加固混凝土梁的體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，土木工程領(lǐng)域。用于已有混凝土梁因荷載
增加、質(zhì)量缺陷、火災(zāi)損傷、腐蝕損壞等原因的混凝土梁的加固。它由高強(qiáng)低松
馳的無粘結(jié)鋼絞線(3)或鍍鋅鋼絞線、錨具(8)、梁底轉(zhuǎn)向護(hù)角承壓角鋼(4)、
梁面轉(zhuǎn)向鋼板(5)、混凝土柱角轉(zhuǎn)向角鋼(6)、錨固板(7)等組成。鋼絞線在
梁面、梁底轉(zhuǎn)折處形成的合力作用于承壓鋼板、轉(zhuǎn)向角鋼上，再傳至梁體，使梁
產(chǎn)生一定的內(nèi)力，用以平衡外來荷載的作用，以提高梁的承載力。（*該技術(shù)在2018年保護(hù)過期，可自由使用*）
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)涉及建筑結(jié)構(gòu)中各種混凝土梁因荷載增加、質(zhì)量缺陷、火災(zāi)損傷、 腐蝕損壞等原因，需要提高現(xiàn)有承載力或恢復(fù)原有承載力所采取加固的體外預(yù)應(yīng) 力結(jié)構(gòu)。土木工程領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
對混凝土梁的加固，目前有增大截面法、置換混凝土法、外加預(yù)應(yīng)力法、外 粘型鋼法、粘貼碳纖維復(fù)合材法、粘貼鋼板法、增設(shè)支點法等。在《混凝土結(jié)構(gòu) 加固設(shè)計規(guī)范》GB50367 — 2006中，外加預(yù)應(yīng)力法加固混凝土梁采用的是水平拉 桿或下?lián)问嚼瓧U方法，材料是"當(dāng)加固的張拉力在150KN以下時，可用兩根直 徑為12 30 mra的HPB235級鋼筋；當(dāng)加固的預(yù)應(yīng)力較大，應(yīng)用HRB335級鋼筋， 當(dāng)加固梁的截面高度大于600 mm時，應(yīng)用型鋼拉桿。"水平拉桿或下?lián)问嚼瓧U施 加預(yù)應(yīng)力的方式采用機(jī)張法或用拉緊螺桿橫向張拉法。《混凝土結(jié)構(gòu)加固設(shè)計規(guī)范》GB50367—2006中的外加預(yù)應(yīng)力法存在的缺陷 是1.材料HPB235級、HRB335級鋼筋或型鋼，具有低強(qiáng)高松馳的缺點，鋼材外 表如不用混凝土保護(hù)，其受溫度影響較為突出，時間一長，鋼材會松馳，預(yù)應(yīng)力 失效，需重新加固；2.加固結(jié)構(gòu)因需設(shè)置支撐墊板、鋼筋棒、拉緊螺桿等，使梁 體外贅物較大，如采用澆筑混凝土保護(hù)層，勢必增大梁截面的寬度和梁高度，影 響房屋的使用和美觀；3.不采用澆筑混凝土方法保護(hù)，鋼材的銹蝕問題還難以克 服；長期使用既存在結(jié)構(gòu)安全問題，又存在室內(nèi)美觀問題；4.正截面抗彎、斜截 面抗剪短期內(nèi)有效，梁的抗扭承載力無法提高；5.張拉機(jī)具沒有成套設(shè)備及同步 的錨固配件；或采用橫向張拉法，但拉緊螺桿拉力有限，且無實測拉力數(shù)值，即 有效張拉力很小且數(shù)值不準(zhǔn)確。為此，本技術(shù)提供一種加固混凝土梁的體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，使上述問題得 到一一解決。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1.本技術(shù)所要解決的技術(shù)問題加周混凝土梁的體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，對己有混凝土梁因荷載增加、質(zhì)量缺陷、 火災(zāi)損傷、腐蝕損壞等原因需提高現(xiàn)有正截面抗彎、斜截面抗剪及抗扭承載力或恢復(fù)原設(shè)計承載力，在梁的體外增加的一種體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。