[发明专利]钢结构梁的抗疲劳加固方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢结构的加固修复技术，特别涉及一种钢结构梁的抗疲劳加固方法、其适用于例如吊车梁等任一种钢结构梁。

背景技术

工业建筑中的钢结构梁为常见的结构构件，例如，作为工业厂房的重要组成部分的吊车梁，钢结构梁的结构状况良好与否直接关系到工业建筑的使用安全。但在实际应用中，大部分钢结构梁在尚未达到其设计使用年限时就产生早期破损，其中80％～90％的破损是由于疲劳引起。因此，为了提高钢结构梁的疲劳寿命，现有技术通常采用碳纤维复合增强材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer，CFRP)的纤维布(本文将CRFP的纤维布简称为“碳纤维布”)对工业建筑中的钢结构梁进行抗疲劳加固修复。

然而，现有技术在采用碳纤维布对工业建筑中的钢结构梁进行抗疲劳加固修复时，往往只关注钢结构梁出现疲劳裂纹的破损处、并仅以单点修补的方式在破损处粘贴碳纤维布，或者，盲目地在钢结构梁大范围粘贴碳纤维布，但无论是单点修补还是大范围盲目粘贴，都不能从根本上提高钢结构梁的疲劳寿命，而且大范围盲目粘贴谈纤维布还会造成材料的浪费。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种钢结构梁的抗疲劳加固方法，能够实现对钢结构梁的抗疲劳加固，从而从根本上提高钢结构梁的疲劳寿命，还可避免材料的浪费。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种钢结构梁的抗疲劳加固方法，该钢结构梁包括腹板、形成在腹板上方的上翼缘、形成在腹板下方的下翼缘、以及垂直焊接在腹板的两侧表面的加强肋，其中，该抗疲劳加固方法包括粘贴碳纤维布的如下步骤：

沿钢结构梁的长度方向，在腹板的两侧表面通长粘贴第一碳纤维布，该第一碳纤维布位于加强肋的下端与下翼缘的上表面之间；

沿钢结构梁的长度方向，在下翼缘的上下表面分别通长粘贴第二碳纤维布和第三碳纤维布；

沿钢结构梁的长度方向，在腹板的两侧表面粘贴包裹加强肋的第四碳纤维布，该第四碳纤维布位于钢结构梁的中性轴与加强肋的下端之间；

沿钢结构梁的高度方向，在被第四碳纤维布包裹的每个加强肋的两侧粘贴包裹下翼缘、并粘附在腹板的两侧表面的第五碳纤维布；

沿钢结构梁的高度方向，在第一碳纤维布的两个端部分别粘贴包裹下翼缘、并粘附在腹板的两侧表面的第六碳纤维布。

优选地，第一碳纤维布的两个端部位于钢结构梁在加强肋的下端与下翼缘的上表面之间的疲劳敏感区域的长度边界处。

优选地，粘贴在下翼缘的上表面的第二碳纤维布和粘贴在下翼缘的下表面的第三碳纤维布在下翼缘的侧边处搭接，和/或，粘贴在下翼缘的上表面的第二碳纤维布与腹板的两侧表面通长粘贴的第一碳纤维布搭接。

优选地，第四碳纤维布的两个端部位于钢结构梁在钢结构梁的中性轴与加强肋的下端之间的疲劳敏感区域的长度边界处。

优选地，在被第四碳纤维布包裹的每个加强肋的两侧分别粘贴一道第五碳纤维布。

优选地，在第一碳纤维布的每个端部粘贴三道第六碳纤维布。

可选地，第一至第六碳纤维布均为多层结构。例如，所述的多层结构包括三层。

可选地，该抗疲劳加固方法在执行粘贴碳纤维布的各步骤之前，进一步切割加强肋的下端。具体地，加强肋的下端被倾斜切割、并在完成切割后被进一步打磨。相应地，被切割后的加强肋的下端与下翼缘的上表面之间的距离大于50mm。例如，被切割后的加强肋的下端与下翼缘的上表面之间的距离为100mm。

可选地，该抗疲劳加固方法在执行粘贴碳纤维布的各步骤之前，进一步进行钢结构梁的表面打磨。

可选地，该抗疲劳加固方法在执行粘贴碳纤维布的各步骤之前，进一步对碳纤维布基材裁剪得到第一至第六碳纤维布、并对裁剪得到的第一至第六碳纤维布进行防尘保护。

可选地，该抗疲劳加固方法在执行粘贴碳纤维布的各步骤时，涂敷的粘结剂层厚在0.1～0.3mm之间。

可选地，该抗疲劳加固方法在执行粘贴碳纤维布的各步骤时，沿纤维方向对第一至第六碳纤维布进行滚压。

可选地，该抗疲劳加固方法在执行粘贴碳纤维布的各步骤时，对粘贴的第一至第六碳纤维布的粘结剂进行负压固化。

可选地，该抗疲劳加固方法在执行粘贴碳纤维布的各步骤之后，进一步进行钢结构梁的表面防护。