CN105756365A - 一种快速加固混凝土梁的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种快速加固混凝土梁的方法，通过冷弯或焊接的方法制作与混凝土梁横截面大小相匹配的U型钢套，并预留螺栓孔；对混凝土梁两侧表面进行修补处理；根据U型钢套预留的螺栓孔位置在混凝土梁侧面钻贯穿螺栓孔；在U型钢套腹板的粘结区涂刷建筑结构胶后将U型钢套套于混凝土梁上，使U型钢套满足设计高度，U型钢套腹板的粘结区与混凝土梁两侧表面贴紧；在贯穿螺栓孔内注入植筋胶，安装对穿螺栓并拧紧螺帽，将U型钢套和混凝土梁固定在一起成箱型结构；本发明加固组件少，施工步骤简单，施工周期短，可快速投入使用；加固混凝土梁截面承载力和刚度得到大幅提高；加固梁自重增加较少，整体性能良好，可靠性高。

Description

一种快速加固混凝土梁的方法
技术领域
本发明属于土木建筑工程结构加固技术领域，具体涉及一种快速加固混凝土梁的方法。
背景技术
我国是个自然灾害频发的国家，在经历过灾害后建筑结构都会遭到不同程度的破坏，而其中许多建筑物是可以通过加固维修继续使用的，为确保人民生命财产安全并防止这些已损伤的建筑物进一步发生破坏，必须尽快进行加固；另外，许多既有建筑的使用功能发生改变，实际使用荷载增加，造成原结构承载力不足，而部分已建和在建的建筑由于设计或施工的原因，也使建筑物不能满足承载力要求，为了使这些建筑能尽快投入使用降低经济损失，也需在较短的周期内完成加固工作。因此，迫切需要通过快速加固的方法，对这些建筑结构进行修护和改造。
目前，混凝土梁常用的加固法有增大截面、粘贴纤维增强材料、粘钢加固等方法，但各加固方法均有不足。增大截面法对原结构截面增大一般较大，对结构自重有较大影响，且加固过程中需要进行湿作业，施工和养护的周期较长；利用纤维增强材料进行加固，加固结构的延性有所降低，且容易发生纤维增强材料的剥离破坏，而施工过程中纤维布表面需涂敷结构胶，使结构胶充分浸透纤维布后才能进行粘贴，施工步骤较为繁琐；粘钢加固法因受加固用钢板厚度及层数的限制，承载力提高幅度有限，且为了防止钢板剥离，需通过U型箍板对板端进行约束，造成加固组件较多，施工步骤较为繁琐。
发明内容
针对上述混凝土梁加固法施工步骤繁琐，施工周期较长的问题，本发明提供了一种快速加固混凝土梁的方法。本方法除了能大幅度提高承载力和刚度外，更具有加固组件少、施工步骤简单、易实施等优点，完成加固施工后，能快速投入使用。特别适用于抢险工程及工期短的加固工程。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种快速加固混凝土梁的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，制作与混凝土梁横截面大小相匹配的U型钢套，并在U型钢套两侧的腹板上预留螺栓孔；
步骤二，对混凝土梁两侧表面进行修补处理；
步骤三，根据U型钢套预留的螺栓孔位置，在混凝土梁侧面钻贯穿螺栓孔；
步骤四，在U型钢套腹板的粘结区涂刷建筑结构胶，并将U型钢套开口向上的套于混凝土梁上，使U型钢套满足设计高度，所述U型钢套腹板的粘结区与混凝土梁两侧表面贴紧；
步骤五，在混凝土梁侧面的贯穿螺栓孔内注入植筋胶，并安装对穿螺栓，然后拧紧对穿螺栓的螺帽，将U型钢套和混凝土梁固定在一起成箱型结构。
