一种采用波形钢板组合加固钢筋混凝土连梁的方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及结构工程领域，特别涉及结构抗震加固领域。
【背景技术】
[0002]在钢筋混凝土剪力墙结构体系中，连梁是极其重要的耗能构件。合理设计的钢筋混凝土剪力墙结构体系在罕遇地震作用下，钢筋混凝土连梁首先屈服，然后在往复剪切荷载的作用下耗散地震所输入的能量。普通钢筋混凝土连梁的破坏模式一般为剪切破坏，其“剪力-剪切变形”的滞回曲线具有明显的“捏拢效应”，延性和耗能能力均较差。目前已有的钢筋混凝土连梁加固方法主要包括栓固钢板法、粘钢补强法以及粘贴纤维增强材料法等，大量文献研究表明，虽然这些方法可以明显提高既有钢筋混凝土连梁的承载力和刚度，但对连梁剪切破坏模式的改善和耗能能力的提高没有明显的效果，其“剪力-剪切变形”的滞回曲线的“捏拢效应”仍然较为明显。
[0003]本发明提出的采用波形钢板组合加固钢筋混凝土连梁的方法，利用了波形钢板抗剪能力强，抗弯能力弱的特点，在提高既有钢筋混凝土连梁抗剪承载力的同时，保证其抗弯承载力基本不变，从而可将既有钢筋混凝土连梁的受剪破坏转化为受弯破坏模式，明显提高其延性和耗能能力，确保罕遇地震作用下连梁始终作为剪力墙结构体系的有效耗能构件，耗散地震输入的能力，保证结构的抗震安全性。本发明提出的既有钢筋混凝土连梁新型加固方法具有抗震性能和施工性能优越等显著特点，具有广阔的工程应用前景。
【发明内容】
[0004]为解决传统钢筋混凝土连梁加固方法对连梁耗能能力提高不足的缺点，本发明采用在既有钢筋混凝土连梁两侧面设置波形钢板并浇筑自密实混凝土的方法，有效地将既有钢筋混凝土梁的受剪破坏模式转化为受弯破坏模式，大大提高既有钢筋混凝土连梁的耗能能力，解决了已有钢筋混凝土连梁加固方法的不足，具有优越的力学性能和施工性能，可广泛应用于实际工程中既有钢筋混凝土连梁的抗震加固工程中。
[0005]本发明的技术方案如下:
[0006]—种采用波形钢板组合加固钢筋混凝土连梁的加固方法，该加固方法包括波形钢板、自密实混凝土、圆柱头栓钉、螺杆、螺帽、垫环，所述的波形钢板上开有多个圆孔，并焊接有圆柱头栓钉;所述的自密实混凝土现浇于既有钢筋混凝土连梁和波形钢板之间；所述的圆柱头栓钉焊接于波形钢板上用以加强波形钢板与自密实混凝土的连接;所述的螺杆和螺帽用于连接波形钢板和既有钢筋混凝土连梁;所述的垫环置于波形钢板和既有钢筋混凝土连梁之间，以保证波形钢板与既有钢筋混凝土连梁之间的间隔。
[0007]本发明相对于现有技术具有以下有益效果:
[0008](1)有效提高既有钢筋混凝土连梁的抗剪承载力，但抗弯承载力基本不变，从而将既有钢筋混凝土连梁的破坏模式由受剪破坏转化为受弯破坏；
[0009](2)显著提高了强震作用下既有钢筋混凝土连梁的延性和耗能能力，使其具有优越的抗震性能；
[0010]该新型组合加固方法在高烈度地震区的剪力墙结构的既有钢筋混凝土连梁的抗震加固工程中具有广阔的应用前景。
【附图说明】
[0011]图1为本发明的整体示意图。
[0012]图2为本发明的整体立面图。
[0013]图3为本发明1_1、2_2纵向面图。
[0014]图4为本发明既有钢筋混凝土连梁和附近区域表面凿毛后示意图。
[0015]图5为本发明采用的波形钢板示意图。
[0016]图6为本发明采用的螺杆、螺帽及垫环示意图。
[0017]图7为本发明采用的圆柱头栓钉示意图。
[0018]图中:1_波形钢板、2-自密实混凝土、3-圆柱头栓钉、4-螺杆、5-螺帽、6-垫环、7-波形钢板上开的圆孔。
【具体实施方式】
[0019]以下结合附图，对本发明作进一步描述。
