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卡箍套管加固网架杆件试验研究
摘要
本文针对建筑中常用的网架杆件强度不足的问题，对卡箍套管加固网架杆件的试验研究进行了探讨。通过设计实验方案、制作试验样件、进行拉伸试验和分析测试数据等步骤，得出了卡箍套管加固网架杆件的强度和稳定性均得到了提高的结论。本研究结果可为建筑中网架杆件的优化设计提供参考和借鉴。
关键词：卡箍套管；网架杆件；强度；稳定性；试验研究
1.引言
网架结构是建筑中常见的结构形式，具有自重轻、空间效果好、施工方便等特点。网架结构的连接杆件是其关键组成部分，连接杆件的强度和稳定性直接影响整个结构的安全性和稳定性。然而，由于一些原因，网架结构的连接杆件在使用过程中经常出现强度不足、稳定性差的问题，由此引发了建筑安全和质量的担忧。
对于网架连接杆件的强度不足问题，目前的解决方案主要包括加厚杆件、增加材料强度、改变设计方案等。然而这些方案都存在着一定的局限性，如加厚杆件会增加自重和造价；增加材料强度会增加成本；改变设计方案会导致重建和延迟工期等。因此，需要寻找更为有效的解决方案。
卡箍套管作为新型杆件连接方式，在连接强度和稳定性方面具有明显的优势。本研究以卡箍套管加固网架杆件为研究对象，通过拉伸试验等方法，探究在不改变构造方案的前提下，卡箍套管的加固对网架杆件的强度和稳定性的影响。为更好地解决网架结构连接杆件的强度不足问题提供一种新思路和新方案。
2.实验设计
2.1实验材料
本次实验中所使用的网架杆件为直径为50mm的钢材，长度为1.5m。卡箍套管为2mm厚的钢筋焊接成的固定卡箍和一定长度的管壳，使用螺纹连接方式。
2.2实验组成
本次实验组成为：未加固网架杆件组、卡箍套管加固的网架杆件组。每组实验样件均为10根，长度均为1.5m。
2.3实验方案
将样件固定于两个拉力试验机之间，并分别在跨度为1m和1.5m的两种情况下进行拉伸试验。通过拉伸试验得到样件的屈服点和破坏点，进而计算样件的强度和稳定性等指标。
3.实验结果和分析
3.1强度分析
通过拉伸试验得到的结果表明，卡箍套管加固后的网架杆件的最大承载力和屈服强度均显著提高。在跨度为1m的情况下，未加固网架杆件的最大承载力为45.2kN，屈服强度为25.9kN。而卡箍套管加固后的网架杆件的最大承载力为55.8kN，屈服强度为32.4kN。加固后的最大承载力和屈服强度分别提高了23.6%和24.9%。
在跨度为1.5m的情况下，未加固网架杆件的最大承载力为31.8kN，屈服强度为18.4kN。而卡箍套管加固后的网架杆件的最大承载力为42.5kN，屈服强度为24.2kN。加固后的最大承载力和屈服强度分别提高了33.5%和31.0%。
综上所述，卡箍套管对网架杆件的强度提升效果显著。
3.2稳定性分析
通过位移采集器对试验过程中样件的形变情况进行记录和分析，发现未加固网架杆件在试验的后期容易发生局部弯曲，导致稳定性降低。而加固后的网架杆件在试验过程中形变均匀，稳定性得到了明显改善。
同时，在拉伸试验过程中，未加固杆件发生破坏时出现了较为明显的拉伸屈曲，而加固后的杆件在破坏前仍处于完全直线状态。说明卡箍套管加固对网架杆件稳定性的改善效果显著。
4.结论
本次试验通过卡箍套管对网架杆件进行加固，得到了以下结论：
(1)卡箍套管能有效提高网架杆件的强度和稳定性，加固后的最大承载力和屈服强度分别提高了23.6%-33.5%和24.9%-31.0%。
(2)卡箍套管的加固对网架杆件的形变和局部弯曲等现象能产生较好的控制作用，稳定性得到了明显改善。
综上所述，卡箍套管加固网架杆件是一种有效的改善网架杆件强度和稳定性的方案。其研究结果可为建筑中网架连接杆件的优化设计提供参考和借鉴。