CN102561719A - 一种粘贴钢板加固的钢筋混凝土梁 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种粘贴钢板加固的钢筋混凝土梁，包括：混凝土梁主体(1)、开孔钢板(2)、化学锚栓(3)和结构胶粘剂；所述开孔钢板(2)由结构胶粘剂粘贴在混凝土梁主体(1)的外围，并通过化学锚栓(3)固定；所述开孔钢板(2)上设置锚栓孔(5)和肋格孔(6)。本申请所提出的粘贴钢板加固的钢筋混凝土梁充分利用了钢板与梁抗剪加固区域混凝土的整体粘结能力以及开孔钢板的整体工作性能，能够减少钢板与混凝土的粘结破坏，可以有效地发挥钢板的抗剪承载力，进而提高钢筋混凝土梁的抗剪承载力。

Description

一种粘贴钢板加固的钢筋混凝土梁

技术领域

本申请涉及建筑结构技术领域，特别是涉及一种粘贴钢板加固的钢筋混凝土梁。

背景技术

近年来，工程技术人员对钢筋混凝土梁的斜截面抗剪加固方法开展了大量的研究工作，现有技术中对于梁斜截面抗剪加固的方法主要有加大截面法、粘贴U形钢板箍加固法、粘贴U形纤维布加固法等。《混凝土结构加固设计规范》中对斜截面抗剪不足的混凝土梁提供了粘贴U形钢板箍并在U形钢板箍上端粘贴水平横板的加固方法，该方法在混凝土梁抗剪加固中得到了很多应用。

采用U形钢板箍对钢筋混凝土梁进行抗剪加固时，可以采用加锚封闭箍或者胶锚U形箍，而由于加锚封闭箍或者胶锚U形箍均需要在楼板与梁交界处开设较大尺寸的孔洞，且影响楼板上部表面的正常使用功能，因此在实际工程中较少采用加锚封闭箍，而一般采用钢板锚U形箍或者普通U形箍。

对于利用U形箍板进行加固来说，其加固方法在实际应用中有以下不便之处：(1)箍板的加工成型困难，实际工程中，不同位置梁的截面尺寸存在一定的误差和差异，事先加工的U形箍板很难处处适合梁截面，当U形箍板从梁底部套上时，胶层厚度也不易保证；(2)U形钢板箍的粘结锚固问题难以解决，以一般框架梁的梁腹板高度500mm～700mm为例，当梁的斜裂缝扩展到U形钢板箍的中间位置时，U形钢板箍在梁上半部分的锚固长度仅约为250mm～350mm，不能满足钢板充分受拉时所需要的锚固长度，当其中一个U形箍发生粘结破坏后会形成附近其它U形箍相继粘结破坏的连锁反应，导致发生脆性的粘结破坏。

总之，需要本领域技术人员迫切解决的一个技术问题就是：如何能够提出一种粘贴钢板加固的钢筋混凝土梁，减少钢板与混凝土梁的粘结破坏，提高钢筋混凝土梁的抗剪承载力，同时降低施工难度。

发明内容

本申请所要解决的技术问题是提供一种粘贴钢板加固的钢筋混凝土梁，能够减少或避免抗剪钢板与混凝土梁的粘结破坏，发挥钢板的整体抗剪作用，从而提高钢筋混凝土梁的抗剪承载力，同时降低施工难度。

