CN210263634U - 一种钢筋混凝土梁体外预应力加固装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钢筋混凝土梁体外预应力加固装置，它解决了现有技术中对梁体进行抗震加固方法存在施工难度大，施工周期长的问题，具有能够方便施工，且能够对梁体进行主动约束，提高梁体抗剪性能的有益效果，其方案如下：一种钢筋混凝土梁体外预应力加固装置，包括能够缠绕于梁体周侧的记忆合金丝，记忆合金丝的两端与产热部件连接，且在电源与记忆合金丝之间设有温度检测部件。

Description

一种钢筋混凝土梁体外预应力加固装置

技术领域

本实用新型涉及钢筋混凝土加固技术领域，特别是涉及一种钢筋混凝土梁体外预应力加固装置。

背景技术

在混凝土框架结构中，柱、梁、板是最重要的构件，它们的质量对结构的安全使用起着关键性的作用。近年来,全球强震频发,震后相当一部分建筑受到不同程度的损伤,大量灾后建筑需要进行加固修复,而且震损建筑在随后频发的余震中会产生进一步破坏甚至倒塌,也需要采取措施尽快加固修复,保障人民生命和财产安全。对现存建筑物和构筑物进行修复与加固，满足它们的使用功能，是解决现存建筑存在问题的一种为之有效的方式。资料表明，我国每年有较大的资金用于基础设施建设，而国外更是将大部分资金用在现存结构加固维修上，这跟国外形成了鲜明的对比。我国对抗震加固的研究始于上世纪六十年代，起步较晚，主要研究建筑物与构筑物抗震加固与鉴定技术。目前，常用的加固方法主要有：粘钢加固法、增大截面加固法、外包钢加固法、预应力加固法、增设支点加固法以及碳纤维布加固法。这些加固方法虽然都在实际的工程中得到了广泛应用，但也存在着一些不足之处,其实际应用存在较大的难处，例如在现场提供约束力的工艺会给施工带来较大的困难，不便于施工，也相应增大了工程难度。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种钢筋混凝土梁体外预应力加固装置，可以省去了许多繁琐的过程，既节省了工期，又保证了工程质量。

一种钢筋混凝土梁体外预应力加固装置的具体方案如下：

一种钢筋混凝土梁体外预应力加固装置，包括能够缠绕于梁体周侧的记忆合金丝，记忆合金丝的两端与产热部件连接，且在电源与记忆合金丝之间设有温度检测部件。

上述的预应力加固装置，通过记忆合金丝设于梁体尤其是钢筋混凝土梁体外侧，特别是设置于梁体受剪区两端，通过产热部件对记忆合金丝进行加热，当加热到记忆合金丝的相变温度时，就会回复到相变原来的状态，这就相当于为钢筋混凝土梁提供一个主动约束力施加在梁体的表面，从而抑制梁斜裂缝的发展，提高梁体抗剪能力，使加固后的构件有较好的延性，增大结构的使用寿命以及耐久性并提高其最大承载力。

进一步地，为了设置方便，所述产热部件为电源，电源优选可控直流电源，如蓄电池。

进一步地，所述温度检测部件为温度传感器，用于控制加热到记忆合金丝的相变温度，这个具体温度根据所选用记忆合金丝的材质来确定。

进一步地，为了提高记忆合金丝设于梁体的设置稳定性，所述记忆合金丝的两端通过固定件设置。

进一步地，所述固定件包括能够设于所述梁体的支撑件，支撑件设置一侧设置第一螺孔，所述记忆合金丝两端分别穿过第一螺孔设置。

进一步地，所述锚固件还包括螺杆，所述支撑件另一侧还设有第二螺孔，螺杆与第二螺孔连接。

进一步地，所述支撑件包括能够设于所述梁体一个侧面两侧的两个角钢，两个角钢相互背离设置，即在梁体一个侧面的两侧设置两个角钢，角钢一侧贴近梁体表面设置，且贴近梁体表面的角钢一侧设置所述的第一螺孔，第二螺孔设于角钢的另一侧面，这样记忆合金丝的两端从一侧的角钢穿过，绕过梁体后再从另一侧的角钢穿出，而两侧的角钢则通过螺杆实现固定，这样将记忆合金丝被固定。

