预应力FRP布加固桁架的结构及其施工方法与流程

预应力frp布加固桁架的结构及其施工方法
技术领域
1.本发明涉及建筑施工技术领域，具体来说涉及一种预应力frp布加固桁架的结构及其施工方法。


背景技术：

2.焊接相贯节点是管桁架的一种重要节点形式。然而，由于焊接缺陷、应力集中等问题，桁架焊接节点在疲劳荷载作用下容易发生疲劳破坏；且传统的焊接桁架的节点的加固方法包括焊接钢套筒、焊接加劲板、设置外部加劲环等，这些传统加固方法不仅增加了较多的结构自重，而且大多采用焊接方式进行加固，因此必然引入新的焊接缺陷，形成新的疲劳薄弱点，对原结构造成不利影响。


技术实现要素：

3.鉴于上述情况，本发明提供一种预应力frp布加固桁架的结构及其施工方法，通过于桁架的侧部设置frp布，并对frp布施加预应力，以加固桁架，解决了传统的焊接加固方式容易出现焊接缺陷的技术问题，提高了高强度frp材料的强度利用率，提高了桁架的连接的抗拉承载力和疲劳性能，增加了桁架的施工安全性。
4.为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：
5.一种预应力frp布加固桁架的结构，该桁架形成有相对设置的第一弦杆和第二弦杆，该第一弦杆和该第二弦杆之间倾斜地连接有若干腹杆，且该第一弦杆和该第二弦杆的侧部凸伸出该腹杆的侧部，该结构包括：
6.对应腹杆且相对设置于腹杆的两侧的若干frp布，frp布的一端固定于第一弦杆的侧部且另一端固定于第二弦杆的侧部，且腹杆的侧部与frp布对应的部分之间具有间距；以及
7.固定于frp布远离腹杆的表面的固定板；
8.连接于相对的两个固定板之间且长度可调的调节件，通过调节调节件的长度，使得两块固定板相互靠近，以向靠近腹杆的方向推顶frp布，从而张拉frp布，以对桁架两侧的frp布施加预应力。
9.本发明预应力frp布加固桁架的结构的进一步改进在于，调节件包括穿设于相对的两个固定板的螺杆以及螺合于螺杆且位于两个固定板相互远离的侧部的螺母；
10.通过旋拧螺母，使得螺母推顶对应的固定板，从而两块固定板相互靠近，以向靠近腹杆的方向推顶frp布，从而张拉frp布，并对桁架两侧的frp布施加预应力。
11.本发明预应力frp布加固桁架的结构的进一步改进在于，还包括缠绕于frp布的端部和对应的第一弦杆或第二弦杆的压条，以固定连接frp布和第一弦杆或frp布和第二弦杆。
12.本发明预应力frp布加固桁架的结构的进一步改进在于，frp布通过结构胶粘贴于第一弦杆和该第二弦杆的表面。
13.本发明预应力frp布加固桁架的结构的进一步改进在于，还包括填充形成于该frp布和该腹杆之间的填充层。
14.本发明预应力frp布加固桁架的结构的进一步改进在于，frp布的一端缠绕固定于第一弦杆，另一端贴合于第一弦杆的侧部沿腹杆延伸的方向延伸并缠绕固定于第二弦杆。
15.一种预应力frp布加固桁架的结构的施工方法，包括如下步骤：
16.提供若干frp布，于腹板的两侧设置frp布，并将frp布的两端分别固定于第一弦杆和第二弦杆，腹杆的侧部与frp布对应的部分之间具有间距；
17.提供若干固定板，将固定板固定于frp布远离腹杆的表面；
18.提供调节件，将调节件连接于相对的两个固定板之间，进而调节调节件的长度，使得两块固定板相互靠近，以向靠近腹杆的方向推顶frp布，从而张拉frp布，以对桁架两侧的frp布施加预应力。
19.进一步的，调节件包括穿设于两个固定板的螺杆以及螺合于螺杆且位于两个固定板相互远离的侧部的螺母；
20.旋拧螺母，使得螺母推顶对应的固定板，从而两块固定板相互靠近，以向靠近腹杆的方向推顶frp布，从而张拉frp布，从而对桁架两侧的frp布施加预应力。
21.进一步的，还包括：
22.提供压条，将压条缠绕于frp布的端部和对应的第一弦杆或第二弦杆。
23.进一步的，还包括于该frp布和该腹杆之间填充形成该填充层。
