專利名稱：矯正鋼梁及提高鋼梁承載力的技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種矯正鋼梁及提高鋼梁承載力的技術(shù)。
以前我國有許多矯正鋼梁技術(shù)，如張家旭主編的《鋼結(jié)構(gòu)的變形與矯正》(中國鐵道出版社1990年版)，但其主要是火焰矯正，有許多局限。如(一)溫度難以控制，對施工人員技術(shù)要求高;(二)殘全應(yīng)力大;(三)斷面尺寸大或結(jié)構(gòu)復(fù)雜的無法矯正。中國專利“預(yù)應(yīng)力張拉器”(申請?zhí)?6209683、90201952)，其主要是修復(fù)吊機(jī)主梁，它也有許多不足之處(一)只實(shí)用斷面對稱的鋼梁;(二)只實(shí)用斷面尺寸較小的鋼梁(只修復(fù)60t以下的吊機(jī));(三)張拉器加工時(shí)間長，要求高;(四)不能定量測出拉力，易對鋼結(jié)構(gòu)較大的應(yīng)力;(五)張拉時(shí)，工人勞動強(qiáng)度大;(六)施工工期長。
本發(fā)明的目的在于提供一種對各種斷面的鋼梁進(jìn)行矯正，且可對需要增加承載力的鋼梁進(jìn)行加強(qiáng)的技術(shù)。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的1.梁的參數(shù)測量測量出梁的斷面幾何尺寸(如

圖1)，分別計(jì)算出鋼梁x-x軸和y-y軸的慣性矩Jx和Jy。
2.確定預(yù)應(yīng)力施加點(diǎn)如圖2、3所示，在梁的斷面上盡量遠(yuǎn)離中心軸，增大e值，在梁的縱向盡量選在離支點(diǎn)近處，以能操作為限。
3.計(jì)算預(yù)應(yīng)力值P根據(jù)以上測量和確定的預(yù)應(yīng)力預(yù)加點(diǎn)，求出預(yù)應(yīng)力值PP =F - fe · l8EJ(2L - l )(KN )]]>
式中E-梁的材料彈性模量;
J-梁斷面繞x-x軸或y-y軸的慣性矩;
R-梁需要的上拱值;
f-梁觀狀的上拱值(下?lián)现禃r(shí)為負(fù)數(shù));
e-施加預(yù)應(yīng)力點(diǎn)距x-x軸或y-y軸的距離;
L-梁的矯正長度;
l-施加預(yù)應(yīng)力兩端之間距離。
4.布置鋼絞線根據(jù)計(jì)算出的P值和鋼梁的結(jié)構(gòu)及梁變形特點(diǎn)布置，在x-x軸變形，鋼絞線布置在梁的底部(如圖2);在y-y軸變形變鋼絞線布置在梁的變形凸突方向(如圖3);如在x-x軸和y-y軸兩個(gè)方向均變形，鋼絞線布置在兩個(gè)變形發(fā)展方向。
5.預(yù)應(yīng)力承臺設(shè)計(jì)根據(jù)預(yù)應(yīng)力P值的大小，鋼梁結(jié)構(gòu)及鋼絞線的布置，設(shè)計(jì)出預(yù)應(yīng)力承臺，如圖4。
6.鋼絞線的選配根據(jù)P值大小及鋼絞線布置，選用低松馳預(yù)應(yīng)力鋼絞線，所用根數(shù)n＝ ( P)/([δ].K) ，鋼絞線一般選用φ15.27，強(qiáng)度為1570MPa。
n-鋼絞線根數(shù);-鋼絞線強(qiáng)度(鋼絞線性能標(biāo)準(zhǔn)GB5224-85);
k-安全系數(shù)，取1.3。
7.承臺制作加固按承臺設(shè)計(jì)圖加工后焊在鋼梁的預(yù)應(yīng)施加點(diǎn)上，要求承臺面和鋼梁垂直，焊縫達(dá)到設(shè)計(jì)要求，考慮鋼梁承臺處應(yīng)力集中，固承臺底板選大一些，一般選承臺與鋼梁焊縫強(qiáng)度的1.5倍。
8.裝鋼絞線、千斤頂、油泵千斤頂選用yc18型，油泵選用ZB2×2/500型，錨具選QM系列(如圖5所示)。
9.張拉、測量、錨固張拉時(shí)，盡可能對稱張拉，當(dāng)張拉力達(dá)到設(shè)計(jì)張拉力P的50%時(shí)，對鋼梁進(jìn)行測量，張拉力達(dá)到設(shè)計(jì)力85%時(shí)再進(jìn)行測量，直至張拉到設(shè)計(jì)張拉力P;如最后測量變形不足，可超張拉P值的20%，即可錨固。
