专利名称：矩形截面混凝土柱加固的预应力钢板箍的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种对建筑结构和桥梁的混凝土柱进行抗震加固的预应力钢板箍装置。
背景技术：
现有钢筋混凝土柱和桥墩最严重的缺陷主要是箍筋配置不足。可能导致地震作用下(1)混凝土柱或桥墩因抗剪强度不足发生剪切破坏；(2)箍筋间距过大或直径太小造成RC柱塑性铰区域纵向钢筋的过早压屈；(3)混凝土核心区不能得到有效横向约束造成受压区混凝土过早压屈，使得混凝土柱延性不足而破坏。因此，在钢筋混凝土柱的抗震加固中，应重视如何使补加部分对原有截面产生良好的横向约束，以最大幅度地增加加固结构后的延性。同时，加固方案还应尽量减少加固部分应力滞后，使加固部分和原结构有效协同工作。
解决上述技术难题的有效方法是采用横向预应力技术对混凝土柱进行加固，使混凝土柱获得良好的横向约束并达到提高其抗剪强度和变形能力的目的。
在横向预应力技术的实用化中，Ottawa大学采用在混凝土柱四角及中部安装滑轮，预应力通过对滑轮轨道内钢铰线的张拉实现，张拉端楔形机具对达到预应力水平的钢铰线进行锚固。此种预应力施加装置能够达到很大的预应力水平，但加固过程十分繁琐，在混凝土柱侧面的局部锚固也存在很大的难度，且其加固成本十分高昂，这与结构加固的初衷是不相符的。Alberta大学的横向预应力施加装置的设计相对较为简单，四块窄板带围合而成对混凝土柱的约束，混凝土柱角部位置对应的板带上开有与边长成45度角的螺栓孔，预应力的施加正是通过斜向螺栓张紧实现，这种预应力施加机构构造简单，操作较为方便，加固成本较低，但由于板带较窄，对混凝土柱的约束效果也必然较差，且每一角部均需进行操作，因此，要达到预定的加固效果，其工作量仍然较大。由于施加的预应力方向与板带方向不处于同一方向，因而，不可避免存在角部应力集中和偏心受力的问题。而国内还未有相关技术的开发和使用。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种结构简单、成本低、操作方便、加固效果好的矩形截面混凝土柱加固的预应力钢板箍。
本实用新型的技术方案是这样的矩形截面混凝土柱加固的预应力钢板箍，包括两个可对应扣合的U形箍板，此两个U形箍板的两端分别固设有安装加力耳，且此安装加力耳分别对应贯穿有可穿入螺栓将上述两个U形箍板锁固在一起的螺栓孔，上述安装加力耳的端部分别固设有端板，且上述U形箍板与上述安装加力耳的连接处的上下端面分别设置有加劲肋。
上述U形箍板的角部呈圆角状。
还包括可填塞于两块U形箍的扣合间隙之间的薄钢片。
采用上述方案后，本实用新型具有如下优点(1)装置构造简单，易于实现。(2)预应力施加过程方便。由于箍板约束面较大，从而减少了装置的数量，且一个装置仅需在两处进行张紧螺栓操作，进一步简化了操作过程，也避免了局部的锚固问题。(3)预应力施加的有效性，由于加力方向与箍板方向相同，且U形箍板的角部进行圆角处理，避免角部传力过程的应力集中，箍板与加力耳连接处设置两块加劲肋，增强了施加预应力过程的传力性能，加力耳端部固设有端板，提高加力耳部分的整体性。这样，箍板传力性能和整体性能均得到改善，使得横向预应力的有效性得到提高。(5)成本低廉，整套装置均采用钢板焊接而成，除螺栓和薄钢片外，不需其它的附属装置，加固成本较低。
图1为本实用新型的立体图。
图2为本实用新型的水平剖面图。
图3为图2的A-A剖示图。
具体实施方式
本实用新型矩形截面混凝土柱加固的预应力钢板箍，设有两个可对应扣合的U形箍板1、2，U形箍板1、2的角部呈圆角状，且U形箍板1、2的两端分别固设有安装加力耳11、12和21、22，且安装加力耳11、21和12、22分别对应贯穿有可穿入螺栓将两个U形箍板1、2锁固在一起的螺栓孔，螺栓孔内分别旋设有高强六角螺栓3、4。安装加力耳11、12和21、22的端部分别固设有端板111、121和211、221，且U形箍板1、2与安装加力耳11、12和21、22的连接处的上下端面分别设置有加劲肋13、14、15、16和23、24、25、26。
本实用新型还配置有可填塞于两块U形箍的扣合间隙之间的薄钢片。
使用本实用新型前，对混凝土柱角部进行相应的倒角处理，并采用结构胶粘贴好与U形箍板圆角内半径相同的钢衬板。然后，将润滑油均匀涂抹于U形箍板圆角内侧，以减小预应力施加过程中摩擦阻力的影响。待U形箍板安装在预定位置，用扭矩扳手同步旋紧安装加力耳上的高强六角螺栓施加初始应力，本实用新型U形箍板的预应力水平可以通过粘贴在U形箍板上的电阻应变计准确测量和控制，也可以直接通过扭矩扳手在加力时加以控制，当达到预定初始预应力水平，停止加力，根据两块箍板间缝隙的大小选用薄钢片塞紧。
权利要求1.矩形截面混凝土柱加固的预应力钢板箍，其特征在于包括两个可对应扣合的U形箍板，此两个U形箍板的两端分别固设有安装加力耳，且此安装加力耳分别对应贯穿有可穿入螺栓将上述两个U形箍板锁固在一起的螺栓孔，上述安装加力耳的端部分别固设有端板，且上述U形箍板与上述安装加力耳的连接处的上下端面分别设置有加劲肋。
2.根据权利要求1所述的矩形截面混凝土柱加固的预应力钢板箍，其特征在于上述U形箍板的角部呈圆角状。
3.根据权利要求1或2所述的矩形截面混凝土柱加固的预应力钢板箍，其特征在于还包括可填塞于两块U形箍的扣合间隙之间的薄钢片。
专利摘要本实用新型公开了一种矩形截面混凝土柱预应力钢板箍装置，其构成包括两块带有安装加力耳的U形加工箍板、两套高强内六角螺栓以及填塞两块U形箍之间的薄钢片若干。本实用新型装置构造简单，操作方便，预应力施加有效性较好、操作过程易于控制，且成本低廉的横向预应力施加装置。
文档编号E04C5/01GK2809064SQ20052007434
公开日2006年8月23日 申请日期2005年8月3日 优先权日2005年8月3日
发明者郭子雄, 张 杰, 杨勇 申请人:华侨大学