24.本发明预应力frp布加固桁架的结构通过将frp布沿对应桁架的腹杆方向布设且两端拉紧固定于第一弦杆和第二弦杆，以拉住桁架，减小桁架受力时弦杆与腹杆连接焊缝处的平均应力和应力幅，改善其受力特性，通过固定板方便对frp布施加预应力，同时调节固定板模块的间距可调节frp布的预应力的大小，提高frp布加固桁架的效率，通过于frp布和腹杆之间填充该填充层，以加强frp布和桁架之间的连接，从而提高frp布加固桁架的稳定性，同时对frp布起到保护效果。
附图说明
25.图1是本发明预应力frp布加固桁架的结构的正视图。
26.图2是图1中a
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a剖面旋拧螺母前的示意图。
27.图3是图1中a
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a剖面旋拧螺母后的示意图。
28.图4是本发明预应力frp布加固桁架的结构中施工填充层后的示意图。
29.图5是图1中b
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b剖面旋拧螺母前的示意图。
30.图6是图1中b
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b剖面旋拧螺母后的示意图。
31.附图标记与部件的对应关系如下：桁架1，第一弦杆11，第二弦杆12，腹杆13，frp布2，固定板3，螺杆4，螺母5，填充层6，压条7。
具体实施方式
32.为利于对本发明的了解，以下结合附图及实施例进行说明。
33.请参阅图1至图3，本发明提供一种预应力frp布加固桁架的结构，桁架1形成有相对设置的第一弦杆11和第二弦杆12，第一弦杆11和第二弦杆12之间倾斜地连接有若干腹杆
13，且第一弦杆11和第二弦杆12的侧部凸伸出腹杆13的侧部，该结构包括：
34.对应腹杆13且相对设置于腹杆13的两侧的若干frp布2，的frp布2的一端固定于第一弦杆11的端部且另一端固定于第二弦杆12的侧部，且腹杆13的侧部与frp布2对应的部分之间具有间距；以及
35.固定于frp布2远离腹杆13的表面的固定板3；
36.连接于相对的两个固定板3之间且长度可调的调节件，通过调节调节件的长度，使得两块固定板3相互靠近，以向靠近腹杆13的方向推顶frp布2，从而张拉frp布2，以对frp布2施加预应力。
37.本发明预应力frp布加固桁架的结构通过将frp布2沿对应桁架1的腹杆13方向布设且两端分别固定于第一弦杆11和第二弦杆12，减小桁架受力时弦杆与腹杆连接焊缝处的平均应力和应力幅，改善其受力特性，通过固定板3对frp布2施加预应力，同时调节固定板3的间距可调节frp布2的预应力的大小，提高frp布2加固桁架的效率。
38.较佳地，如图1所示，腹杆13包括倾斜地连接于第一弦杆11和第二弦杆12之间，腹杆13按照受力形式可以分为受拉腹杆以及受压腹杆，受拉腹杆和受压腹杆连接呈v型。
39.较佳地，frp布2对应受拉腹杆设置。
40.本发明预应力frp布加固桁架的结构的一种较佳实施案例为，如图2至图2，调节件包括穿设于相对的两个固定板3的螺杆4以及螺合于螺杆4且位于两个固定板3相互远离的侧部的螺母5；通过旋拧螺母5，使得螺母5推顶对应的固定板3，从而两块固定板3相互靠近，以向靠近腹杆13的方向推顶frp布2，从而张拉frp布2，并对桁架1两侧的frp布2施加预应力。
41.较佳地，如图1所示，同一腹杆13部位的两个固定板3对应设置有两组，固定板3的两端凸伸出腹杆13，且凸伸出腹杆13的部位开设有供穿设螺杆4的通孔，对应固定板3的两端均设置有螺杆4。
42.进一步的，如图1所示，还包括缠绕于frp布2的端部和对应的第一弦杆11或第二弦杆12的压条7，以固定连接frp布2和第一弦杆11或frp布2和第二弦杆12。
43.较佳地，frp布2为cfrp布。
44.较佳地，压条7也为cfrp布，通过压条7压紧frp布2的端部，以加强frp布2端部与弦杆11的连接。
