CN210288876U - 一种加固后的高强度高延性钢筋混凝土梁 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于结构施工技术领域，具体涉及一种加固后的高强度高延性钢筋混凝土梁。所述钢筋混凝土梁本体的两侧边及其底部设有RPC加固层，所述RPC加固层内嵌有纤维编织网，该纤维编织网沿钢筋混凝土梁本体的两侧边及其底部布置，并与钢筋混凝土梁本体之间留有间隙。本实用新型是在普通钢筋混凝土结构的基础上，引入具有优良的抵抗裂缝变形的能力，裂缝较小，抗拉/压能力、抗腐蚀能力强和良好的环保性能的活性粉末混凝土和纤维编织网增强混凝土。

Description

一种加固后的高强度高延性钢筋混凝土梁

技术领域

本实用新型属于结构施工技术领域，具体涉及一种加固后的高强度高延性钢筋混凝土梁。

背景技术

钢筋混凝土结构在各种自然环境作用下和使用的过程中，或者当其使用功能发生变化导致荷载增大时，材料基本性能会逐渐劣化，进而对结构整体性能也逐渐表现出劣化和损伤。为了充分保证人民群众生命财产安全，需要通过对构件的加固以满足承载力，稳定性的要求。

常用的梁加固方法有：增大截面加固法、预应力加固法、粘贴钢板（外包型钢）加固法、粘贴纤维复合材加固法等。这些方法在一定程度上都可以使梁满足承载力，耐久性的要求，但也存在着很多缺点有待研究解决。比如增大截面加固法，周期长，造价相对较大，对现场生产和生活有一定影响，且加固后的建筑物净空间有一定的减小；新、旧混凝土结合、新旧纵筋、箍筋的焊接等节点处理比较烦琐，完成质量跟施工队伍自身素质影响较大；增加了结构本身的自重和截面大小，也有可能改变了结构本身的刚度分配，造成相邻其他构件的连锁加固。预应力加固法会减小建筑净空、影响建筑外立面，影响上层楼盖结构或屋面防水构造。粘贴钢板（外包型钢）加固法加固效果在很大程度上取决于胶粘工艺与操作水平，这就对施工队伍素质要求比较高。粘贴纤维复合材加固法其不足之处是完成质量很大程度依赖碳素纤维布和专用结构胶的选取，而现在市场上纤维材料和结构胶质量参差不齐，价格相差比较大，这样也就有些自身要求不严格的施工单位没有严格按照设计要求选择材料，而材料是决定此加固方法效果的关键；还有就是本身方法的缺陷，两种不同材料的共同工作问题，规范虽然作了滞后效应的考虑，但实际当中加上施工的误差，材料本身的差异，理论跟现实是有较大出入的；另现场施工时还要注意防火问题。

20世纪90年代，研究人员开发出一种新型材料——活性粉末混凝土（ReactivePowder Concrete，简称RPC），其有效地克服了普通混凝土的结构脆性大、强度低、自重大、耐久性低、容易开裂等缺点，表现出超高强度、超高体积稳定性，尤其是在韧性方面表现优异。由于活性粉末混凝土是通过将各原材料以高密度结合在一起，减少了结构内部的孔隙和缺陷，与传统的混凝土材料相比，具有很大的优越性。活性粉末混凝土具有高抗压能力，应用到土木工程的建设中能够提高结构的抗压能力，并且具有足够的承载能力，能够满足日益提高的载重要求。因此，活性粉末混凝土将会是未来混凝土材料发展的必然方向。

纤维编织网增强混凝土（Textile Reinforced Concrete，简称TRC），是以水泥净浆、砂浆或混凝土作为基材，以适量的非连续的短纤维或连续的长纤维作为增强材料，均布地掺和在混凝土中，从而形成的一种新型增强建筑材料，具有良好的承载，抗渗，限裂和耐腐蚀特性，并具有多缝开裂及其裂缝自愈和能力，可以改善梁的弯曲裂缝分布，且保护层仅需满足粘结锚固需求，可以做的较薄。

实用新型内容

本实用新型针对普通钢筋混凝土梁容易锈蚀、承载能力退化、结构耐久性不足等问题，提供一种加固后的高强度高延性钢筋混凝土梁，旨在提高梁的承载力和结构耐久性。

本实用新型的技术方案如下：

一种加固后的高强度高延性钢筋混凝土梁，包括钢筋混凝土梁本体以及该梁本体顶部的钢筋混凝土板，其特征是，所述钢筋混凝土梁本体的两侧边及其底部设有RPC加固层，所述RPC加固层内嵌有纤维编织网，该纤维编织网沿钢筋混凝土梁本体的两侧边及其底部布置，并与钢筋混凝土梁本体之间留有间隙。

进一步地，所述RPC加固层横截面的外轮廓为T形。

进一步地，所述RPC加固层在钢筋混凝土梁本体与钢筋混凝土板的两个相接处分别插有固定钢筋。

进一步地，所述纤维编织网由一条长编织网和若干条短编织网连接而成，若干短编织网对称布置于长编织网的两侧，形成丰字形；所述长编织网布置于钢筋混凝土梁本体底部，并沿该梁本体的长度方向布置；所述长编织网两侧的短编织网分别向上弯折，布置于钢筋混凝土梁本体的两侧边，不仅可以提高梁底的受弯承载力，而且提高了梁侧的抗剪能力。

