內嵌纖維複合板加固梁的端部十字錨固法的製作方法
2023-06-06 07:35:21
專利名稱：內嵌纖維複合板加固梁的端部十字錨固法的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種內嵌纖維複合板加固梁的端部十字錨固法，適用於內嵌纖維複合板材(FRP )加固混凝土梁或木樑。
背景技術：
內嵌纖維複合板材(FRP)加固技術是在混凝土表面剔槽，在槽內先注入約1/2的粘結材料，將纖維複合筋或板條放入槽中，並輕壓，使纖維複合筋或板條被粘結材料充分包裹，再在槽內注滿粘結材料並將其表面修復平整，使混凝土與纖維複合材料形成整體協同變形。纖維複合材料的作用與鋼筋類似，從而使構件承載能力提高。此加固技術因簡單易行、耐腐蝕、不影響結構外觀等特點在結構的加固中得到了廣泛的應用。但由於構件與纖維複合板材之間的粘結強度受錨固長度的限制，纖維複合板材會因錨固長度不足而產生較大的端部滑移，不能充分發揮其強度，影響了加固效果。因而需要採用一定的端部附加錨固措施，防止此類情況的發生。
發明內容
本發明的目的在於提供一種內嵌纖維複合板加固梁的端部十字錨固法，能很好的解決現有內嵌加固易發生端部滑移、纖維複合板被拔出不能充分發揮其強度的問題。為達到上述目的，本發明的構思是
本發明是在待加固鋼筋混凝土梁或木樑端部，安裝錨栓-壓條，再將錨栓和壓條固定在待加固梁上，提高了鋼筋混凝土梁與加固的纖維複合板材的整體性，從而提高了混凝土梁的抗彎能力。錨栓-壓條可採用扁鐵、不鏽鋼等材質，其作用相當於一種機械錨固，其錨固力來自錨栓的抗剪能力；同時錨栓-壓條的錨栓對於受拉區混凝土有一定的壓力，間接提聞了構件的抗彎承載力。根據上述發明構思，本發明採用下述技術方案
一種內嵌纖維複合板加固梁的端部十字錨固法，其特徵在於錨固的操作步驟如下 將待加固的混凝土梁或木樑端面開出縱向凹槽和橫向凹槽，所述縱向凹槽和橫向凹槽深度相同；選取寬度等於或略小於所述縱向凹槽深度的纖維複合板條；在靠近所述纖維複合板條的兩端部分別通過二隻螺栓將兩塊壓條緊固在纖維複合板條的兩側面上，所述的螺栓長度小於所述縱向凹槽的寬度；在所述二隻螺栓之間的中間位置，由一根錨栓貫穿所述纖維複合板條及其兩側的壓條，所述錨栓的栓杆長度等於或略大於待加固的混凝土梁或木樑的厚度，構成螺栓-壓條組件；將所述錨固組件嵌置於待加固的混凝土梁或木樑的端面凹槽中，使所述纖維複合板條和壓條處於所述縱向凹槽中，而所述錨栓處於所述橫向凹槽中；用粘結材料填滿所述縱向凹槽和橫向凹槽。所述橫向凹槽中填充的粘結材料為水泥砂漿，所述縱向凹槽中填充的粘結材料為環氧樹脂。所述錨栓和壓條的材質為扁鐵或不鏽鋼。 所述纖維複合板條材質為碳纖維、玻璃纖維中任選一種或多種纖維編織而成的單向、或雙向、或具有多角度方向的纖維複合板材。本發明與現有技術相比較具有如下顯而易見的突出實質性特點和顯著優點本發明採用錨栓-壓條組件加固梁端部，限制了纖維複合板的端部滑移，充分發揮了纖維複合板的強度，提高了加固效果。
圖I是本發明一個實施例的梁端錨固的結構圖。圖2是圖I中A-A處剖面圖。圖3是圖I中端面凹槽的斜視圖。圖4是錨栓、螺栓和壓條的分解零件圖。圖5是錨栓-壓條組件和纖維複合板條結構圖。
具體實施例方式本發明的「端部十字錨固法」，其特點在於內嵌板材為具有有效抗拉強度的纖維增強複合材料板材。該纖維複合材料板材為碳纖維、玻璃纖維中任選一種或多種纖維編織而成的單向、或雙向、或具有多角度方向的纖維增強複合材料板材。本發明的優選實施例結合附圖詳述如下
實施例一
參見圖I 圖5，本內嵌纖維複合板加固梁的端部十字錨固法，其特徵在於錨固的操作步驟如下
1)將待加固的混凝土梁或木樑(5)端面開出縱向凹槽(7)和橫向凹槽(2)，所述縱向凹槽(7)和橫向凹槽(2)深度相同；
2)選取寬度等於或略小於所述縱向凹槽(7)深度的纖維複合板條(9)；
3)在靠近所述纖維複合板條(9)的兩端部分別通過二隻螺栓(I)將兩塊壓條(8)緊固在纖維複合板條(9)的兩側面上，所述的螺栓(I)長度小於所述縱向凹槽(7)的寬度；
