。关于立板10设置方式，在本实施例中，可对应于第一横向加劲筋8与第二横向加劲筋9进行设置。例如，对应于第一横向加劲筋8，可设置一块立板10；同样，对应于第二横向加劲筋9，可设置二块立板10，进而使得耳部2受力均匀，有效提高耳部2的结构强度。

此外，尽管在此描述了说明性的实施例，但是范围包括具有基于本公开的等效要素、修改、省略、组合(例如，跨各种实施例的方案的组合)、调整或变更的任何和所有实施例。权利要求中的要素将基于权利要求中使用的语言进行宽泛地解释，而不限于本说明书中或在本申请的存续期间描述的示例。此外，所公开的方法的步骤可以以任何方式进行修改，包括通过重新排序步骤或插入或删除步骤。因此，意图仅仅将描述视为例子，真正的范围由以下权利要求及其全部等同范围表示。

以上描述旨在是说明性的而非限制性的。例如，上述示例(或其一个或多个方面)可以彼此组合使用。在阅读以上描述之后，例如本领域普通技术人员可以使用其他实施例。而且，在以上详细描述中，可以将各种特征组合在一起以简化本公开。这不应被解释为意图未请求保护的公开特征对于任何权利要求是必不可少的。因此，以下权利要求作为示例或实施例结合到具体实施方式中，其中每个权利要求自身作为单独的实施例，并且可以预期这些实施例可以以各种组合或置换彼此组合。应参考所附权利要求以及这些权利要求所赋予的等同物的全部范围来确定本实用新型的范围。

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