10.試驗(yàn)、油漆如所矯鋼梁是承動載荷的，可按額載荷的130%進(jìn)行試驗(yàn)，測量試驗(yàn)數(shù)據(jù)，達(dá)到設(shè)計(jì)要求，即可清潔油漆。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作詳細(xì)描述。
圖1為鋼梁斷面幾何尺寸圖。
圖2、圖3、圖7為預(yù)應(yīng)力點(diǎn)的布置圖。
圖4為預(yù)應(yīng)力承臺圖。
圖5為施加預(yù)應(yīng)力的示意圖。
圖6為60噸門吊組梁尺寸圖。
1-工具錨2-千斤頂3-工作錨4-承臺5-油泵6-鋼絞線7-梁寬(或梁高)實(shí)施例一臺60t單梁吊機(jī)，跨度為30M，自重37450kg，表4050mm，梁的結(jié)構(gòu)為偏心置軌單箱梁，斷面幾何尺寸如圖6。
矯正前上拱12mm(規(guī)范要求27～42mm);
旁彎30mm(規(guī)范要求≤15mm);
矯正前上拱和旁彎值均超過規(guī)范要求。
根據(jù)主梁內(nèi)部結(jié)構(gòu)和選定施加預(yù)應(yīng)力點(diǎn)(如圖7)，設(shè)計(jì)算得預(yù)應(yīng)力Px-1578.6KN;Py-1753.8KN;
根據(jù)GB5224-86，選用標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為1570MPa的φ15.27高強(qiáng)度低松馳鋼絞線。
鋼絞線的布置及承臺如圖7所示。
經(jīng)施加預(yù)應(yīng)力后測得上拱27.5mm(達(dá)到規(guī)范要求);
旁彎13.5(達(dá)到規(guī)范要求);
試吊70t構(gòu)件，下?lián)现?2mm，主梁跨中的應(yīng)力值由原來未施加預(yù)應(yīng)的87.9MPa降為63.7MPa。
經(jīng)吊運(yùn)70t構(gòu)件450多次使用一年后復(fù)測，其上拱值、旁彎值、下?lián)现稻鶡o變化。
本發(fā)明不限于上述一個(gè)實(shí)施例。
本發(fā)明適合矯正各種橋吊、門吊的主梁、鋼橋梁、屋架以及提高它們的承載力。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)為(一)增加鋼結(jié)構(gòu)梁的強(qiáng)度，提高承載能力達(dá)30%;(二)對各種鋼梁、不同斷面型式均實(shí)用;(三)施加預(yù)應(yīng)力值準(zhǔn)確;(四)施工簡便，勞動強(qiáng)度低;(五)施工時(shí)間短;(六)經(jīng)濟(jì)，是通常矯正方法所用費(fèi)用的40～60%。
權(quán)利要求
1.一種矯正鋼梁及提高鋼梁承載力的技術(shù)，其特征在于通過以下步驟完成梁的參數(shù)測量→確定預(yù)應(yīng)力施加點(diǎn)→計(jì)算預(yù)應(yīng)力值P→布置鋼絞線→預(yù)應(yīng)力承臺設(shè)計(jì)→鋼絞線的選配→承臺制作加固→裝鋼絞線、千斤頂、油泵→張拉、測量、錨固→試驗(yàn)、油漆。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種矯正鋼梁及提高鋼梁承載力的技術(shù)。它通過以下步驟完成梁的參數(shù)測量→確定預(yù)應(yīng)力施加點(diǎn)→計(jì)算預(yù)應(yīng)力值P→布置鋼絞線→預(yù)應(yīng)力承臺設(shè)計(jì)→鋼絞線的選配→承臺制作加固→裝鋼絞線、千斤頂、油泵→張拉、測量、錨固→試驗(yàn)、油漆。使用該技術(shù)矯正各種橋吊、門吊的主梁、鋼橋梁、屋架以及提高它們的承載力，具有施工簡便、勞動強(qiáng)度低、施工時(shí)間短、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號B21D3/00GK1093304SQ9310812
公開日1994年10月12日 申請日期1993年7月3日 優(yōu)先權(quán)日1993年7月3日
發(fā)明者張遇民, 劉曉春 申請人:張遇民