CN211851012U - 一种钢筋混凝土构件的抗剪加固装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种钢筋混凝土构件的抗剪加固装置，包括设置在原钢筋混凝土构件表面的凿毛层、高延性混凝土面层、纤维网格布和拉结筋；高延性混凝土面层压抹于凿毛层的表面；所述的纤维网格布布置于高延性混凝土面层内部；拉结筋包括头部和根部，头部的直径大于根部的直径，所述的头部位于高延性混凝土面层中，所述的根部植入原钢筋混凝土构件中。本实用新型提供的钢筋混凝土构件的抗剪加固装置，引入纤维网格布，通过在原梁表面压抹很薄的一层高延性混凝土即可满足增强原梁抗剪承载力的要求，几乎不改变被加固构件的截面尺寸，同时具有加固效果好、施工简单、成本低的优点。
Description
技术领域
本实用新型属于建筑结构抗震与加固技术领域，具体涉及一种钢筋混凝土构件的抗剪加固装置。
背景技术
随着人类社会的发展、生产力水平的提高和科学技术的进步，建筑结构设计标准不断提高，人们也越来越重视住宅的安全性。
钢筋混凝土构件在竖向荷载和水平荷载作用下，长期承受着剪力。随着混凝土构件的使用年限增大，混凝土和钢筋出现老化现象，造成混凝土构件承载力不满足设计要求；建筑功能的改变，造成荷载增大，也常常引起混凝土构件的抗剪承载力不满足要求；由于施工的原因，造成混凝土标号不满足设计要求，也是引起构件抗剪承载力不足的重要原因。而混凝土构件的剪切破坏是一种脆性破坏，其发生具有突然性，缺乏延性。因此，针对现有的已出现安全隐患的混凝土构件，应及时进行加固。
传统的钢筋混凝土构件抗剪加固装置有增大截面法、粘钢法、预应力加固法。增大截面法的不足之处在于会大大减少建筑物的使用空间，粘钢法加固效果取决于粘胶水平，且存在结构胶老化、耐高温性能较差、钢板易锈蚀等问题，局限了粘钢法不宜用于相对湿度和温度较高的环境，预应力加固法对原结构的空间影响较小，但不适用于湿度较高的工作环境以及徐变较大的结构。
发明内容
为解决上述问题，本实用新型提供了一种钢筋混凝土构件的抗剪加固装置，解决现有抗剪加固装置在加固钢筋混凝土构件时易受到环境影响的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案予以实现：
一种钢筋混凝土构件的抗剪加固装置，包括设置在原钢筋混凝土构件侧面的凿毛层、高延性混凝土面层、纤维网格布和拉结筋；
所述的高延性混凝土面层压抹于凿毛层的表面；所述的纤维网格布布置于高延性混凝土面层内部；
所述的拉结筋包括头部和根部，头部的直径大于根部的直径，所述的头部埋于高延性混凝土面层中，所述的根部植入原钢筋混凝土构件中。
具体的，所述的头部由螺帽和固定在螺帽周围呈放射状分布的短钢筋组成，所述的根部为固定在螺帽上的钢筋或螺栓杆；所述的头部与原钢筋混凝土构件表面间距为5～10mm。
优选的，所述的短钢筋的长度6～15mm，直径为6～10mm；所述的根部的直径为8～14mm，根部的长度保证其植入原钢筋混凝土构件的深度为 100～150mm。
优选的，所述的拉结筋呈着阵列分布，相邻两列的拉结筋间隔设置，沿水平方向和竖直方向两个相邻拉结筋的间距均为100～1000mm。
优选的，所述的高延性混凝土面层的厚度为10～40mm。
优选的，所述的纤维网格布为1～4层，相邻两侧纤维网格布的层间间距为3～10mm；所述的纤维网格布的网格间距为5～50mm。
优选的，所述纤维网格布为玻璃纤维网格布、碳纤维网格布、玄武岩纤维网格布或PBO纤维网格布。
优选的，所述的原钢筋混凝土构件为框架结构、框架剪力墙结构、剪力墙结构中的钢筋混凝土梁、剪力墙或者钢筋混凝土柱。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
(1)本实用新型提供的钢筋混凝土构件的抗剪加固装置，引入纤维网格布，通过在原梁表面压抹很薄的一层高延性混凝土即可满足增强原构件的抗剪承载力的要求，几乎不改变被加固构件的截面尺寸，同时具有加固效果好、施工简单、成本低的优点。
(2)本实用新型采用的高延性混凝土是一种具有高强度、高韧性、高耐久性和高耐损伤能力的生态建筑材料，利用其对钢筋混凝土梁形成包裹，可显著提高钢筋混凝土梁的抗剪承载力；采用的纤维网格布具有耐腐蚀的特性，可用于恶劣环境下的增强修复，纤维网格布纤维束的直径很小，可根据本实用新型采用的高延性混凝土加固层厚度及加固要求多层布置；
(3)本实用新型采用的高延性混凝土作为纤维网格布的保护层，可弥补纤维网格布所用胶黏材料不耐高温的缺陷，高延性混凝土的多裂缝开展及在拉伸应力下的应变硬化的特性可使纤维网格布受力更加均匀，充分发挥这两种材料良好的加固效果。
(4)本实用新型采用的拉结筋设置有螺旋爪状的头部，既可增强高延性混凝土加固层与原钢筋混凝土构件之间的界面粘结，同时可防止纤维网格布在高延性混凝土加固层中的滑移失效。