本实用新型是在普通钢筋混凝土结构的基础上，引入具有优良的抵抗裂缝变形的能力，裂缝较小，抗拉/压能力、抗腐蚀能力强和良好的环保性能的活性粉末混凝土和纤维编织网增强混凝土。

本实用新型施工方便简单，速度快，效率高，便于搬运、拆装，可以合理地，增大原钢筋混凝土梁的承载能力，延长梁的使用寿命，保证生命财产的安全，较好地解决了由于临时荷载、或者改变房间使用功能等造成的荷载增加而引起的梁承载力不足带来的安全问题。

附图说明

图1 为本实用新型的主视图；

图2 为图1中的A-A剖面图；

图3为本实用新型中纤维编织网的示意图；

图中：1为原有钢筋混凝土梁（即钢筋混凝土梁本体），2为侧模，3为底模，4为纤维编织网，5为RPC加固层，6为钢筋混凝土板，7为固定钢筋。

具体实施方式

下面结合实例对本实用新型作进一步说明。本实用新型的范围不限于该实施例。

一种加固后的高强度高延性钢筋混凝土梁，包括钢筋混凝土梁本体1以及该梁本体顶部的钢筋混凝土板6，钢筋混凝土梁本体的两侧边及其底部设有RPC加固层5，RPC加固层内嵌有纤维编织网4，该纤维编织网沿钢筋混凝土梁本体的两侧边及其底部布置，并与钢筋混凝土梁本体之间留有间隙。

RPC加固层横截面的外轮廓为T形，RPC加固层在钢筋混凝土梁本体与钢筋混凝土板的两个相接处分别插有固定钢筋7。纤维编织网由一条长编织网和若干条短编织网连接而成，若干短编织网对称布置于长编织网的两侧，形成丰字形；所述长编织网布置于钢筋混凝土梁本体底部，并沿该梁本体的长度方向布置；所述长编织网两侧的短编织网分别向上弯折，布置于钢筋混凝土梁本体的两侧边。

本实用新型具体应用时，首先应根据施工现场和被加固构件的实际情况，制定相应的施工方案和施工计划，再按加固设计放线定位，同时准备所需的材料、模板等。先清除被加固构件表面剥落、疏松及蜂窝等劣化混凝土,清除表层的浮浆、油污等杂质，露出混凝土结构新面。然后将纤维编织网处的混凝土表面及两侧打磨成毛面，最后将混凝土表面清理干净并保持干燥。

在T形翼缘与混凝土板相接处钻孔并插入钢筋7固定，防止层间剪切变形。

将纤维编织网设计为图3中的形状，这样不仅提高了梁底的受弯承载力，而且提高了梁侧的抗剪能力，然后将其安装到梁的表面，放入的纤维编织网的规格及其层数根据计算确定，使其与梁的边缘留有能够灌进活性粉末混凝土的间隙，并用工具临时固定。

常规加固通过在梁底粘贴钢板/碳纤维来提高构件的受弯承载能力，但构件延性降低了，RPC加固层横截面的外轮廓为T形，纤维编织网主要用来受拉，用纤维编织网增强混凝土可以使构件的裂缝开展形成细而密的形式；T形部分的上翼缘浇筑RPC，其抗压强度和极限压应变要较普通混凝土要大很多，用于提供受压，对于承载力的提高可以大于原截面发生超筋破坏时的最大承载力，且其优异的韧性使构件延性能够得到较好的改善；

本实用新型的活性粉末混凝土灌浆和纤维编织网在补强加固中的综合应用，可以看到，该技术具有以下明显优点：活性粉末混凝土能恢复开裂混凝土的完整性，使之达到裂缝细而密的效果；纤维编织网柔性好，易于裁剪，适用范围广，并且自重轻，基本不增加结构自重及截面尺寸；强度高，加固补强效果好；加固后能大大提高结构的耐腐蚀性及耐久性；施工便捷，易于操作，经济性好；施工工期短，功效高，噪声小，现场整洁等。该技术对于混凝土结构及构件的补强加固效果十分理想，其综合经济效益和社会效益良好，具有较大的推广使用价值。

Claims (4)

1.一种加固后的高强度高延性钢筋混凝土梁，包括钢筋混凝土梁本体以及该梁本体顶部的钢筋混凝土板，其特征是，所述钢筋混凝土梁本体的两侧边及其底部设有RPC加固层，所述RPC加固层内嵌有纤维编织网，该纤维编织网沿钢筋混凝土梁本体的两侧边及其底部布置，并与钢筋混凝土梁本体之间留有间隙。

2.根据权利要求1所述的一种加固后的高强度高延性钢筋混凝土梁，其特征是，所述RPC加固层横截面的外轮廓为T形。

3.根据权利要求1所述的一种加固后的高强度高延性钢筋混凝土梁，其特征是，所述RPC加固层在钢筋混凝土梁本体与钢筋混凝土板的两个相接处分别插有固定钢筋。

4.根据权利要求1所述的一种加固后的高强度高延性钢筋混凝土梁，其特征是，所述纤维编织网由一条长编织网和若干条短编织网连接而成，若干短编织网对称布置于长编织网的两侧，形成丰字形；所述长编织网布置于钢筋混凝土梁本体底部，并沿该梁本体的长度方向布置；所述长编织网两侧的短编织网分别向上弯折，布置于钢筋混凝土梁本体的两侧边。

Images