2. 加固混凝土梁的體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)組成(1) 主要材料根據(jù)梁的大小及荷載效應(yīng)情況，選用高強(qiáng)低松馳的無粘結(jié)鋼絞線或鍍鋅鋼絞 線，線徑采用《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010—2002及《無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力混凝土 結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JGJ92—2004、 J409-2005中所列的^8. 6、 9.5、 10.8、 11.1、 12.7、 12.9、 15.2、 15.7，抗拉強(qiáng)度/-=1570、 1670、 1720、 1770、 1860、 1960N/ 咖2等及其相配套的錨具。加固工程中一般選用^12.7， ^15.24， /M=1860N/ram2的無粘結(jié)鋼絞線或鍍鋅鋼絞線和配套錨具即可。(2) 組成加固混凝土梁的體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)是由高強(qiáng)低松馳的無粘結(jié)鋼絞線或鍍鋅鋼 絞線、錨具、梁底轉(zhuǎn)向護(hù)角承壓角鋼、梁面轉(zhuǎn)向鋼板、混凝土柱角轉(zhuǎn)向護(hù)角承壓 角鋼、錨固板等組成。3. 技術(shù)方案對混凝土梁采用纏繞捆綁式加固，即從梁的起始端開始， 一束或多束鋼絞線 按順時針方向圍繞梁的縱軸線旋轉(zhuǎn)，繞到梁的終端，另一束或多束在同一起始端 按逆時針方向旋轉(zhuǎn)繞至梁的終端。鋼絞線在梁面、梁底轉(zhuǎn)折處形成的合力作用于 承壓鋼板、轉(zhuǎn)向角鋼上，再傳至梁體，使梁產(chǎn)生一定的內(nèi)力，用以平衡外來荷載 的作用，以提高梁的承載力。 —具體地說，用兩道鋼絞線從柱外側(cè)錨固板分別穿入，緊貼柱腳的兩側(cè)面至梁 面負(fù)彎矩區(qū)域內(nèi)交叉，于距柱內(nèi)側(cè)面1/3 1/4梁凈跨長度時，向下彎折并緊貼 梁兩側(cè)面向下到梁底，于梁底水平面內(nèi)再交叉，鋼絞線分別從梁的一側(cè)邊到達(dá)另 一側(cè)邊，轉(zhuǎn)折后沿梁側(cè)面上行至梁面，到達(dá)梁另一端的負(fù)彎矩截止點處，轉(zhuǎn)折向 水平面，在負(fù)彎矩區(qū)域內(nèi)再交叉，其后沿柱側(cè)面延伸至柱外側(cè)錨固。在梁兩端的柱腳處鋼絞線與柱直角的轉(zhuǎn)折接觸處用角鋼護(hù)角承壓轉(zhuǎn)向；鋼絞 線于梁兩端負(fù)彎矩截止點處的梁面轉(zhuǎn)折下行時用鋼板承壓轉(zhuǎn)向；鋼絞線于梁底轉(zhuǎn) 折時用角鋼護(hù)角承壓轉(zhuǎn)向。—鋼絞線經(jīng)張拉后，在粱側(cè)立面的豎直面內(nèi)，共產(chǎn)生兩對方向相反的豎向力， 這兩對力對梁的正截面抗彎，斜iT面抗剪起到加固作用；同時，在梁的兩側(cè)的水 平面內(nèi)，也產(chǎn)生兩對方向相反的水平力，梁的兩端還有一對鋼絞線張拉的壓力， 這就構(gòu)成了混凝土體處于三向應(yīng)力狀態(tài)，進(jìn)一步提高了梁的抗剪能力，纏繞捆綁在梁體上的鋼絞線與混凝土形成共同工作的結(jié)構(gòu)，鋼絞線參與抗扭計算，這就顯 著提高梁的抗扭性能。上述這些力的存在，對梁的整體性還起到一定的加固作用。 4.有益效果(1) 采用高強(qiáng)低松馳無粘結(jié)鋼絞線，結(jié)構(gòu)在長時間的使用過程中，預(yù)應(yīng)力效應(yīng) 能基本保持不變，滿足工程加固的預(yù)期要求。(2) 鋼絞線的布置緊貼構(gòu)件表面，采用砂槳找平、粉刷即可起到保護(hù)作用。(3) 加固后的構(gòu)件截面尺寸僅增大3 5cm，未顯著改變結(jié)構(gòu)構(gòu)件的尺寸，粉刷 后，外觀看不到加固的痕跡。