为了解决上述问题，本申请公开了一种粘贴钢板加固的钢筋混凝土梁，包括：

混凝土梁主体(1)、开孔钢板(2)、化学锚栓(3)和结构胶粘剂；

所述开孔钢板(2)由结构胶粘剂粘贴在混凝土梁主体(1)的外围，并通过化学锚栓(3)固定；

所述开孔钢板(2)上设置锚栓孔(5)和肋格孔(6)。

优选的，所述开孔钢板(2)粘贴在混凝土梁主体(1)的两个侧面，开孔钢板(2)的高度与混凝土梁主体(1)的高度相同。

优选的，所述开孔钢板(2)粘贴在混凝土梁主体(1)的两个侧面和底面。

优选的，粘贴在混凝土梁主体(1)两个侧面的开孔钢板(2)的高度与混凝土梁主体(1)的高度相同；

粘贴在混凝土梁主体(1)底面的开孔钢板(2)的高度小于混凝土梁主体(1)的底面宽度的二分之一。

优选的，所述肋格孔(6)中注有结构胶粘剂，所述结构胶粘剂与开孔钢板(2)的表面平齐。

与现有技术相比，本申请包括以下优点：

(1)由于在混凝土梁的两个侧面或者侧面和底面分别粘贴开孔钢板，可以较好地适应混凝土梁不同位置的截面尺寸差异，保证胶层厚度，方便施工，适用性强；

(2)在开孔钢板表面开设了肋格孔，可以保证粘贴钢板的过程中粘结面处的空气排出，避免空鼓情况，保证钢板与混凝土的粘结质量；

(3)粘贴的钢板不再限于U形钢板箍，增加了钢板与混凝土梁的粘结面积，充分利用了钢板与梁加固区域混凝土的整体粘结能力，减少或避免钢板与混凝土的粘结破坏，可以有效地发挥钢板的抗剪承载力，进而提高钢筋混凝土梁的抗剪承载力；

(4)由于钢板为开有肋格孔的整片钢板，各个竖向单肢箍之间由钢板进行连接，整体工作性能好；在设计时，可以根据计算需要调整肋格孔的数量、形状和大小，以实现钢板与混凝土梁之间的不同的粘结能力。

本申请所提出的粘贴钢板加固的钢筋混凝土梁既可适用于斜截面抗剪承载力不足的既有混凝土梁结构，也可适用于震后受损混凝土梁抗剪承载力的快速修复。

附图说明

图1是本申请一种粘贴钢板加固的钢筋混凝土梁侧面粘贴开孔钢板实施例一的结构示意图；

图2是本申请一种粘贴钢板加固的钢筋混凝土梁侧面粘贴开孔钢板实施例二的截面示意图；

图3是本申请一种粘贴钢板加固的钢筋混凝土梁侧面和底面粘贴开孔钢板实施例三的截面示意图；

图4是具有不同形式肋格孔的开孔钢板示意图。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。

本申请提出了一种粘贴钢板加固的钢筋混凝土梁，适用于钢筋混凝土梁斜截面的抗剪加固。所述的钢筋混凝土梁，包括钢筋混凝土梁主体、开孔钢板、化学锚栓和结构胶粘剂，开孔钢板表面的孔包括锚栓孔和肋格孔。本申请所提出的粘贴钢板加固的钢筋混凝土梁充分利用了钢板与梁抗剪加固区域混凝土的整体粘结能力以及开孔钢板的整体工作性能，能够减少钢板与混凝土的粘结破坏，可以有效地发挥钢板的抗剪承载力，进而提高钢筋混凝土梁的抗剪承载力。

本申请提出的一种粘贴钢板加固的钢筋混凝土梁主要包括：

混凝土梁主体、开孔钢板、化学锚栓和结构胶粘剂；

所述开孔钢板由结构胶粘剂粘贴在混凝土梁主体的外围，并通过化学锚栓固定；

所述开孔钢板上设置锚栓孔和肋格孔，化学锚栓穿过锚栓孔，伸入混凝土梁主体内部。

当然，还可以根据需要设置或者不设置垫板，若包括垫板，则将所述垫板套在化学锚栓上，位于化学锚栓与开孔钢板之间。

对比开孔钢板与普通矩形U形箍的形状特点可知，开孔钢板与混凝土梁的粘结面积远大于U形箍与混凝土的粘结面积，开孔钢板的抗剪能力能够更充分的发挥，可以更有效地提高钢筋混凝土梁的抗剪性能。

将开孔钢板粘贴在混凝土梁的外围时，首先通过结构胶粘剂将钢板粘贴在混凝土梁上，并通过肋格孔将粘接面处的空气排出，然后用化学锚栓锚固，并加压固定，在结构胶粘剂固化之前将肋格孔中注入胶粘剂至与钢板表面平齐并挤压密实，实现钢筋混凝土梁斜截面的抗剪加固。本申请所述的结构胶粘剂可以为环氧树脂类结构胶粘剂、聚氨酯类结构胶粘剂等，本申请对此并不加以限制。

