CN110939290A - 一种钢筋混凝土异形柱frp加固结构及其施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种钢筋混凝土异形柱FRP加固结构及其施工方法,加固结构包括多个第一FRP条带、多个第二FRP条带、多个第三FRP条带和多个FRP锚固件,异形柱包括腹板和翼缘,腹板与翼缘连接处的阴角设有锚固孔,多个第一FRP条带包裹腹板,多个第二FRP条带包裹翼缘,多个FRP锚固件分别包括相互连接的粘结板和锚杆,锚杆插入锚固孔内,多个粘结板分别粘附于第一FRP条带上和第二FRP条带上,多个第三FRP条带分别粘附于粘结板上。本发明采用连续的第一FRP条带和第二FRP条带分别对腹板和翼缘进行包裹,并在腹板与翼缘交界的阴角处采用FRP锚固件向混凝土内部锚固,避免受力时FRP条带在凹角处脱离,实现了FRP条带对异形柱的全截面包裹加固,提高了异形柱的全截面承载力。

Description

一种钢筋混凝土异形柱FRP加固结构及其施工方法
技术领域
本发明涉及钢筋混凝土结构柱加固技术领域,特别涉及一种钢筋混凝土异形柱FRP加固结构及其施工方法。
背景技术
FRP(Fiber Reinforced Polymer,即纤维增强聚合物)加固结构是近年来快速发展的一种加固技术。FRP具有轻质高强、耐腐蚀、耐疲劳、施工便捷等优良特性,采用FRP进行结构柱加固,在基本不改变结构柱外型和增加结构自重的前提下,可大幅度提高结构的承载能力和延性性能,因此FRP在即有建筑结构的加固和改造中得到广泛应用。
目前,常用的FRP混凝土柱的加固方法有全包裹加固,FRP全包裹加固对柱体的原始承载力和延性有非常大的提升,但是FRP沿结构柱全长包裹加固的现场施工难度相对较大,材料耗费也较大,成本相对较高,同时要实现FRP对异形柱的全截面包裹加固,如果没有在截面阴角处进行必要的FRP连接加固处理,在结构柱受力时可能导致截面凹角处的FRP剥离脱落,无法起到FRP包裹对异形柱的加固作用。
鉴于此,如何提供一种解决上述技术问题的FRP加固异形柱的结构成为本领域技术人员需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足,提供一种钢筋混凝土异形柱FRP加固结构,采用连续FRP条带对异形柱截面的腹板和翼缘部分分开进行包裹,并在腹板与翼缘交界的阴角处采用FRP锚向混凝土内部锚固,避免受力时连续FRP在凹角处脱离。
本发明的另一目的在于,提供一种上述钢筋混凝土异形柱FRP加固结构的施工方法。
本发明的技术方案为:一种钢筋混凝土异形柱FRP加固结构,包括多个第一FRP条带、多个第二FRP条带、多个第三FRP条带和多个FRP锚固件,异形柱包括腹板和翼缘,腹板与翼缘连接处的阴角设有锚固孔,多个第一FRP条带包裹腹板,多个第二FRP条带包裹翼缘,多个FRP锚固件分别包括相互连接的粘结板和锚杆,锚杆插入锚固孔内,多个粘结板分别粘附于第一FRP条带上和第二FRP条带上,多个第三FRP条带分别粘附于粘结板上。本发明采用连续的第一FRP条带和第二FRP条带分别对腹板和翼缘进行包裹,并在腹板与翼缘交界的阴角处采用FRP锚固件向混凝土内部锚固,避免受力时FRP条带在凹角处脱离,实现了FRP条带对异形柱的全截面包裹加固,提高了异形柱的全截面承载力。
进一步,所述粘结板粘附于第一FRP条带和第二FRP条带靠近阴角处的端部。通过粘结板加强了腹板和翼缘处的第一FRP条带和第二FRP条带在阴角处的固定,可以充分发挥FRP条带的抗拉性能,同时FRP锚固件插入异形柱的锚固措施也较为简单,操作性和实用性较强。
进一步,所述锚固孔沿腹板与翼缘连接处的阴角的角平分线开设。
进一步,所述锚固孔的深度为170-180mm。
进一步,所述锚固孔的截面为圆形,其直径为15-18mm。
进一步,所述粘结板为扇形。
进一步,所述两个FRP锚固件的锚杆相互连接形成FRP双向锚固件,FRP双向锚固件上的两个粘结板之间的角度与阴角的角度相同。
进一步,所述多个第一FRP条带和多个第二FRP条带仅包裹异形柱上下两端的塑性铰区域。相比于FRP条带沿异形柱全长包裹加固,能够在保障加固强度和加强抗震性能的基础上,降低施工难度,节约材料,降低成本。
进一步,所述塑性铰区域分别位于异形柱距离上端面1000mm的范围内的区域和距离下端面1000mm的范围内的区域。