[0020]如附图所示，本发明是一种新型的混凝土连梁加固方法，由波形钢板、自密实混凝土、圆柱头栓钉、螺杆、螺帽及垫环组成，其装配程序如下:
[0021 ] a.在工厂加工波形钢板1，并在波形钢板1上开圆孔7;
[0022]b.将圆柱头栓钉3焊接于波形钢板1上；
[0023]c.在既有钢筋混凝土连梁两侧和附近区域表面凿毛；
[0024]d.在既有钢筋混凝土连梁两侧表面钻孔，孔径大于螺杆4直径；
[0025]e.用螺帽5将螺杆4按照附图所示位置固定于波形钢板1上；
[0026]f.安装垫环6，然后将波形钢板上的螺杆4插入既有钢筋混凝土侧面的孔洞中；
[0027]g.分别在两侧波形钢板下方搭设模板，在波形钢板1与既有钢筋混凝土连梁之间浇筑自密实混凝土2，待自密实混凝土达到强度后拆模，完成整个加固过程。
[0028]本发明提供了一种新型的既有钢筋混凝土连梁的加固方法，相较于已有的栓固钢板法、粘钢补强法以及粘贴纤维增强材料法等钢筋混凝土连梁加固方法，采用本发明提供的方法加固后的钢筋混凝土连梁的极限破坏模式由受剪破坏转化为受弯破坏，延性和耗能能力均有显著地改善，有效提高了剪力墙结构的抗震安全储备，非常适用于高烈度地震区剪力墙结构的抗震加固工程。
【主权项】
1.一种采用波形钢板组合加固钢筋混凝土连梁的方法，该加固方法包括波形钢板1、自密实混凝土 2、圆柱头栓钉3、螺杆4、螺帽5、垫环6，所述的波形钢板1上开有多个圆孔7;所述的自密实混凝土2现浇于既有钢筋混凝土连梁与波形钢板之间的间隔之中；所述的圆柱头栓钉3焊接于波形钢板1内侧面上;所述的螺杆4用螺帽5固定于波形钢板1上;所述的垫环6置于波形钢板1和既有钢筋混凝土连梁之间。2.根据权利要求1所述的采用波形钢板组合加固钢筋混凝土连梁的方法，其特征在于:所述的自密实混凝土2浇筑于波形钢板1和既有钢筋混凝土连梁之间的间隔中。3.据权利要求1所述的采用波形钢板组合加固钢筋混凝土连梁的方法，其特征在于:在既有钢筋混凝土连梁侧面凿毛，并在安装螺杆处的混凝土表面钻孔，孔径大于螺杆直径。4.根据权利要求1所述的采用波形钢板组合加固钢筋混凝土连梁的方法，其特征在于:所述的圆柱头栓钉3焊接于波形钢板1上，用以加强波形钢板1和自密实混凝土 2的连接。5.根据权利要求1所述的采用波形钢板组合加固钢筋混凝土连梁的方法，其特征在于:所述螺杆4用螺帽5固定于波形钢板1上，用以连接波形钢板1和既有钢筋混凝土连梁。6.根据权利要求1所述的采用波形钢板组合加固钢筋混凝土连梁的方法，其特征在于:所述的垫环6置于波形钢板1和既有钢筋混凝土连梁之间，用以保证波形钢板1和既有钢筋混凝土连梁之间的间隔。
【专利摘要】本发明涉及一种采用波形钢板组合加固钢筋混凝土连梁的方法，属于结构工程技术领域。该加固方法使用的构件及材料如下：波形钢板、自密实混凝土、圆柱头栓钉、螺杆、螺帽、垫环。所述的波形钢板有多个圆孔和栓钉，通过螺杆和螺帽固定于既有钢筋混凝土连梁的两侧；所述的自密实混凝土浇筑于既有钢筋混凝土连梁和波形钢板之间；所述的栓钉焊接于波形钢板上；所述的螺杆和螺帽用于固定波形钢板和既有钢筋混凝土连梁；所述的垫环置于波形钢板与既有钢筋混凝土连梁之间。本方法可以在保证连梁抗弯能力的前提下有效地提高抗剪承载力，使连梁的延性和耗能能力大幅提高。该种钢筋混凝土连梁新型加固方法力学性能优越，施工便捷，具有广阔前景。
【IPC分类】E04G23/02, E04B1/98
【公开号】CN105442860
【申请号】CN201510782471
【发明人】王宇航, 王维
【申请人】重庆大学
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2015年11月16日