一種采用預應力索加固鋼筋混凝土柱的裝置及使用方法，包括混凝土柱（5）及設置在混凝土柱（5）端部相連的梁板（6），通過纏繞在混凝土柱（5）外側的預應力索（1）施加橫向變形使預應力索（1）產生預拉力，帶有螺紋孔的弧形鋼條（2）和對混凝土柱（5）產生約束力的約束鋼條（3）通過混凝土柱施加橫向變形的加載螺桿（4）固定，在所述混凝土柱（5）的每一側至少設有一個由弧形鋼條（2）、約束鋼條（3）和一組加載螺桿（4）組成的部件，預應力索（1）上下端部錨固在梁板（6）中。該發明專利技術的裝置和方法實現了高強度筋材強度的充分利用，同常規加固方法相比，增加了約束力，提高了承載能力。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術專利涉及ー種用于采用預應カ索對鋼筋混凝土裝置，涉及土木工程結構加固與改造、預應カ施工等
技術介紹
鋼筋混凝土結構是國內外應用最廣泛的結構形式之一，由于設計、施工缺陷，各類損傷或提升使用要求等原因，大量的工程結構需要進行加固。常用的混凝土柱加固方法有擴大截面法、外包鋼法、外貼纖維布法、高強鋼絞線聚合物砂漿面層法。擴大截面法受カ明確，但對柱截面尺寸改變較大，且需要澆筑作業，施工復雜；外包鋼加固法成本較高，且需要防銹處理，需后期維護；外貼纖維布法加固效果好，但存在對構件表面平需打磨處理、纖維高強度不能充分利用、成本高的缺點；高強鋼絞線聚合物砂漿面層法施工簡單，加固效果 好，但存在成本過高、鋼絞線強度不能充分利用的缺點。針對高性能纖維和高強鋼絞線強度不能充分利用的缺點，業界進行了預應カ加固技術的探索，專利技術了預應カ包裹纖維布技木，但設備較大，使用不便、機械費用高，對混凝土表面平整度仍有較高要求等缺點。
技術實現思路
本專利技術的目的是針對現有技術的不足提供一種高強鋼絞線、高性能纖維等材料加固柱時存在強度不能充分利用的缺點，找到ー種施工方便、成本低的預應カ加固方法；降低對混凝土柱表面的處理要求。預應カ施加過程中有較低的預應カ損失。本專利技術的技術方案是 一種采用預應カ索加固鋼筋混凝土柱的裝置，包括混凝土柱及與混凝土柱端部相連的梁板，通過纏繞在混凝土柱外側的預應カ索施加橫向變形使預應カ索產生預拉力，帶有螺紋孔的弧形鋼條和對混凝土柱產生約束力的約束鋼條通過混凝土柱施加橫向變形的加載螺桿固定，在所述混凝土柱的每ー側至少設有ー個由弧形鋼條、約束鋼條和加載螺桿組成的部件。本專利技術中所述預應力索的纏繞方式為雙向螺旋對稱纏繞，預應カ索的水平夾角在O 90。，間距在IOcm以內。本專利技術中所述由弧形鋼條、約束鋼條和加載螺桿組成的部件沿混凝土柱四周對稱設置，數量可為4 10組。本專利技術中所述加載螺桿長度為2 5cm。一種采用預應カ索加固鋼筋混凝土柱的裝置的使用方法，包括以下步驟 (a)首先在弧形鋼條內穿過加載螺桿定在約束鋼條上； (b)采用均勻對稱雙螺旋的方式來纏繞預應カ索、所述預應力索與混凝土柱表面接觸部位角部，預先粘貼豎向膠條，預應力張拉后去除；預應カ索端部錨固在梁板中； (C)隨著加載螺桿逐漸擰迸，加載螺桿將弧形鋼條頂出，鋼條代動預應カ索產生水平橫向變形，產生拉力；對稱施加預應カ保證對柱各面的約束カ基本均勻；(d)張拉完成后，預應カ大小可根據預應力索伸長量確定，増加抹灰面層保護預應カ索和增加對混凝土柱的約束。本專利技術的效果和益處是 該專利技術的裝置和方法實現了高強度筋材強度的充分利用，同常規加固方法相比，増加了約束力，提高了承載能力。通過對雙螺旋纏繞預應カ索傾角的變化，預應カ索不僅可以提供水平約束カ，而且可以提供部分縱向拉力，提高偏心受壓承載能力。同擴大截面法相比，施工簡單，對截面尺寸的影響較小。附圖說明圖I是本專利技術雙螺旋纏繞預應カ索加固后的整體結構示意圖。圖2是矩形截面柱加固后的橫截面圖。圖3是矩形截面柱加固后的又ー橫截面圖。圖4是矩形截面柱加固后的又ー橫截面圖。圖5是圓形截面柱加固后的橫截面圖。圖6是圓形截面柱加固后的又ー橫截面圖。圖1-6中(I)預應カ索；(2)弧形鋼條；(3)約束鋼條；(4)加載螺桿；(5)混凝土柱；(6)梁板。具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本專利技術做進ー步說明。