(4) 對梁起到有效的正截面的抗彎、斜截面抗剪及梁的抗扭性能的加固。(5) 對梁的整體性也起到一定程度的加固作用。(6) 鋼絞線采用預(yù)應(yīng)力專用千斤頂張拉方式，張拉力數(shù)值準(zhǔn)確明顯，加固量有 據(jù)可依。附圖說明附圖1為捆綁式加固混凝土梁的體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)圖。圖中，l是混凝土柱，2是被加固梁，3是鋼絞線，4是梁底轉(zhuǎn)向護(hù)角承壓角 鋼，5是梁面轉(zhuǎn)向鋼板，6是柱角轉(zhuǎn)向護(hù)角承壓角鋼，7是錨固板，8是錨具。附圖2是梁底轉(zhuǎn)向護(hù)角承壓角鋼截面圖，轉(zhuǎn)向角鋼一般取60 80cm長，采 用L50X5或L63X6等肢角鋼，外直角要用砂輪機(jī)或角向磨光機(jī)磨出圓弧面，便 于鋼絞線平滑過渡，直角會在張拉受力后割斷鋼絞線。附圖3是梁面轉(zhuǎn)向鋼板截面圖，轉(zhuǎn)向鋼板長度一般取梁寬+2X2 cm即可， 與鋼絞線接觸的直角也需要磨成圓弧面，寬度5 10cm，厚度6 8mm。錨固板是根據(jù)具體加固工程專門設(shè)計的，最主要的是要保證具有一定的剛 度，板厚一般為2cm厚，如剛度仍不足，則需在板面焊上加勁肋，由于各種工程 構(gòu)件尺寸不一樣，其錨固板也需做成多種形狀和尺寸，在本技術(shù)申請人李延 和、陳貴、李樹林等撰寫的—《高效預(yù)應(yīng)力加固法理論及應(yīng)用》一書中有詳細(xì)介紹， 此書為科學(xué)出版社出版，北京，2008年5月第一版。具體實施方式當(dāng)一根混凝土梁(2)需要加固時，通過結(jié)構(gòu)計算，計算出所需加固量，得 出采用體外預(yù)應(yīng)力鋼絞線的線徑、根數(shù)和張拉控制應(yīng)力，畫出施工圖。按照施工. 圖，在梁面上定點放線，標(biāo)出梁面轉(zhuǎn)向鋼板(5)距柱邊(1)的距離，在梁側(cè)邊 的板面上鉆孔，在孔邊鑿出安放梁面轉(zhuǎn)向鋼板(5)的淺槽，淺槽清潔后涂上結(jié)構(gòu)膠，粘上梁面轉(zhuǎn)向鋼板(5)，這可使梁露出的箍筋得到保護(hù)，同時鋼板(5) 與梁頂面之間無空隙并固定牢靠。用線繩從梁底向上穿過板底孔口并拉緊，找出 鋼絞線收緊后于梁下角的轉(zhuǎn)折處，將轉(zhuǎn)折處梁的直角磨去，R=l cm左右，這樣 做使角鋼(4)的內(nèi)圓角與梁下角同為圓弧過渡配合。鋼絞線(3)從柱外側(cè)或梁 端穿進(jìn)錨固板孔，在梁頂面第一次交叉后穿過混凝土板，貼著梁側(cè)面至梁底面， 在梁底面再第二次交叉至梁的另一側(cè)面，上折穿越混凝土板至梁頂面，在梁頂面 再一次交叉后伸出柱外側(cè)或梁端錨固。鋼絞線于梁頂面第一次交叉后下穿混凝土 板時用梁面轉(zhuǎn)向鋼板(5)承壓，鋼絞線從梁側(cè)面轉(zhuǎn)向梁底面時用梁底轉(zhuǎn)向護(hù)角 承本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
加固混凝土梁的體外預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)，本結(jié)構(gòu)其特征是鋼絞線（３）在混凝土梁（２）面上一端負(fù)彎矩區(qū)域內(nèi)交叉布線，交叉后鋼絞線在承壓鋼板（５）處向下轉(zhuǎn)折至梁底，在梁底的轉(zhuǎn)向角鋼（４）處轉(zhuǎn)折再交叉延伸至梁的另一側(cè)邊處的轉(zhuǎn)向角鋼（４）上，再向上轉(zhuǎn)折至梁面承壓鋼板（５）的面上，于梁的另一端負(fù)彎矩區(qū)域內(nèi)第三次交叉伸出梁端至柱（１）外側(cè)錨固。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李延和，李樹林，陳貴，
申請(專利權(quán))人：李延和，李樹林，陳貴，
類型：實用新型
國別省市：84
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