4 )在所述二隻螺栓(I)之間的中間位置，由一根錨栓(4 )貫穿所述纖維複合板條(9 )及其兩側的壓條(8)，所述錨栓(4)的栓杆長度等於或略大於待加固的混凝土梁或木樑(5)的厚度，構成螺栓-壓條組件；
5)將所述錨固組件嵌置於待加固的混凝土梁或木樑(5)的端面凹槽(7、2)中，使所述纖維複合板條(9)和壓條(8)處於所述縱向凹槽(7)中，而所述錨栓(4)處於所述橫向凹槽
(2)中；
6)用粘結材料(6、3)填滿所述縱向凹槽(7)和橫向凹槽(2)。實施例二
本實施例與實施例I基本相同，特別之處如下
所述橫向凹槽(2)中填充的粘結材料為水泥砂漿(3)，所述縱向凹槽(7)中填充的粘結材料為環氧樹脂(6)。所述錨栓(4)和壓條(8)的材質為扁鐵或不鏽鋼。所述纖維複合板條(9)材質為碳纖維、玻璃纖維中任選一種或多種纖維編織而成的單向、或雙向、或具有多角度方向的纖維複合板材。作用機理
I)在本十字錨固法加固混凝土梁中，用螺栓將壓條與纖維板連接，擰緊螺栓，使壓條與纖維複合板材成為整體，將錨栓穿過壓條和纖維板之間的圓孔，並固定在加固結構所開的橫向溝槽中。纖維複合板材承受的一部分荷載通過壓條與纖維板的摩擦界面傳遞到壓條與錨杆，再通過錨栓的錨杆傳遞到混凝土梁。減小了板材與混凝土界面之間的剪力，相當於增大了粘結界面，防止剝離破壞的過早發生，提高了加固效果。2)在十字錨固法中，混凝土的變形比纖維複合板材的要小，因錨杆與混凝土槽之間存在擠壓作用，滑移很小就被阻止，纖維複合板材仍然可以起到加固的作用，直到達到受拉極限而破壞！
3)在纖維複合板材滑移時壓條對錨杆的剪力轉化為錨杆對槽內壁的壓力，使受彎構件受拉區應力減小從而延緩了混凝土梁裂縫的開展，提高加固效果。
權利要求
1.一種內嵌纖維複合板加固梁的端部十字錨固法，其特徵在於錨固的操作步驟如下1)將待加固的混凝土梁或木樑(5)端面開出縱向凹槽(7)和橫向凹槽(2)，所述縱向凹槽(7)和橫向凹槽(2)深度相同；2)選取寬度等於或略小於所述縱向凹槽(7)深度的纖維複合板條(9)；3)在靠近所述纖維複合板條(9)的兩端部分別通過二隻螺栓(I)將兩塊壓條(8)緊固在纖維複合板條(9)的兩側面上，所述的螺栓(I)長度小於所述縱向凹槽(7)的寬度；4)在所述二隻螺栓(I)之間的中間位置，由一根錨栓(4 )貫穿所述纖維複合板條(9 )及其兩側的壓條(8)，所述錨栓(4)的栓杆長度等於或略大於待加固的混凝土梁或木樑(5)的厚度，構成螺栓-壓條組件；5)將所述錨固組件嵌置於待加固的混凝土梁或木樑(5)的端面凹槽(7、2)中，使所述纖維複合板條(9)和壓條(8)處於所述縱向凹槽(7)中，而所述錨栓(4)處於所述橫向凹槽(2)中；6)用粘結材料(6、3)填滿所述縱向凹槽(7)和橫向凹槽(2)。
2.根據權利要求I所述的內嵌纖維複合板加固梁的端部十字錨固法，其特徵在於所述橫向凹槽(2)中填充的粘結材料為水泥砂漿(3)，所述縱向凹槽(7)中填充的粘結材料為環氧樹脂(6)。
3.根據權利要求I所述的內嵌纖維複合板加固梁的端部十字錨固法，其特徵在於所述錨栓(4)和壓條(8)的材質為扁鐵或不鏽鋼。
4.根據權利要求I所述的內嵌纖維複合板加固梁的端部十字錨固法，其特徵在於所述纖維複合板條(9)材質為碳纖維、玻璃纖維中任選一種或多種纖維編織而成的單向、或雙向、或具有多角度方向的纖維複合板材。
全文摘要
本發明涉及一種內嵌纖維複合板加固梁的端部十字錨固法。本發明適用於內嵌纖維複合板材加固混凝土梁或木樑。本方法是將纖維板端部固定錨栓，並將錨栓嵌固到梁的橫向開槽中，將纖維板的拉力通過錨栓作用於開槽處混凝土，加強了纖維板端部與混凝土的粘接作用，混凝土的反作用力阻止了纖維板的滑動，從而達到加固效果。本方法很好的解決了現有內嵌加固法發生端部滑移，導致FRP不能充分發揮其強度的問題。主要用於由於受條件限制，錨固長度不足有效錨固長度時。
文檔編號E04G23/02GK102587687SQ20121005940
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月8日 優先權日2012年3月8日
發明者孫志洋, 李賀林, 白世燁, 考書姣 申請人:上海大學