进一步地，为了保证加固效果，所述梁体外预应力加固装置，多圈能够均匀布置于所述梁体的受剪区。

进一步地，所述第一螺孔与第二螺孔错位设置，这样记忆合金丝端部与螺杆不会产生干涉。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1)本实用新型通过记忆合金丝的设置，至需要通电加热就使记忆合金丝产生回复力作用于钢筋混凝土梁体，可以省去许多繁琐的过程，不仅节省了工期，又保证了施工质量。

2)本实用新型通过记忆合金丝的设置，能够进行冷拉，耐腐蚀性好，耐疲劳强度高，还具有高阻尼性，耗能能力强，因此对结构抗震性能的提升可以起到至关重要的作用。

3)本实用新型通过整体结构的设置，整体设置方便，对钢筋混凝土梁增加主动约束后，弥补了无腹筋钢筋混凝土梁和横向配筋不足的钢筋混凝土梁的抗剪能力不足，抑制斜裂缝的产生，使加固后的构件有更好的延性，避免其剪切破坏，同时也会改善其抗弯性能。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1是本实用新型中梁体外预应力加固装置的结构示意图。

图2是本实用新型中梁体外预应力加固装置固定件设置示意图。

图3是本实用新型中梁体外预应力加固装置中记忆合金丝的设置示意图。

图4是本实用新型中角钢设于梁体的位置示意图。

其中：1、梁体；2、记忆合金丝；3、电源；4、温度传感器；5、角钢；6、螺杆；7、第二螺孔。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在的不足，为了解决如上的技术问题，本实用新型提出了一种钢筋混凝土梁体外预应力加固装置，下面结合说明书附图，对本实用新型做进一步的阐述。

本实用新型的一种典型的实施方式中，如图2所示，一种钢筋混凝土梁体外预应力加固装置，包括能够缠绕于梁体1周侧的记忆合金丝2，记忆合金丝的两端通过导线与产热部件连接，且在电源与记忆合金丝之间设有温度检测部件，此外，可在导线内设置开关，通过开关控制电路的通断。

为了设置方便，产热部件为电源3，电源优选可控直流电源，如蓄电池。

其中，温度检测部件为温度传感器4，用于控制加热到记忆合金丝的相变温度，这个具体温度根据所选用记忆合金丝的材质来确定，使用时，形状记忆合金丝2与电源3和温度检测部件通过导线连接。

此外，还设置一个PLC控制器，温度传感器4与控制器无线发送信号，控制器与开关连接，这样当温度超过设定的相变温度时，控制器控制开关断开停止加热。

为了保证记忆合金丝2对梁体1主动力的施加，记忆合金丝2的两端通过固定件设置。本实施例中，固定件包括能够设于梁体1的支撑件，支撑件设置一侧设置第一螺孔8，记忆合金丝两端分别穿过第一螺孔8设置。锚固件还包括螺杆6，支撑件另一侧还设有第二螺孔7，螺杆6与第二螺孔7连接。

支撑件包括能够设于梁体1一个侧面两侧的两个角钢5，角钢的直角一侧部分贴合梁体1表面，两个角钢5相互背离设置，即在梁体1一个侧面的两侧设置两个角钢5，角钢5一侧贴近梁体1表面设置，且角钢5可通过锁紧件如螺栓实现角钢5与梁体1的连接，且贴近梁体1表面的角钢一侧设置所述的第一螺孔8，第二螺孔7设于角钢5的另一侧面，这样记忆合金丝2的两端从一侧的角钢5穿过，绕过梁体1后再从另一侧的角钢穿出，而两侧的角钢则通过螺杆6实现固定，这样将记忆合金丝被固定。第一螺孔8与第二螺孔7错位设置，这样记忆合金丝端部与螺杆6不会产生干涉。

