既有钢梁增大结构承载能力的现场加固方法及钢结构组合梁技术领域
本发明属于工程结构技术领域，具体是一种既有钢梁增大结构承载能力的现场加固方法及钢结构组合梁。
背景技术
在水利、交通、民用建筑等工程领域，有时需要对既有钢梁在实际载荷下提高其工程结构可靠度或者需要在既有钢梁上增大使用载荷。但是，目前国内外尚无一定的、统一的增大既有钢梁承载能力的加固方法和加固装置来满足此类工程结构现场的实际要求。
发明内容
本发明的目的是克服上述不足而提供一种既有钢梁增大结构承载能力的现场加固方法及钢结构组合梁。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：既有钢梁增大结构承载能力的现场加固方法，加固步骤如下：在既有钢梁下方平行的设置副钢梁，在两者之间设置锚具，既有钢梁、副钢梁及锚具牢固连接，共同组成增大承载能力的钢结构组合梁；副钢梁一端固定，以另一端锚具作为支撑，用施力装置对副钢梁预留一定变形或施加初应力或在加固过程中施加应力，然后固定，使钢结构组合梁达到承担增大后的总荷载的能力。
锚具位置在既有钢梁端部起0～1/3处。
副钢梁与既有钢梁之间的间距d小于1.5倍的既有钢梁高度。
既有钢梁与副钢梁之间还设置有至少一个引力支撑架。
所述引力支撑架为可调整高度的引力支撑架，高度调整范围为既有钢梁与副钢梁之间距d的1～3倍，同时为既有钢梁高度的0.5～3倍。
副钢梁最大承载拉力＜100kN，副钢梁上设置紧固装置，此时紧固装置为施力装置，紧固装置作为钢结构组合梁的一部分，用以完成对副钢梁预留一定变形或施加初应力或在加固过程中施加应力。
所述既有钢梁是型钢或钢构组合梁。
副钢梁是钢筋或钢绞线或型钢或扁钢。
一种现场加固钢结构组合梁，由所述的加固方法获得。
既有钢梁、副钢梁及第一锚具、第二锚具牢固连接，共同组成钢结构组合梁，承受通过既有钢梁传递的全部载荷，与既有钢梁单独承受载荷区别在于，副钢梁承担了部分载荷传来的内力，使既有钢梁承受载荷时主要力学参数降低了，而可靠度增加了，因此达到增大其结构的承载能力的目的。
本发明公开了一种水利、交通、民用建筑等工程领域中工程现状下既有钢梁的现场加固方法，借助于简便的方法就可以实现既有钢梁进行增大承载能力和提高结构可靠度的目的。本方法通过了既有钢梁和钢绞线（或钢筋或型钢或扁钢）组成钢结构组合梁的有限元模型，经ANSYS计算分析、结构实际模型模拟试验、工程结构现场载荷试验等检验、验证。采用本加固方法可以对工程现状下既有钢梁进行现场加固、改造，以增大其工程结构的承载能力，方法简便易行，钢结构组合梁结构简单，能够满足工程设计与使用要求。
附图说明
图1是本发明的结构示意图一。
图2是本发明的结构示意图二。
图3是既有钢梁与副钢梁间距为零的示意图。
图4是既有钢梁与副钢梁间距在大于零的示意图。
图5是既有钢梁与副钢梁之间设置一个传力支撑件的结构示意图。
图6是既有钢梁与副钢梁之间设置两个传力支撑件的结构示意图。
图7是副钢梁上设置紧固装置的结构示意图。
图8是本发明锚具的结构示意图。
图9是本发明紧固装置的结构示意图。
具体实施方式
如图1、图2所示，一种既有钢梁增大结构承载能力的现场加固方法，加固步骤如下：在既有钢梁1下方平行的设置副钢梁2，副钢梁2与既有钢梁1之间的距离d小于1.5倍的既有钢梁1高度，满足稳定性要求；在两者之间设置图8所示第一锚具3和第二锚具5，第一锚具3或第二锚具5设置在既有钢梁1端部起0～1/3处，以减少跨中应力与满足挠度要求，既有钢梁1、副钢梁2及第一锚具3、第二锚具5牢固连接，共同组成增大承载能力的钢结构组合梁。
如图3、图4所示，根据增大承载能力的大小，可以在既有钢梁1与副钢梁2之间设置至少一个引力支撑架6，一个引力支撑架设置在副钢梁2的中间，两个或三个或多个引力支撑架6均匀设置在副钢梁2上，也可以根据受力需要设置在副钢梁2上特定的位置，例如两个引力支撑架对称设置在副钢梁上，两个引力支撑架的间距为1/3～1/2副钢梁长度，所述引力支撑架6为可调整高度的引力支撑架，高度调整范围为既有钢梁1与副钢梁2间距d的1～3倍，且同时满足为既有钢梁高度的0.5～3倍。既有钢梁与副钢梁之间设置引力支撑架，提高了副钢梁分担承载的能力。
副钢梁2一端固定，另一端端连接施力装置，以固定端锚具作为支撑，用施力装置对副钢梁2预留一定变形或施加初设应力或在加固过程中施加应力，使钢结构组合梁达到承担增大后的总荷载的能力。如图5、图6、图7所示，副钢梁2承担拉力较小时，如拉力＜100kN，副钢梁2上还可以设置如图9所示紧固装置4，此时，紧固装置4起施力装置的作用，紧固装置4作为钢结构组合梁的一部分，用以完成对副钢梁预留一定变形或施加初应力或在加固过程中施加应力。
所述既有钢梁1可以是型钢或钢构组合梁，型钢为工字钢、槽钢或H型钢，副钢梁2可以是钢筋或钢绞线或型钢或扁钢等受拉材料。
一种现场加固钢结构组合梁，由所述的现场加固方法获得。
既有钢梁1、副钢梁2及第一锚具3、第二锚具5牢固连接，与紧固装置4、引力支撑架6共同组成钢结构组合梁，承受通过既有钢梁传递的全部载荷，与既有钢梁1单独承受载荷区别在于，副钢梁2承担了部分载荷，使既有钢梁1承受载荷时主要力学参数降低了，而可靠度增加了，因此达到增大其工程结构的载能力的目的。