一种梁式结构的可更换式加固方法
【专利摘要】本发明提供了一种梁式结构的可更换式加固方法，具体包括：步骤一，清理、平整需要加固的梁，在梁底部设计位置钻孔；步骤二，在梁底部为安装碳纤维板预留的钻孔中植入的化学锚栓，安装碳纤维板张拉装置和碳纤维板组装件，张拉碳纤维板至设计张拉力；步骤三，在梁底部为安装钢板预留的钻孔中安装锚栓，通过锚栓将预处理的钢板固定于梁底部；步骤四，对碳纤维板和钢板的加固质量进行检验，主要检查尺寸，锚固。本发明采用可更换式的加固设计理念，在加固结构服役一定时间后通过更换加固材料的方式进行二次加固，有效地维持梁式结构的承载力性能和耐久性能，延长结构的使用寿命。
【专利说明】
一种梁式结构的可更换式加固方法
技术领域
[0001]本发明属于土木工程技术领域，涉及一种梁式结构的可更换式加固方法。
【背景技术】
[0002]梁式结构是国家基础设施的重要组成部分，由于荷载和环境的作用，其在服役期间不可避免地会出现损伤累积和抗力衰减，影响结构的安全性和耐久性。因此，针对梁式结构的加固具有重要的意义。
[0003]传统的结构加固方法主要包括:增大截面加固法、外包钢加固法、粘贴钢板加固法等。传统的结构加固方法在改善结构受力性能上均存在一定的缺陷，如增加结构自重、施工难度大、节点不易处理以及易腐蚀等问题。不同于传统的结构加固技术，预应力碳纤维板加固法是一种主动加固方法，通过碳纤维板张拉装置对碳纤维板施加预应力使其成为体外预应力加固的技术，提高了材料强度的利用效率，改善结构受力性能。
[0004]然而，现有加固方法都没有采用可更换式的加固设计理念进行结构加固。如何综合现有结构加固方法的优点，研究一种可更换的结构加固方法，在所加固结构服役一定时间后可以方便的进行二次加固，维持结构承载力的同时用相对经济的加固方式延长结构的使用寿命，将会取得良好的综合效益。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种梁式结构的可更换式加固方法，采用可更换式的加固设计理念，在加固结构服役一定时间后通过更换加固材料的方式进行二次加固，有效地维持梁式结构的承载力性能和耐久性能，延长结构的使用寿命。
[0006]为了实现上述目的，本发明提供一种梁式结构的可更换式加固方法，包括下列步骤:
[0007]步骤一，清理、平整需要加固的梁，在梁底部设计钻孔位置，用于安装碳纤维板和钢板。
[0008]步骤二，在梁底部为安装碳纤维板预留的钻孔中植入的化学锚栓，安装碳纤维板张拉装置和碳纤维板组装件，对碳纤维板进行张拉，张拉碳纤维板至设计张拉力，不同的加固对象和加固要求，设计张拉力的值不同。
[0009]步骤三，在梁底部为安装钢板预留的钻孔中安装锚栓，通过锚栓将预处理的钢板固定于梁底部;所述的钢板的预处理包括在钢板设计钻孔位置以及将钢板加工成利于加固的特定形式;所述锚栓的尺寸需要根据所加固梁的尺寸，钢筋的配置以及混凝土的强度等参数确定，并满足钢板方便安装和卸下的要求。
[0010]步骤四，对碳纤维板和钢板的加固质量进行检验，主要检查尺寸，锚固。
[0011]本发明的有益效果为:(I)采用了可更换式的加固设计理念，将预处理钢板作为可更换的加固部分，服役一定时间后，可以方便的进行更换，减缓加固结构的抗力衰减；同时，预应力碳纤维板加固装置可以有效的提高结构的承载力，维持更换钢板时结构的受力状态与性能；(2)采用了碳纤维板和钢板两种加固材料进行结构加固，弥补了单一材料加固方法的不足，钢板的材料特性可以弥补碳纤维板延性不足的缺点，增加加固结构的延性;钢板还可以分担碳纤维板和结构的负荷，特别是在重载和超载的情况下，钢板加固部分能对碳纤维板和原结构起到保护作用。
【附图说明】
[0012]附图为本发明的梁式结构加固实施例示意图；
[0013]图中:1钢筋混凝土梁;2预应力碳纤维板加固装置;3可更换式钢板加固装置。
【具体实施方式】
[0014]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0015]参见附图，附图为本发明的梁式结构加固实施例示意图，实施例中包括:I钢筋混凝土梁、2预应力碳纤维板加固装置、3可更换式钢板加固装置，加固钢筋混凝土梁时采用可更换式加固方法，分别安装预应力碳纤维板加固装置和可更换式钢板加固装置。预应力碳纤维板加固装置由碳纤维板，锚具和锚固支座组成，同时，在碳纤维板上施加预应力时需要张拉机具对碳纤维板进行张拉。可更换式钢板加固装置包括预处理过的钢板、锚栓和螺母。梁式结构加固实施例的加固方法包括以下步骤:
[0016]步骤一，清理、平整需要加固的钢筋混凝土梁，在钢筋混凝土梁底部设计位置钻孔；
[0017]步骤二，在钢筋混凝土梁底部为安装碳纤维板加固装置预留的钻孔中植入的化学锚栓，安装碳纤维板张拉装置装置和碳纤维板组装件，张拉碳纤维板至设计张拉力；
[0018]步骤三，在钢筋混凝土梁底部为安装可更换式钢板加固装置预留的钻孔中安装锚栓，通过锚栓将预处理的钢板固定于钢筋混凝土梁底部；
[0019]步骤四，对碳纤维板和钢板的加固质量进行检验，主要检查尺寸，锚固。
[0020]在梁式结构的可更换式加固方法中，加固设计中综合考虑了钢筋混凝土梁、碳纤维板和钢板协同工作的设计要求，结合钢筋混凝土梁的尺寸、配筋情况以及混凝土强度等参数，确定在钢筋混凝土梁底部钻孔的数量和位置以及碳纤维板和钢板的布置位置。
[0021]上述虽然结合实施例对本发明的【具体实施方式】进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性的劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种梁式结构的可更换式加固方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤一，清理、平整需要加固的梁，在梁底部设计钻孔位置，用于安装碳纤维板和钢板；步骤二，在梁底部安装碳纤维板的钻孔中植入化学锚栓，安装碳纤维板张拉装置和碳纤维板组装件，对碳纤维板进行张拉； 步骤三，在梁底部安装钢板的钻孔中安装锚栓，通过锚栓将预处理的钢板固定于梁底部;所述的预处理的钢板包括在钢板上设计钻孔位置，将钢板加工成利于加固的形式；步骤四，对碳纤维板和钢板的加固质量进行检验，检查尺寸和锚固。
【文档编号】E04G23/02GK105839937SQ201610204072
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年3月31日
【发明人】周智, 邵炼, 彭康林, 阳环宇, 欧进萍
【申请人】大连理工大学