为了保证加固效果，梁体外预应力加固装置，每一圈的记忆合金丝各与电源和温度传感器连接，多圈能够均匀布置于所述梁体1的受剪区，即钢筋混凝土梁体的受剪区设于梁体1的两侧，则在该梁体1的两侧分别设置若干圈记忆合金丝2，每一侧相邻的两圈记忆合金丝2间隔设定距离设置。

采用记忆合金丝(如镍钛合金)的原因是：低温下合金一般处于马氏体状态，高温下处于奥氏体状态。记忆合金丝具有两个重要的特性：形状记忆效应和超弹性。形状记忆效应是指马氏体相态下的合金在受力后发生变形，卸载后仍存有一定长度的塑性变形无法恢复，此时对形状记忆合金丝加热，直至奥氏体完成温度，材料由其记忆效应可以恢复到形变以前的初始长度。超弹性是指记忆合金丝本身处于奥氏体完全状态，在受到力的作用后，虽然随着应力水平的提升会引发一部分马氏体相变，但只要一卸载，材料的应变直接变为零，不需要加热等激励条件。利用形状记忆合金丝的这些性质可将记忆合金丝在常温下拉伸，在常温下将其定型，通稳压直流电产生高温达到其相变转化温度后，它将产生恢复到原来状态的两种趋势：一是恢复原来的直线型趋势，二是恢复记忆合金丝拉伸前长度的趋势。可以通过固定记忆合金丝使第一种趋势得到抑制，第二种趋势在固定的前提下通过梁体的阻挡加以约束，这样材料内部产生的回复应力就实现了对梁体主动力的施加。

本实施例提供的预应力加固装置，通过记忆合金丝设于梁体尤其是钢筋混凝土梁体外侧，特别是设置于梁体受剪区两端，并通过固定件对记忆合金丝的位置进行固定，整体设置方便，通过电源加热，对记忆合金丝进行加热，当加热到记忆合金丝的相变温度时，就会回复到相变前原来的状态，因为记忆合金丝被固定，这样就会产生回复应变，但梁体边界限制其应变恢复，于是记忆合金丝产生很大的回复应力，从而对梁体产生主动约束力，这就相当于为钢筋混凝土梁提供一个主动约束力施加在梁体的表面，从而抑制梁斜裂缝的发展，提高梁体抗剪能力，使加固后的构件有较好的延性，增大结构的使用寿命以及耐久性并提高其最大承载力。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种钢筋混凝土梁体外预应力加固装置，其特征在于，包括能够缠绕于梁体周侧的记忆合金丝，记忆合金丝的两端与产热部件连接，且在电源与记忆合金丝之间设有温度检测部件；所述记忆合金丝的两端通过固定件设置；

所述固定件包括能够设于所述梁体的支撑件、螺杆，支撑件一侧设置第一螺孔，另一侧设有第二螺孔，螺杆与第二螺孔连接；

所述记忆合金丝两端分别穿过第一螺孔设置；

所述支撑件包括能够设于所述梁体一个侧面两侧的两个角钢。

2.根据权利要求1所述的一种钢筋混凝土梁体外预应力加固装置，其特征在于，所述产热部件为电源。

3.根据权利要求1所述的一种钢筋混凝土梁体外预应力加固装置，其特征在于，所述温度检测部件为温度传感器。

4.根据权利要求1所述的一种钢筋混凝土梁体外预应力加固装置，其特征在于，所述梁体外预应力加固装置，多圈能够均匀布置于所述梁体的受剪区。

5.根据权利要求1所述的一种钢筋混凝土梁体外预应力加固装置，其特征在于，所述第一螺孔与第二螺孔错位设置。

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