本发明还提供了上述钢筋混凝土异形柱FRP加固结构的施工方法,包括以下步骤:
步骤S1:预先在腹板与翼缘连接处的阴角钻设锚固孔;
步骤S2:将多个第一FRP条带包裹于腹板上,多个第二FRP条带包裹于翼缘上;
步骤S3:将多个FRP锚固件的锚杆插入锚固孔内,多个FRP锚固件的粘结面分别粘附于第一FRP条带上和第二FRP条带上;
步骤S4:最后将多个第三FRP条带分别粘附于粘结面上。
本发明相对于现有技术,具有以下有益效果:
本发明的钢筋混凝土异形柱FRP加固结构,在异形柱两端的塑性铰区域进行FRP加固,加强了对塑性铰区域混凝土的约束作用,提高了异形柱两端混凝土的抗压强度和抗剪强度,同时对塑性铰区域混凝土的加强也改善了异形柱的延性,增强了结构的抗震性能;相比于FRP条带沿异形柱全长包裹加固,能够在保障加固强度和加强抗震性能的基础上,降低施工难度,节约材料,降低成本。
本发明的钢筋混凝土异形柱FRP加固结构,采用连续的第一FRP条带和第二FRP条带分别对腹板和翼缘进行包裹,并在腹板与翼缘交界的阴角处采用FRP锚固件向混凝土内部锚固,避免受力时FRP条带在凹角处脱离,实现了FRP条带对异形柱的全截面包裹加固,提高了异形柱的全截面承载力。
附图说明
图1为本发明的钢筋混凝土异形柱FRP加固结构的结构示意图。
图2为本发明对腹板进行FRP加固的示意图。
图3为本发明对翼缘进行FRP加固的示意图。
图4为本发明的钢筋混凝土异形柱FRP加固结构的剖视图。
第一FRP条带1、第二FRP条带2、第三FRP条带3、FRP锚固件4、异形柱5、腹板6、翼缘7、锚固孔8、粘结板9、锚杆10。
具体实施方式
下面结合实施例,对本发明作进一步的详细说明,但本发明的实施方式不限于此。
实施例
如图1、图2和图3所示,本实施例提供了一种钢筋混凝土异形柱FRP加固结构,包括多个第一FRP条带1、多个第二FRP条带2、多个第三FRP条带3和多个FRP锚固件4。
如图1和图4所示,异形柱5包括腹板6和翼缘7,腹板与翼缘连接处的阴角设有锚固孔8,锚固孔沿腹板与翼缘连接处的阴角的角平分线开设,锚固孔的截面为圆形,其直径为15-18mm,锚固孔的深度为170-180mm,在本实施例中,锚固孔的直径为16mm,锚固孔的深度为177mm,在其它实施例中,锚固孔的直径也可为15mm或18mm,锚固孔的深度也可为170mm或180mm,在此并不做进一步限制。
如图2和图3所示,异形柱距离上端面1000mm的范围内的区域和距离下端面1000mm的范围内的区域为塑性铰区域,多个第一FRP条带仅包裹塑性铰区域内的腹板,多个第二FRP条带仅包裹塑性铰区域内的翼缘。在异形柱两端的塑性铰区域进行FRP加固,加强了对塑性铰区域混凝土的约束作用,提高了异形柱两端混凝土的抗压强度和抗剪强度,同时对塑性铰区域混凝土的加强也改善了异形柱的延性,增强了结构的抗震性能;相比于FRP条带沿异形柱全长包裹加固,能够在保障加固强度和加强抗震性能的基础上,降低施工难度,节约材料,降低成本。
如图2、图3和图4所示,多个FRP锚固件分别包括相互连接的粘结板9和锚杆10,锚杆插入锚固孔内,两个FRP锚固件的锚杆相互连接形成FRP双向锚固件,FRP双向锚固件上的两个粘结板之间的角度与阴角的角度相同,粘结板为扇形,多个粘结板分别粘附于第一FRP条带和第二FRP条带靠近阴角处的端部。通过粘结板加强了腹板和翼缘处的第一FRP条带和第二FRP条带在阴角处的固定,可以充分发挥FRP条带的抗拉性能,同时FRP锚固件插入异形柱的锚固措施也较为简单,操作性和实用性较强。
上述钢筋混凝土异形柱FRP加固结构的施工方法,包括以下步骤:
步骤S1:预先在腹板与翼缘连接处的阴角钻设锚固孔;
步骤S2:将多个第一FRP条带包裹于塑性铰区域内的腹板上,多个第二FRP条带包裹于塑性铰区域内的翼缘上;
步骤S3:将多个FRP锚固件的锚杆插入锚固孔内,多个FRP锚固件的粘结面分别粘附于第一FRP条带上和第二FRP条带上,在本实施例中,将两个FRP锚固件的锚杆通过金属钢丝缠绕至一起后,再将锚杆插入锚固孔内;
步骤S4:最后将多个第三FRP条带分别粘附于粘结面上,完成对钢筋混凝土异形柱FRP加固。
如上所述,便可较好地实现本发明,上述实施例仅为本发明的较佳实施例,并非用来限定本发明的实施范围;即凡依本发明内容所作的均等变化与修饰,都为本发明权利要求所要求保护的范围所涵盖。

