CN102587687A - 内嵌纤维复合板加固梁的端部十字锚固法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种内嵌纤维复合板加固梁的端部十字锚固法。本发明适用于内嵌纤维复合板材加固混凝土梁或木梁。本方法是将纤维板端部固定锚栓，并将锚栓嵌固到梁的横向开槽中，将纤维板的拉力通过锚栓作用于开槽处混凝土，加强了纤维板端部与混凝土的粘接作用，混凝土的反作用力阻止了纤维板的滑动，从而达到加固效果。本方法很好的解决了现有内嵌加固法发生端部滑移，导致FRP不能充分发挥其强度的问题。主要用于由于受条件限制，锚固长度不足有效锚固长度时。

Description

内嵌纤维复合板加固梁的端部十字锚固法

技术领域

本发明涉及一种内嵌纤维复合板加固梁的端部十字锚固法，适用于内嵌纤维复合板材（FRP）加固混凝土梁或木梁。

背景技术

内嵌纤维复合板材（FRP）加固技术是在混凝土表面剔槽,在槽内先注入约1/2 的粘结材料，将纤维复合筋或板条放入槽中，并轻压，使纤维复合筋或板条被粘结材料充分包裹，再在槽内注满粘结材料并将其表面修复平整，使混凝土与纤维复合材料形成整体协同变形。纤维复合材料的作用与钢筋类似，从而使构件承载能力提高。此加固技术因简单易行、耐腐蚀、不影响结构外观等特点在结构的加固中得到了广泛的应用。

但由于构件与纤维复合板材之间的粘结强度受锚固长度的限制，纤维复合板材会因锚固长度不足而产生较大的端部滑移，不能充分发挥其强度，影响了加固效果。因而需要采用一定的端部附加锚固措施，防止此类情况的发生。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种内嵌纤维复合板加固梁的端部十字锚固法，能很好的解决现有内嵌加固易发生端部滑移、纤维复合板被拔出不能充分发挥其强度的问题。

为达到上述目的，本发明的构思是：

本发明是在待加固钢筋混凝土梁或木梁端部，安装锚栓-压条，再将锚栓和压条固定在待加固梁上，提高了钢筋混凝土梁与加固的纤维复合板材的整体性，从而提高了混凝土梁的抗弯能力。锚栓-压条可采用扁铁、不锈钢等材质，其作用相当于一种机械锚固，其锚固力来自锚栓的抗剪能力；同时锚栓-压条的锚栓对于受拉区混凝土有一定的压力，间接提高了构件的抗弯承载力。

根据上述发明构思，本发明采用下述技术方案：

一种内嵌纤维复合板加固梁的端部十字锚固法，其特征在于锚固的操作步骤如下：

将待加固的混凝土梁或木梁端面开出纵向凹槽和横向凹槽，所述纵向凹槽和横向凹槽深度相同；选取宽度等于或略小于所述纵向凹槽深度的纤维复合板条；在靠近所述纤维复合板条的两端部分别通过二只螺栓将两块压条紧固在纤维复合板条的两侧面上，所述的螺栓长度小于所述纵向凹槽的宽度；在所述二只螺栓之间的中间位置，由一根锚栓贯穿所述纤维复合板条及其两侧的压条，所述锚栓的栓杆长度等于或略大于待加固的混凝土梁或木梁的厚度，构成螺栓-压条组件；将所述锚固组件嵌置于待加固的混凝土梁或木梁的端面凹槽中，使所述纤维复合板条和压条处于所述纵向凹槽中，而所述锚栓处于所述横向凹槽中；用粘结材料填满所述纵向凹槽和横向凹槽。所述横向凹槽中填充的粘结材料为水泥砂浆，所述纵向凹槽中填充的粘结材料为环氧树脂。所述锚栓和压条的材质为扁铁或不锈钢。所述纤维复合板条材质为碳纤维、玻璃纤维中任选一种或多种纤维编织而成的单向、或双向、或具有多角度方向的纤维复合板材。

本发明与现有技术相比较具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：本发明采用锚栓-压条组件加固梁端部，限制了纤维复合板的端部滑移，充分发挥了纤维复合板的强度，提高了加固效果。

附图说明

图1是本发明一个实施例的梁端锚固的结构图。

图2是图1中A-A处剖面图。

图3是图1中端面凹槽的斜视图。

图4是锚栓、螺栓和压条的分解零件图。

图5是锚栓-压条组件和纤维复合板条结构图。

具体实施方式

本发明的“端部十字锚固法”，其特点在于内嵌板材为具有有效抗拉强度的纤维增强复合材料板材。该纤维复合材料板材为碳纤维、玻璃纤维中任选一种或多种纤维编织而成的单向、或双向、或具有多角度方向的纤维增强复合材料板材。