一種采用預應カ索加固鋼筋混凝土柱的裝置，混凝土柱5及與混凝土柱5端部相連的梁板6，通過纏繞在混凝土柱5外側的預應カ索I施加橫向變形使預應カ索I產生預拉力，帶有螺紋孔的弧形鋼條2和對混凝土柱5產生約束カ的約束鋼條3通過混凝土柱施加橫向變形的加載螺桿4固定，在所述混凝土柱5的每ー側設有ー個至三個由弧形鋼條2、約束鋼條3和加載螺桿4組成的部件。本專利技術中的預應カ索I的纏繞方式為雙向螺旋對稱纏繞，預應力索I的水平夾角在O 90°，間距在IOcm以內，根數和截面面積根據提高承載カ要求確定。預應カ索I上下端可采用砂漿、結構膠等錨入柱兩端的梁板6中。本專利技術中由弧形鋼條2、約束鋼條3和加載螺桿4組成的部件沿混凝土柱5四周對稱設置，數量可為4 10組，通過對纏繞在柱外側的預應カ索I施加橫向變形使其產生預拉力，提供的反力對柱增加約束提高其承載力。本專利技術可應用于軸心受壓和偏心受壓柱的加固，偏心受壓柱加固時，預應力索的纏繞角度大于45°。柱橫截面形狀可以是圓形、矩形、方形、橢圓形等任意形狀。一種采用預應カ索加固鋼筋混凝土柱的裝置的使用方法，包括以下步驟 (a)首先在弧形鋼條2內穿過加載螺桿4定在約束鋼條3上。(b)采用均勻對稱雙螺旋的方式來纏繞預應カ索I、預應カ索I與混凝土柱5表面接觸部位角部，預先粘貼豎向膠條，預應力張拉后去除；預應カ索I端部錨固在梁板6中。(c)隨著加載螺桿4逐漸擰進，加載螺桿4將弧形鋼條2頂出，鋼條代動預應力索I產生水平橫向變形，產生拉力；對稱施加預應カ保證對柱各面的約束カ基本均勻。(C)張拉完成后，預應カ大小可根據預應力索伸長量確定，増加抹灰面層保護預應力索I和增加對混凝土柱5的約束。如圖所示，根據設計約束要求選定裝置組數(Γ10組)和安裝位置對稱布置在混凝土柱5周圍，內側約束鋼條3上下端也可錨固在混凝土柱5上、下端的梁板6內；將預應力索I 一端用砂漿或結構膠錨固在梁板6中，混凝土柱5上下端均可；然后按設計傾角貼近混凝土柱5纏繞在混凝土柱5外側，纏繞至混凝土柱5另一端后，將預應力索植入梁板6中，兩端錨固應牢固。對于預應カ索I與混凝土柱5表面直接接觸的轉折部位，為減小摩擦損失，預應カ索I纏繞前可在混凝土柱5表面縱向粘貼膠帶，錨固部位達到設計強度后，對稱旋入加載螺桿4;，可先從混凝土柱5中部標高位置對稱旋入，然后兩側。當所有加載螺桿4，均達到設計位置后，外側抹水泥砂漿。本專利技術是對強度不能充分利用的高強筋材采用施加預應カ的方法，改變常規機械張拉所需要的支架和設備，直接采用以柱表面做反力指點，采用施加橫向變形的方法施加預拉カ；為施加預應カ后增加對原柱的約束，設置了縱向約束鋼條3，具體做法為在弧形鋼條2內穿過加載螺桿4，頂在約束鋼條3上，隨著加載螺桿4逐漸擰進，加載螺桿4將外部鋼條2頂出，鋼條帶動預應力索I產生水平橫向變形，產生拉力，加載螺桿4長度可設置2 5cm。采用均勻對稱雙螺旋纏繞預應カ索I、對稱施加預應カ保證對柱各面的約束カ基本均勻，每個柱沿周長可對稱設置Γ8組鋼板螺桿裝置。預應カ索I同粘貼碳纖維布相比，不需要對表面進行磨光處理。預應カ損失在本系統中出現在螺絲旋轉過程中的摩擦力和預應力索I直接與混凝土柱5表面接觸部位，為減小預應カ損失，采用在弧形鋼條2的螺紋孔中 涂刷潤滑油、在直接接觸部位粘貼塑料貼膜的方法，該貼膜在張拉完成很容易通過分片切割后手撕去除。張拉完成后，預應カ大小可根據預應力索伸長量確定。為保護預應カ索和增加對柱的約束，在外部直接抹灰。權利要求1.一種采用預應力索加固鋼筋混凝土柱的裝置，其特征在于包括混凝土柱(5)及與混凝土柱(5)端部相連的梁板(6)，通過纏繞在混凝土柱(5)外側的預應力索(I)施加橫向變形使預應力索(I)產生預拉力，帶有螺紋孔的弧形鋼條(2)和對混凝土柱(5)產生約束力的約束鋼條(3)通過混本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：吳二軍，姜偉，王秀哲，王偉，顧文虎，
申請(專利權)人：河海大學，
類型：發明
國別省市：
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