Claims (10)

1.一种钢筋混凝土异形柱FRP加固结构,其特征在于,包括多个第一FRP条带、多个第二FRP条带、多个第三FRP条带和多个FRP锚固件,异形柱包括腹板和翼缘,腹板与翼缘连接处的阴角设有锚固孔,多个第一FRP条带包裹腹板,多个第二FRP条带包裹翼缘,多个FRP锚固件分别包括相互连接的粘结板和锚杆,锚杆插入锚固孔内,多个粘结板分别粘附于第一FRP条带上和第二FRP条带上,多个第三FRP条带分别粘附于粘结板上。
2.根据权利要求1所述的钢筋混凝土异形柱FRP加固结构,其特征在于,所述粘结板粘附于第一FRP条带和第二FRP条带靠近阴角处的端部。
3.根据权利要求1所述的钢筋混凝土异形柱FRP加固结构,其特征在于,所述锚固孔沿腹板与翼缘连接处的阴角的角平分线开设。
4.根据权利要求3所述的钢筋混凝土异形柱FRP加固结构,其特征在于,所述锚固孔的深度为170-180mm。
5.根据权利要求3所述的钢筋混凝土异形柱FRP加固结构,其特征在于,所述锚固孔的截面为圆形,其直径为15-18mm。
6.根据权利要求1所述的钢筋混凝土异形柱FRP加固结构,其特征在于,所述粘结板为扇形。
7.根据权利要求1所述的钢筋混凝土异形柱FRP加固结构,其特征在于,所述两个FRP锚固件的锚杆相互连接形成FRP双向锚固件,FRP双向锚固件上的两个粘结板之间的角度与阴角的角度相同。
8.根据权利要求1所述的钢筋混凝土异形柱FRP加固结构,其特征在于,所述多个第一FRP条带和多个第二FRP条带仅包裹异形柱上下两端的塑性铰区域。
9.根据权利要求8所述的钢筋混凝土异形柱FRP加固结构,其特征在于,所述塑性铰区域分别位于异形柱距离上端面1000mm的范围内的区域和距离下端面1000mm的范围内的区域。
10.根据权利要求1-9任一所述的钢筋混凝土异形柱FRP加固结构的施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤S1:预先在腹板与翼缘连接处的阴角钻设锚固孔;
步骤S2:将多个第一FRP条带包裹于腹板上,多个第二FRP条带包裹于翼缘上;
步骤S3:将多个FRP锚固件的锚杆插入锚固孔内,多个FRP锚固件的粘结板分别粘附于第一FRP条带上和第二FRP条带上;
步骤S4:最后将多个第三FRP条带分别粘附于粘结板上。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113802710A (zh) * 2021-08-20 2021-12-17 北京工业大学 一种基于大应变frp的新型自复位耗能支撑
CN114876059A (zh) * 2022-05-19 2022-08-09 上海师范大学 一种纤维增强混凝土梁柱节点多层式锚固连接结构

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004027728A (ja) * 2002-06-27 2004-01-29 Shimizu Corp 定着用アンカー、定着用アンカーの製造方法、及びコンクリート構造物の補修補強方法
CN101343950A (zh) * 2006-10-24 2009-01-14 菲尔(香港)有限公司 用于混凝土结构加固的锚固件、其制作方法及使用方法
US20110219710A1 (en) * 2002-07-24 2011-09-15 Fyfe Edward R System and method of reinforcing shaped columns
CA2757740A1 (en) * 2011-11-10 2013-05-10 Edward R. Fyfe System and method of reinforcing shaped columns
CN204023887U (zh) * 2014-07-03 2014-12-17 广东工业大学 一种新型纤维锚具
CN211776013U (zh) * 2019-12-30 2020-10-27 华南理工大学 一种钢筋混凝土异形柱frp加固结构

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004027728A (ja) * 2002-06-27 2004-01-29 Shimizu Corp 定着用アンカー、定着用アンカーの製造方法、及びコンクリート構造物の補修補強方法
US20110219710A1 (en) * 2002-07-24 2011-09-15 Fyfe Edward R System and method of reinforcing shaped columns
CN101343950A (zh) * 2006-10-24 2009-01-14 菲尔(香港)有限公司 用于混凝土结构加固的锚固件、其制作方法及使用方法
CA2757740A1 (en) * 2011-11-10 2013-05-10 Edward R. Fyfe System and method of reinforcing shaped columns
CN204023887U (zh) * 2014-07-03 2014-12-17 广东工业大学 一种新型纤维锚具
CN211776013U (zh) * 2019-12-30 2020-10-27 华南理工大学 一种钢筋混凝土异形柱frp加固结构

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113802710A (zh) * 2021-08-20 2021-12-17 北京工业大学 一种基于大应变frp的新型自复位耗能支撑
CN114876059A (zh) * 2022-05-19 2022-08-09 上海师范大学 一种纤维增强混凝土梁柱节点多层式锚固连接结构

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