参照图1，示出了本申请一种粘贴钢板加固的钢筋混凝土梁侧面粘贴开孔钢板实施例一的结构示意图，所述钢筋混凝土梁包括：

混凝土梁主体(1)、开孔钢板(2)、化学锚栓(3)和结构胶粘剂；

所述开孔钢板(2)由结构胶粘剂粘贴在混凝土梁主体(1)的两个侧面，开孔钢板(2)的高度与混凝土梁主体(1)的高度相同；

所述开孔钢板(2)上设有肋格孔(6)，所述肋格孔(6)均匀分布；在本实施例中肋格孔(6)为矩形，并且其四个角部为光滑的倒圆角；

所述开孔钢板(2)上还设有锚栓孔(5)(图中锚栓孔(5)被化学锚栓(3)遮住)，化学锚栓(3)穿过锚栓孔(5)，伸入混凝土梁主体(1)内部，用于固定开孔钢板(2)。

当然，肋格孔(6)也可以为其他形状，参照图4，示出了本申请中具有不同形式肋格孔的开孔钢板示意图，其肋格孔(6)为矩形或者六边形，当肋格孔(6)为矩形时，其角部为光滑的倒圆角。

肋格孔(6)分布在开孔钢板(2)上，根据不同需要，可以设置不同大小和形状的肋格孔(6)，锚栓孔(5)的数量也可以根据需要设置不同值，本申请对此并不加以限制。

图1中L1代表钢筋混凝土梁的高度；L2代表楼板厚度或T形梁翼缘厚度；L3代表梁腹板高度或扣除楼板厚度的梁净高度，即混凝土梁主体(1)的高度；L4为开孔钢板(2)的长度。

在本实施例中，扣除楼板的梁净高度为700mm，即混凝土梁主体(1)的高度为700mm，梁侧面粘贴的开孔钢板(2)的高度为700mm，长度为1100mm，厚度为4mm。

在开孔钢板(2)的上边缘和下边缘设置间距100mm的锚栓孔(5)，采用M14化学锚栓(3)对开孔钢板(2)与混凝土梁主体(1)进行锚固。开孔钢板(2)的表面共设置3行5排的肋格孔(6)，在钢板表面均匀分布，每个肋格孔宽100mm、高100mm，在角部进行倒圆角处理。

本实施例中，还可以将开孔钢板(2)视为由6个异形U形钢板箍组成，中间单个异形U形钢板箍在肋格孔(6)附近的有效宽度为100mm，与宽度为100mm的条形U形钢板箍的抗拉能力相同。但是，该单个异形U形钢板箍与混凝土梁的粘结面积约为110000mm²，而当采用条形U形钢板箍时，其长度很窄，钢板与混凝土的粘结面积约为70000mm²，可见采用本申请提出的钢筋混凝土梁结构，使钢板与梁的粘结面积提高了57.1％、显然可以更有效地保证钢板与混凝土的粘结情况。

由于单个异形U形钢板箍实际为开孔钢板(2)的一部分，考虑到钢板的各肢的相互约束及整体工作性能，在某一肢发生粘结破坏的初期，粘结力将在整片钢板产生重分配现象，避免了该肢完全失效情况的出现，从而更大幅度发挥了开孔钢板的抗剪性能。