本发明的优选实施例结合附图详述如下：

实施例一：

参见图1～图5，本内嵌纤维复合板加固梁的端部十字锚固法，其特征在于锚固的操作步骤如下：

1）将待加固的混凝土梁或木梁（5）端面开出纵向凹槽（7）和横向凹槽（2），所述纵向凹槽（7）和横向凹槽（2）深度相同；

2）选取宽度等于或略小于所述纵向凹槽（7）深度的纤维复合板条（9）；

3）在靠近所述纤维复合板条（9）的两端部分别通过二只螺栓（1）将两块压条（8）紧固在纤维复合板条（9）的两侧面上，所述的螺栓（1）长度小于所述纵向凹槽（7）的宽度；

4）在所述二只螺栓（1）之间的中间位置，由一根锚栓（4）贯穿所述纤维复合板条（9）及其两侧的压条（8），所述锚栓（4）的栓杆长度等于或略大于待加固的混凝土梁或木梁（5）的厚度，构成螺栓-压条组件；

5）将所述锚固组件嵌置于待加固的混凝土梁或木梁（5）的端面凹槽（7、2）中，使所述纤维复合板条（9）和压条（8）处于所述纵向凹槽(7)中，而所述锚栓（4）处于所述横向凹槽（2）中；

6）用粘结材料（6、3）填满所述纵向凹槽（7）和横向凹槽（2）。

实施例二：

本实施例与实施例1基本相同，特别之处如下：

所述横向凹槽（2）中填充的粘结材料为水泥砂浆（3），所述纵向凹槽（7）中填充的粘结材料为环氧树脂（6）。

所述锚栓（4）和压条（8）的材质为扁铁或不锈钢。

所述纤维复合板条（9）材质为碳纤维、玻璃纤维中任选一种或多种纤维编织而成的单向、或双向、或具有多角度方向的纤维复合板材。

作用机理：

1）在本十字锚固法加固混凝土梁中，用螺栓将压条与纤维板连接，拧紧螺栓，使压条与纤维复合板材成为整体，将锚栓穿过压条和纤维板之间的圆孔，并固定在加固结构所开的横向沟槽中。纤维复合板材承受的一部分荷载通过压条与纤维板的摩擦界面传递到压条与锚杆，再通过锚栓的锚杆传递到混凝土梁。减小了板材与混凝土界面之间的剪力，相当于增大了粘结界面，防止剥离破坏的过早发生，提高了加固效果。

2）在十字锚固法中，混凝土的变形比纤维复合板材的要小，因锚杆与混凝土槽之间存在挤压作用，滑移很小就被阻止，纤维复合板材仍然可以起到加固的作用，直到达到受拉极限而破坏！

3）在纤维复合板材滑移时压条对锚杆的剪力转化为锚杆对槽内壁的压力，使受弯构件受拉区应力减小从而延缓了混凝土梁裂缝的开展，提高加固效果。

Claims (4)

1.一种内嵌纤维复合板加固梁的端部十字锚固法，其特征在于锚固的操作步骤如下：

1）将待加固的混凝土梁或木梁（5）端面开出纵向凹槽（7）和横向凹槽（2），所述纵向凹槽（7）和横向凹槽（2）深度相同；

2）选取宽度等于或略小于所述纵向凹槽（7）深度的纤维复合板条（9）；

3）在靠近所述纤维复合板条（9）的两端部分别通过二只螺栓（1）将两块压条（8）紧固在纤维复合板条（9）的两侧面上，所述的螺栓（1）长度小于所述纵向凹槽（7）的宽度；

4）在所述二只螺栓（1）之间的中间位置，由一根锚栓（4）贯穿所述纤维复合板条（9）及其两侧的压条（8），所述锚栓（4）的栓杆长度等于或略大于待加固的混凝土梁或木梁（5）的厚度，构成螺栓-压条组件；

5）将所述锚固组件嵌置于待加固的混凝土梁或木梁（5）的端面凹槽（7、2）中，使所述纤维复合板条（9）和压条（8）处于所述纵向凹槽(7)中，而所述锚栓（4）处于所述横向凹槽（2）中；

6）用粘结材料（6、3）填满所述纵向凹槽（7）和横向凹槽（2）。

2.根据权利要求1所述的内嵌纤维复合板加固梁的端部十字锚固法，其特征在于所述横向凹槽（2）中填充的粘结材料为水泥砂浆（3），所述纵向凹槽（7）中填充的粘结材料为环氧树脂（6）。

3.根据权利要求1所述的内嵌纤维复合板加固梁的端部十字锚固法，其特征在于所述锚栓（4）和压条（8）的材质为扁铁或不锈钢。

4.根据权利要求1所述的内嵌纤维复合板加固梁的端部十字锚固法，其特征在于所述纤维复合板条（9）材质为碳纤维、玻璃纤维中任选一种或多种纤维编织而成的单向、或双向、或具有多角度方向的纤维复合板材。

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