[发明专利]一种增强钢管抗压性能的方法

说明书

技术领域

本发明涉及预应力钢结构技术领域，具体涉及一种增强钢管抗压性能的方法。

背景技术

现有的通过施加预应力提升钢结构抗压性能的技术方法主要为拉索法。拉索法是在杆件四周布置不同形式的拉索，拉索与杆件之间以撑杆连接。利用张拉拉索来产生预拉力；或者利用拉索的预拉力对压杆施加约束，减小压杆的计算长度，提升压杆的抗压能力。这种方法的缺点是，拉索会占据很大的空间，且过多的拉索易于碰损，不适合在狭小空间内进行施工操作。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种适合在施工空间有限的情况下使用的增强钢管抗压性能的方法。

本发明技术方案为：一种增强钢管抗压性能的方法，将一根外径R2不小于钢管内径的内芯管进行液氮处理后在室温下装配至钢管内，将钢管静置直至钢管与内芯管均恢复至室温，所述内芯管上存在朝向钢管的径向膨胀力，常温下所述内芯管外径不小于钢管内径。

进一步的，所述内芯管经液氮浸泡处理后的外径R2小于钢管内径r1。

进一步的，所述内芯管经液氮浸泡处理后的长度L2小于钢管长度L1，所述内芯管恢复至室温后的长度L2等于钢管常温长度L1。

所述钢管与内芯管之间通过径向设置的销轴固定。

本发明的有益效果：利用热胀冷缩原理，内芯管经液氮处理后，套入外管中。在恢复至室温后，内芯管因遇热膨胀对钢管施加预拉力，能有效增强圆钢管的抗压性能，提升钢管受压极限承载力，使压杆的承载力超过欧拉公式计算的极限值。相比拉索法施加预应力，对杆件周围空间需求更少，可适用于狭小施工作业空间。同时，使用预应力压杆能提升材料强度利用效率，达到节约钢材的目的。

附图说明

图1为本发明为钢管装配前内芯管(液氮处理后)和钢管的尺寸对比图；

图2为本发明装配并恢复至室温后的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明：

如图1和2所示，本发明的钢管由内芯管2和钢管1组成，内芯管2和钢管1上相应位置设有销轴安装孔3，在常温条件下(即室温)，内芯管2的长度L2等于钢管1常温长度L1，外径R2大于钢管1常温内径r1。在内芯管2经液氮处理后，内芯管2的长度L2小于钢管1长度L1，外径R2小于钢管1内径r1。

装配前，先将内芯管2置入液氮中浸泡处理一段时间，至内芯管2的温度处于-120°～-130°范围内后取出，在常温条件下将内芯管2装配至钢管1内，此时内芯管2恰好可嵌入钢管1并顶紧钢管1，通过穿过销轴安装孔3的销轴实现内芯管2与钢管1的固定。将钢管静置至恢复室温，内芯管2受热膨胀并使钢管1产生拉应力，从而增强钢管的抗压性能。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，应当指出，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。