作为改进，所述步骤一中，U型钢套由一块钢板冷弯成型制成或由多块钢板焊接制成，U型钢套的腹板分为的粘结区和箱型区，粘结区的高度h1与混凝土梁的高度相同，箱型区的高度h2根据设计高度确定，U型钢套的腹板净距b2比混凝土梁截面宽度b1大2～4mm。
作为改进，所述步骤一中，U型钢套预留的螺栓孔的孔径比对穿螺栓的螺杆公称直径大1.5～2mm。
作为改进，所述步骤二中，加固前的混凝土梁表面进行修补处理包括去除表面松动混凝土、对细微裂缝和深层次裂缝进行灌浆注胶。
作为改进，所述步骤三中，混凝土梁侧面的贯穿螺栓孔与U型钢套预留的螺栓孔位置相对应，所述贯穿螺栓孔贯穿混凝土梁的横截面，贯穿螺栓孔的孔径比对穿螺栓的螺杆公称直径大1.5～2mm，保证对穿螺栓能顺利穿过。
作为改进，所述步骤四中，所述U型钢套腹板的粘结区涂刷建筑结构胶厚度为1～2mm。
作为改进，所述步骤四中，将U型钢套安装至设计高度，使下部的箱型区的高度满足设计要求，用所述U型钢套加固混凝土梁后形成的组合梁横截面高宽比h/b不大于3.5。
本发明有益效果在于：
1.本发明与传统的混凝土梁加固方法相比，具有加固组件少、施工步骤简单易操作，且无湿作业、施工周期短等优点，加固完成后能很快投入使用，从而提高了加固建筑的经济效益和社会效益。
2.本发明将增大截面法中的新增纵筋和箍筋转化为钢套，原混凝土梁的梁底与U型钢套的底面之间不填充混凝土呈箱型结构，使加固梁在承载力大幅提高的同时，自重增加较少；克服了粘钢加固中因钢板用量受限而承载力提高幅度有限的缺点，使加固梁的承载力得到大幅提高。
3.本发明通过建筑结构胶和螺栓将U型钢套与混凝土梁侧面连接，依靠建筑结构胶和对穿螺栓的共同作用，使加固梁具有良好的整体性能，克服了粘钢和粘贴纤维材料在端部易发生剥离的缺陷。
附图说明
图1为U型钢套加固混凝土梁的加固示意图；
图2为图1的I-I剖面示意图。
其中，1-混凝土梁，2-U型钢套，3-对穿螺栓，4-粘结区，5-箱型区。
具体实施方式
结合附图对本发明进行进一步说明。
如图1和图2所示，一种快速加固混凝土梁的方法，施工步骤如下：
步骤一，制作与混凝土梁1横截面大小相匹配的U型钢套2，并在U型钢套2两侧的腹板上预留螺栓孔；
步骤二，对混凝土梁1两侧表面进行修补处理；
步骤三，根据U型钢套2预留的螺栓孔位置，在混凝土梁1侧面钻贯穿螺栓孔；
步骤四，在U型钢套2腹板的粘结区4涂刷建筑结构胶，并将U型钢套2开口向上的套于混凝土梁1上，使U型钢套2满足设计高度，所述U型钢套2腹板的粘结区4与混凝土梁1两侧表面贴紧；
步骤五，在混凝土梁1侧面的贯穿螺栓孔内注入植筋胶，并安装对穿螺栓3，然后拧紧对穿螺栓3的螺帽，将U型钢套2和混凝土梁1固定在一起成箱型结构。
所述U型钢套2由一块钢板冷弯成型制成或由多块钢板焊接制成，U型钢套2的腹板分为粘结区4和箱型区5，粘结区4的高度h1与混凝土梁1的高度相同，箱型区5的高度h2根据设计高度确定，U型钢套2的腹板净距b2比混凝土梁截面宽度b1大2～4mm。将U型钢套2安装至设计高度，使下部的箱型区5的高度满足设计要求，用所述U型钢套2加固混凝土梁1后形成的组合梁横截面高宽比h/b不大于3.5。所述U型钢套2腹板的粘结区4涂刷建筑结构胶厚度为1～2mm。
所述混凝土梁1侧面的贯穿螺栓孔与U型钢套2预留的螺栓孔位置相对应，所述贯穿螺栓孔贯穿混凝土梁1的横截面，贯穿螺栓孔的孔径比对穿螺栓3的螺杆公称直径大1.5～2mm，保证对穿螺栓3能顺利穿过。所述U型钢套2预留的螺栓孔的孔径比对穿螺栓3的螺杆公称直径大1.5～2mm。