以上数据只是为了更方便地说明本申请，而并不作为对本申请的限制，任何合理的尺寸均可应用于本申请。

参照图2，示出了本申请一种粘贴钢板加固的钢筋混凝土梁侧面粘贴开孔钢板实施例二的截面示意图，本实施例的钢筋混凝土梁包括：

在混凝土梁主体(1)的两个侧面粘贴开孔钢板(2)，开孔钢板(2)的高度与混凝土梁主体(1)的高度相同；

开孔钢板(2)由结构胶粘剂粘贴在混凝土梁主体(1)上，并通过化学锚栓(3)固定；

在化学锚栓(3)与开孔钢板(2)之间设置有垫板(4)，化学锚栓(3)依次穿过垫板(4)以及设置于开孔钢板(2)上的锚栓孔(5)，进入混凝土梁主体(1)的内部。

在本实施例中，化学锚栓(3)为单独设置，即在两侧的开孔钢板(2)上分别设置化学锚栓(3)，其并不贯通混凝土梁主体(1)。当然还可以选用贯穿整个混凝土梁主体(1)的对拉化学锚栓，本申请对此并不加以限制。

在开孔钢板(2)上还设置肋格孔(6)，可以增加开孔钢板(2)与混凝土梁主体(1)的粘接面积，在肋格孔(6)中注入胶粘剂直至与开孔钢板(2)表面平齐并挤压密实。

参照图3，示出了本申请一种粘贴钢板加固的钢筋混凝土梁侧面和底面粘贴开孔钢板实施例三的截面示意图，本实施例所提出的钢筋混凝土梁包括：

在混凝土梁主体(1)的两个侧面以及底面均粘贴开孔钢板(2)；

粘贴在两个侧面的开孔钢板(2)由结构胶粘剂粘贴在混凝土梁主体(1)上，并通过化学锚栓(3)固定，其高度与混凝土梁主体(1)的高度相同；

开孔钢板(2)上还设有肋格孔(6)，在肋格孔(6)中注入胶粘剂直至与开孔钢板(2)表面平齐并挤压密实；

化学锚栓(3)与开孔钢板(2)之间设置有垫板(4)，化学锚栓(3)依次穿过垫板(4)以及设置于开孔钢板(2)上的锚栓孔(5)，进入混凝土梁主体(1)的内部；

在本实施例中，化学锚栓(3)为单独设置，即在两侧的开孔钢板(2)上分别设置化学锚栓(3)，其并不贯通混凝土梁主体(1)。当然还可以选用贯穿整个混凝土梁主体(1)的对拉化学锚栓，本申请对此并不加以限制。

在混凝土梁主体(1)的底面也粘贴开孔钢板(2)，其高度小于混凝土梁主体(1)的底面宽度的二分之一，用以进一步增加开孔钢板(2)与混凝土梁主体(1)的粘接面积；

在粘贴于混凝土梁主体(1)底面的开孔钢板(2)上可以安装化学锚栓(3)或者不安装，也可以设置肋格孔(6)或者不设置，本申请对此并不加以限制。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

以上对本申请所提供的一种粘贴钢板加固的钢筋混凝土梁，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (5)

1.一种粘贴钢板加固的钢筋混凝土梁，其特征在于，包括：

混凝土梁主体(1)、开孔钢板(2)、化学锚栓(3)和结构胶粘剂；

所述开孔钢板(2)由结构胶粘剂粘贴在混凝土梁主体(1)的外围，并通过化学锚栓(3)固定；

所述开孔钢板(2)上设置锚栓孔(5)和肋格孔(6)。

2.根据权利要求1所述的粘贴钢板加固的钢筋混凝土梁，其特征在于，所述开孔钢板(2)粘贴在混凝土梁主体(1)的两个侧面，开孔钢板(2)的高度与混凝土梁主体(1)的高度相同。

3.根据权利要求1所述的粘贴钢板加固的钢筋混凝土梁，其特征在于，所述开孔钢板(2)粘贴在混凝土梁主体(1)的两个侧面和底面。

4.根据权利要求3所述的粘贴钢板加固的钢筋混凝土梁，其特征在于，

粘贴在混凝土梁主体(1)两个侧面的开孔钢板(2)的高度与混凝土梁主体(1)的高度相同；

粘贴在混凝土梁主体(1)底面的开孔钢板(2)的高度小于混凝土梁主体(1)的底面宽度的二分之一。

5.根据权利要求1所述的粘贴钢板加固的钢筋混凝土梁，其特征在于，所述肋格孔(6)中注有结构胶粘剂，所述结构胶粘剂与开孔钢板(2)的表面平齐。

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