45.较佳地，如图2和图5所示，腹杆13两侧面的frp布2相对设置，且对应腹板13位置的frp布2和腹板13之间具有间距；如图3和图6所示，当旋拧螺母6对frp布2施加预应力后，对应固定板3处的frp布2贴合于腹板13，以使得frp布2与桁架1协同工作，保证frp布2的强度得到充分发挥，提高了对桁架1的加固效果和稳定性。。
46.进一步的，frp布2通过结构胶粘贴于第一弦杆11和第二弦杆12的表面。
47.具体的，如图4所示，还包括填充形成于frp布2和腹杆13之间的填充层6。
48.较佳地，填充层6由结构胶填充形成，该填充层6加强了frp布2和桁架之间的连接，从而提高frp布2加固桁架的稳定性，同时对frp布2起到保护效果。
49.较佳地，frp布2的一端缠绕固定于第一弦杆11，另一端贴合于第一弦杆11的侧部沿腹杆13延伸的方向延伸并缠绕固定于第二弦杆12，对应一个腹杆13处可以重叠设置多个frp布2，以提高对桁架1的加固效果。
50.本发明预应力frp布加固桁架的结构的具体实施案例为，于第一弦杆11和第二弦杆12上涂抹结构胶，于腹杆13的一侧面处，将frp布2对应于受拉腹杆的一侧面且frp布2的一端缠绕于第一弦杆11的侧部并粘贴固定，该frp布2的另一端缠绕于第二弦杆12的侧部，并绷直frp布2，进而frp布2与第二弦杆12相固定，于腹板13的另一侧面按照上述操作粘贴固定另一frp布2；
51.将压条7缠绕于frp布2的端部和对应的第一弦杆11或第二弦杆12的位置，以进一步固定frp布2，将两组固定板3对应固定于frp布2远离腹杆13的侧面，将螺杆4穿设于固定板3，进而将螺母5旋拧于螺杆4且位于两个固定板3相互远离的侧部，使得两块固定板3相互靠近，以向靠近腹杆13的方向推顶frp布2，从而张拉frp布2，从而对桁架1两侧的frp布2施加预应力；
52.于frp布2和腹杆13之间填充结构胶形成填充层6，以加固桁架1。
53.一种预应力frp布加固桁架的结构的施工方法，包括如下步骤：
54.提供若干frp布2，于腹板13的两侧设置frp布2，并将frp布2的两端分别固定于第一弦杆11和第二弦杆12，腹杆13的侧部与frp布2对应的部分之间具有间距；
55.将提供若干固定板3，将固定板3固定于frp布2远离腹杆13的表面；
56.提供调节件，将调节件连接于相对的两个固定板3之间，进而调节调节件的长度，使得两块固定板3相互靠近，以向靠近腹杆13的方向推顶frp布2，从而张拉frp布2，以对桁架1两侧的frp布2施加预应力。
57.进一步的，调节件包括穿设于两个固定板的螺杆以及螺合于螺杆且位于两个固定板相互远离的侧部的螺母；旋拧螺母5，使得螺母5推顶对应的固定板3，从而两块固定板3相互靠近，以向靠近腹杆13的方向推顶frp布2，从而张拉frp布2，从而对桁架1两侧的frp布2施加预应力。
58.进一步的，还包括：提供压条7，将压条7缠绕于frp布2的端部和对应的第一弦杆11以及第二弦杆12。
59.进一步的，还包括于frp布2和腹杆13之间填充形成该填充层6。
60.本发明预应力frp布加固桁架的结构的具体实施案例为，于第一弦杆11和第二弦杆12上涂抹结构胶，于腹杆13的一侧面处，将frp布2对应于受拉腹杆的一侧面且frp布2的一端缠绕于第一弦杆11的侧部并粘贴固定，该frp布2的另一端缠绕于第二弦杆12的侧部，并绷直frp布2，进而frp布2与第二弦杆12相固定，于腹板13的另一侧面按照上述操作粘贴固定另一frp布2；
61.将压条7缠绕于frp布2的端部和对应的第一弦杆11或第二弦杆12的位置，以进一步固定frp布2，将两组固定板3对应固定于frp布2远离腹杆13的侧面，将螺杆4穿设于固定板3，进而将螺母5旋拧于螺杆4且位于两个固定板3相互远离的侧部，使得两块固定板3相互靠近，以向靠近腹杆13的方向推顶frp布2，从而张拉frp布2，从而对桁架1两侧的frp布2施加预应力；
62.于frp布2和腹杆13之间填充结构胶形成填充层6，以加固桁架1。
63.以上结合附图及实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。