一种用于复合加固t梁的组合结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种组合结构，尤其是涉及一种用于复合加固T梁的组合结构，它包括T梁梁肋底部分粘结预应力FRP，其在于部分粘结预应力FRP的T梁梁肋上至少在其两端和跨中处分别设有钢构件加固、锚固装置。本实用新型由于采用部分粘结预应力FRP片材方式，避免了大面积涂胶的“湿法”施工、预应力FRP片材变脆、变硬，延性降低等不足，改善了预应力FRP片材特性；跨中及端部以机械式为主的加固、锚固方式避免了机械破坏形式，实现了对T梁无损伤加固与锚固双重功能。本实用新型结构充分利用了预应力FRP片材、钢板及U型螺杆的力学特性，实现一种结构合理、造价低，施工简便的用于复合加固T梁的组合结构。
【专利说明】
一种用于复合加固T梁的组合结构
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种组合结构，尤其是涉及一种用于复合加固T梁部分粘结预应力FRP的加固结构，属于建筑、桥梁领域。
【背景技术】
[0002]钢筋混凝土T梁是我国老、旧桥常用的一种主梁形式，在长期的运营状态下许多T梁梁肋损伤比较严重，出现其强度不足、耐久性和安全性过低等现象。钢筋混凝土 T梁加固方式由“加大混凝土截面、施加体外预应力筋、粘贴钢板及型钢”等常规方法，一直发展到粘贴普通FRP片材、预应力FRP片材等加固法。对于大多数常规加固方法普遍存在尺寸被加大或施工周期较长，或工艺复杂等缺点。粘贴钢板法虽然优点很多，但是采用单纯粘贴的方法容易使钢板和混凝土 T梁在粘贴层发生剥离破坏，这种破坏属于脆性破坏，安全隐患很大。虽然也有很多采用钢板锚固措施以防止剥离破坏，但大多都是在主要受力结构T梁梁肋上钻孔后埋设螺杆，这样破坏主梁混凝土，损伤或割断梁内钢筋，利用螺杆锚固在主梁上的反力来防止加固钢板剥离，这就使本已受损的主梁“雪上加霜”，受到二次损伤，同时，如果埋置螺杆不够坚固，也会出现被拔出的可能。粘贴预应力FRP片材的方法明显优于粘贴普通FRP片材加固方法，它克服了普通FRP片材应变滞后现象，充分发挥及利用了 FRP材料的高强性能，但是，粘贴后预应力FRP片材由于环氧树脂胶的存在使FRP片材脆性增强、延性降低，剥离破坏仍然为其主要破坏形式。虽然也有很多锚固措施，但U型FRP条带锚固显然仍会发生剥离脆性破坏，而“螺杆式”锚固措施多类似于上述对钢板采用的锚固方法，需要在T梁梁肋内埋置螺杆，一方面对主梁产生二次损伤，另一方面由于锚固不够坚固，仍会出现“螺杆拔出”的可能。另外，预应力FRP的粘贴需要应用到环氧树脂胶，属于“湿法”施工，大面积的“湿法”施工存在工期长、受季节性影响等特点。因此，设计一种科学、先进、有效的T梁加固方式非常重要。
【发明内容】
[0003]本实用新型针对上述现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种用于复合加固T梁部分粘结预应力FRP片材的组合结构，有效避免大面积“湿法”施工，及预应力FRP片材变脆、变硬，延性降低等不足;实现对T梁梁肋无损伤锚固、加固双重功能的一种用于复合加固T梁的组合结构。
[0004]本实用新型的目的是通过如下的技术方案实现的:
[0005]—种用于复合加固T梁的组合结构，包括T梁梁肋底粘结预应力FRP，其在于:粘结预应力FRP的T梁梁肋处至少在其两端和跨中处分别设有钢构件加固、锚固装置。