加固前的混凝土梁1表面进行修补处理包括去除表面松动混凝土、对细微裂缝和深层次裂缝进行灌浆注胶。
以上所述实施例仅为本发明的技术方案而非对本案设计的限制。本领域的技术人员可以在不脱离本发明的宗旨和精神对本发明进行改动或者等同替换。如果这些改动和等同替换属于本发明的权利要求范围当中，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
尽管在本发明的内容和具体实施方式中较多地使用了混凝土梁1、U型钢套2、对穿螺栓3、粘结区4和箱型区5等术语，但并不排除使用其他术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成为任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (7)

1.一种快速加固混凝土梁的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，制作与混凝土梁(1)横截面大小相匹配的U型钢套(2)，并在U型钢套(2)两侧的腹板上预留螺栓孔；
步骤二，对混凝土梁(1)两侧表面进行修补处理；
步骤三，根据U型钢套(2)预留的螺栓孔位置，在混凝土梁(1)侧面钻贯穿螺栓孔；
步骤四，在U型钢套(2)腹板的粘结区(4)涂刷建筑结构胶，并将U型钢套(2)开口向上的套于混凝土梁(1)上，使U型钢套(2)满足设计高度，所述U型钢套(2)腹板的粘结区(4)与混凝土梁(1)两侧表面贴紧；
步骤五，在混凝土梁(1)侧面的贯穿螺栓孔内注入植筋胶，并安装对穿螺栓(3)，然后拧紧对穿螺栓(3)的螺帽，将U型钢套(2)和混凝土梁(1)固定在一起成箱型结构。
2.根据权利要求1所述一种快速加固混凝土梁的方法，其特征在于，所述步骤一中，U型钢套(2)由一块钢板冷弯成型制成或由多块钢板焊接制成，U型钢套(2)的腹板分为粘结区(4)和箱型区(5)，粘结区(4)的高度h1与混凝土梁(1)的高度相同，箱型区(5)的高度h2根据设计高度确定，U型钢套(2)的腹板净距b2比混凝土梁(1)截面宽度b1大2～4mm。
3.根据权利要求1所述一种快速加固混凝土梁的方法，其特征在于，所述步骤一中，U型钢套(2)预留的螺栓孔的孔径比对穿螺栓(3)的螺杆公称直径大1.5～2mm。
4.根据权利要求1所述一种快速加固混凝土梁的方法，其特征在于，所述步骤二中，加固前的混凝土梁(1)表面进行修补处理包括去除表面松动混凝土、对细微裂缝和深层次裂缝进行灌浆注胶。
5.根据权利要求1所述一种快速加固混凝土梁的方法，其特征在于，所述步骤三中，混凝土梁(1)侧面的贯穿螺栓孔与U型钢套(2)预留的螺栓孔位置相对应，所述贯穿螺栓孔贯穿混凝土梁(1)的横截面，贯穿螺栓孔的孔径比对穿螺栓(3)的螺杆公称直径大1.5～2mm，保证对穿螺栓(3)能顺利穿过。
6.根据权利要求1所述一种快速加固混凝土梁的方法，其特征在于，所述步骤四中，所述U型钢套(2)腹板的粘结区(4)涂刷建筑结构胶厚度为1～2mm。
7.根据权利要求1所述一种快速加固混凝土梁的方法，其特征在于，所述步骤四中，将U型钢套(2)安装至设计高度，使下部的箱型区(5)的高度满足设计要求，用所述U型钢套(2)加固混凝土梁(1)后形成的组合梁横截面高宽比h/b不大于3.5。
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