[0006]所述的钢构件加固、锚固装置是由所述的预应力FRP下端设有压钢紧板;该压钢紧板至少由两个上端带有螺纹的U型螺杆托箍，且所述的U型螺杆上端均分别穿过T梁翼板和顶钢板后，由垫片和螺母紧固构成。
[0007]所述预应力FRP与压紧钢板之间还设有环氧树脂胶层。
[0008]所述的T梁翼板和顶钢板之间也设有环氧树脂胶层。
[0009]所述的环氧树脂胶层为碳纤维布浸渍胶层。
[0010]所述的压紧钢板，其与U型螺杆接触部位设有形状相配的弧形缺口。
[0011]所述的垫片为弹簧垫片。
[0012]所述的T梁梁肋底粘结有预应力FRP为设有钢构件加固、锚固装置部分的T梁梁肋底粘结有预应力FRP。
[0013]由于采用上述结构，本实用新型与现有技术相比具有下述优点效果:
[0014]本实用新型由于采用部分粘结预应力FRP片材方式，避免了大面积涂胶的“湿法”施工，及预应力FRP片材变脆、变硬，延性降低等不足，改善了预应力FRP片材特性。在跨中及端部设置的钢构件加固、锚固装置，其装置中U型螺杆采用穿过翼板来实现连接压钢紧板与顶钢板，对梁肋无任何损伤;钢构件加固、锚固装置套箍在T梁梁肋上，使T梁局部截面处于单轴受压状态，在跨中部分顶钢板协助T混凝土梁抗压，压紧钢板则协助T梁主筋受拉，在两端部分U型螺杆协助T梁箍筋或弯起钢筋抵抗剪力；另外，以机械式为主的加固、锚固方式又避免了发生脆性破坏的可能，实现了对T梁无损伤加固与锚固双重功能。本实用新型结构充分利用了预应力FRP片材、顶钢板、压钢紧板及U型螺杆的力学特性，实现一种结构合理、造价低，施工简便的用于复合加固T梁的组合结构。
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型组合结构一种实施方式的主视结构示意图；
[0016]图2是本实用新型组合结构图1的左视结构示意图；
[0017]图3是本实用新型组合结构图1的俯视结构示意图；
[0018]图4是本实用新型组合结构的压紧钢板的结构示意图；
[0019]图5是本实用新型组合结构的局部放大A的结构示意图；
[0020]图6是本实用新型组合结构的局部放大B的结构示意图。
[0021 ]图中主要零部件:压紧钢板I，U型螺杆2，环氧树脂胶层3，预应力FRP4，T梁梁肋5，T梁翼板6，顶钢板7。
【具体实施方式】
[0022]下面结合具体实施例对本实用新型进行进一步的详细说明，但本实用新型的保护范围不受具体的实施例所限制，以权利要求书为准，另外，以不违背本实用新型技术方案的前提下，对本实用新型所做的本领域普通技术人员容易实现的任何改动或改变都能落入本实用新型的权利要求范围之内。
[0023]实施例1
[0024]如图1、2、3、4、5、6所示的本实用新型一种用于复合加固T梁的组合结构，包括T梁梁肋5底粘结预应力FRP4，其粘结预应力FRP4的T梁梁肋5上在其两端和跨中处分别设有钢构件加固、锚固装置。所述的钢构件加固、锚固装置是由所述的预应力FRP4下端设有压紧钢板I;预应力FRP4与压紧钢板I之间还设有碳纤维布浸渍胶层3，压紧钢板I至少由两个上端带有螺纹的U型螺杆2托箍，压紧钢板I与U型螺杆2接触部位设有形状相配的弧形缺口。且所述的U型螺杆2上端均分别穿过T梁翼板6和顶钢板7后，由弹簧垫片和螺母紧固构成。所述的T梁翼板6和顶钢板7之间也设有碳纤维布浸渍胶层3。
[0025]实施例2
[0026]本实用新型一种用于复合加固T梁的组合结构，粘结预应力FRP4的T梁梁肋5上在其两端、跨中和两端与跨中之间处分别设有钢构件加固、锚固装置。预应力FRP4与压紧钢板之间还设有环氧树脂胶层3，由垫片和螺栓紧固，所述的T梁翼板6和顶钢板7之间也设有环氧树脂胶层3。其它同实施例1，不再赘述。
[0027]本实用新型工作原理:
[0028]1、张拉部分粘结预应力FRP4及涂刷环氧树脂胶3，并采用本实用新型人专利公开(公告)号CN104264998A的“FRP定量控制自锚式预应力张拉机”，进行张拉部分粘结预应力FRP4，在持力状态下将其置于T梁梁底，预先将环氧树脂胶3均匀涂刷在被加固T梁梁肋5底部、T梁翼板6顶部，设有钢构件加固、锚固装置部分粘结预应力FRP4;
[0029]2、在T梁梁肋5两端和跨中处分别设置钢构件加固、锚固装置，将带有弧形缺口的压紧钢板I水平设于被加固T梁梁肋底部分粘结预应力FRP4底部适配位置上，将端部U型螺杆2穿过压紧钢板I预冲压弧形缺口，固定并托住压紧钢板I，同时套箍在T梁梁肋上，并继续向上穿过T梁翼板6预钻孔及顶钢板7预冲压孔;在顶钢板7上用螺母及弹簧垫片拧紧伸出的U型螺杆2，使其加劲托紧矩形压紧钢板I，从而在被加固T梁梁肋5四周形成了一个顶钢板7、压紧钢板I及左右U型螺杆2套箍的一个封闭结构，随着拧紧螺母及弹簧垫片，U型螺杆2不断上升托紧压紧钢板I，使压紧钢板I对预应力FRP4片材的压紧力不断增大，摩阻力不断加大，同时环氧树脂胶层3填充到T梁梁肋底预应力FRP4及压紧钢板I间微小空隙内产生粘结力。(2)重复上述(I)分别将锚固装置置于T梁梁肋两端及跨中部位。
[0030]3、本实用新型组合结构与被加固T梁共同工作，部分粘结预应力FRP 4与钢构件加固、锚固装置及环氧树脂胶层3设置就位，待环氧树脂胶层3完全固化后，即形成一个复合加固T梁的组合结构，除T梁梁底压紧钢板I范围外，预应力FRP片材处于无粘结状态，多组的钢构件加固、锚固装置与部分粘结预应力FRP 4及被加固T梁形成一个整体结构，共同工作。
【主权项】
1.一种用于复合加固T梁的组合结构，包括T梁梁肋(5)底粘结预应力FRP(4)，其特征在于:粘结预应力FRP(4)的T梁梁肋(5)处至少在其两端和跨中处分别设有钢构件加固、锚固目.ο2.根据权利要求1所述的一种用于复合加固T梁的组合结构，其特征在于所述的钢构件加固、锚固装置是由所述的预应力FRP(4)下端设有压紧钢板(I);该压紧钢板(I)至少由两个上端带有螺纹的U型螺杆(2)托箍，且所述的U型螺杆(2)上端均分别穿过T梁翼板(6)和顶钢板(7)后，由垫片和螺母紧固构成。3.根据权利要求2所述的一种用于复合加固T梁的组合结构，其特征在于所述的预应力FRP(4)与压紧钢板(I)之间还设有环氧树脂胶层(3)。4.根据权利要求2所述的一种用于复合加固T梁的组合结构，其特征在于所述的T梁翼板(6)和顶钢板(7)之间也设有环氧树脂胶层(3)。5.根据权利要求3或4所述的一种用于复合加固T梁的组合结构，其特征在于所述的环氧树脂胶层(3)为碳纤维布浸渍胶层。6.根据权利要求2所述的一种用于复合加固T梁的组合结构，其特征在于所述的压紧钢板(I)，其与U型螺杆(2)接触部位设有形状相配的弧形缺口。7.根据权利要求2所述的一种用于复合加固T梁的组合结构，其特征在于所述的垫片为弹簧垫片。8.根据权利要求1所述的一种用于复合加固T梁的组合结构，其特征在于所述的T梁梁肋(5)底粘结预应力FRP(4)为设有钢构件加固、锚固装置部分的T梁梁肋(5)底粘结预应力FRPC4)ο
【文档编号】E01D22/00GK205421038SQ201620126775
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年2月18日
【发明人】朱广山, 汤伟, 孙宝芸, 于保阳, 洪媛, 于 玲
【申请人】沈阳建筑大学