本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
图1是本实用新型实施例记载的抗剪加固装置的侧面示意图。
图2是本实用新型实施例记载的具有抗剪加固装置的混凝土梁示意图。
图3是图2的A-A剖面图。
图4是本实用新型实施例记载的拉结筋的示意图。
图5是本实用新型实施例记载的具有抗剪加固装置的剪力墙示意图。
图6是本实用新型实施例记载的具有抗剪加固装置的混凝土柱示意图。
图7是本实用新型实施例记载的纤维网格布的形状。
图中各标号表示为：
1-凿毛层，2-高延性混凝土面层，3-纤维网格布，4-拉结筋，5-原钢筋混凝土构件；
401-头部，402-根部，403-螺帽，404-短钢筋。
以下结合附图和具体实施方式对本实用新型的具体内容作进一步详细解释说明。
具体实施方式
以下给出本实用新型的具体实施例，需要说明的是本实用新型并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。
在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、底部、顶部”通常是指以相应附图的图面为基准定义的，“内、外”是指以相应附图的轮廓为基准定义的。
如图1所示，本实用新型实施例记载了一种钢筋混凝土构件的抗剪加固装置，该装置包括设置在原钢筋混凝土构件5侧面的凿毛层1、高延性混凝土面层2、纤维网格布3和拉结筋4。
其中，高延性混凝土面层2压抹于凿毛层1的表面，高延性混凝土面层 2的厚度为10～30mm。
纤维网格布3布置于高延性混凝土面层2内部。一般，纤维网格布3 为1～4层，相邻两侧纤维网格布3的层间间距为3～10mm，纤维网格布3的网格间距为5～50mm，如图7所示。本实用新型的纤维网格布3优选玻璃纤维网格布、碳纤维网格布、玄武岩纤维网格布或PBO纤维网格布。
拉结筋4包括头部401和根部402，头部401的直径大于根部402的直径，头部401埋于高延性混凝土面层2中，施工时，在头部401覆盖一层高延性混凝土。根部402植入原钢筋混凝土构件5中，作为优选实施例，根部 402的直径为8～14mm，根部402的长度保证其植入原钢筋混凝土构件5的深度为100～150mm。
头部401由螺帽403和固定在螺帽403周围呈放射状分布的短钢筋404 组成，使得头部呈螺旋爪状。具体的，短钢筋404的长度6～15mm，直径为 6～10mm。本实用新型的拉结筋4可增加高延性混凝土面层2与原钢筋混凝土构件5之间的粘结强度，同时可防止纤维网格布3在高延性混凝土面层2 中的滑移失效。
根部402为固定在螺帽403上的钢筋或螺栓杆；同时保证头部401与原钢筋混凝土构件5表面间距为5～10mm。
从整体结构来看，拉结筋4呈着阵列分布，如图2及图5所示，相邻两列的拉结筋4间隔设置，沿水平方向和竖直方向两个相邻拉结筋4的间距均为100～1000mm。
本实用新型中所用的高延性混凝土的组分为水泥、粉煤灰、硅灰、砂、 PVA纤维、减水剂和水，按质量百分比计，水泥：粉煤灰：硅灰：砂：水＝1：0.9：0.1：0.76：0.58；以水泥、粉煤灰、硅灰、砂和水混合均匀后的总体积为基数，PVA纤维的体积掺量为1.5％；减水剂的添加量为水泥、粉煤灰和硅灰总质量的0.8％。其中：砂的最大粒径为1.26mm；PVA纤维为上海罗洋科技有限公司生产的PA600型纤维，长度为8mm，直径为26μm，抗拉强度为1200MPa，弹性模量为30GPa；水泥为P.O.52.5R硅酸盐水泥；粉煤灰为Ⅰ级粉煤灰；所用硅灰的烧失量为5％，二氧化硅含量为88％，比表面积为18000m2/kg；减水剂为减水率在30％以上的聚羧酸高效减水剂，聚羧酸减水剂为江苏博特新材料有限公司生产的
-Ⅰ型聚羧酸高性能减水剂。
本实用新型的原钢筋混凝土构件5为框架结构、框架剪力墙结构、剪力墙结构中的钢筋混凝土梁、剪力墙或者钢筋混凝土柱。
当使用本实用新型的加固装置加固钢筋混凝土梁时，可在钢筋混凝土梁的单侧面加固或者两侧面加固或者两侧面及底面进行U型加固，U型加固可同时满足提高原钢筋混凝土梁5的抗剪承载力及抗弯承载力的需求。
当将本实用新型的加固装置设置在钢筋混凝土梁5的底面，可实现钢筋混凝土梁的抗弯加固。
当使用本实用新型的加固装置加固剪力墙时，可在剪力墙的一侧表面或者两侧面进行加固。
当使用本实用新型的加固装置加固混凝土柱时，高延性混凝土面层2 和纤维网格布3围绕主体四周设置，如图6所示，多层高延性混凝土面层2 和纤维网格布3的层数根据实际需要确定。
结合上述实施例，以钢筋混凝土梁的两侧面进行加固为例，对本实用新型的加固装置的加固方法进行说明：
步骤一：对原钢筋混凝土梁5两侧面粉刷层进行清理；
步骤二：对清理过表面的原钢筋混凝土梁5两侧表面凿毛；对原钢筋混凝土梁5两侧表面用清水冲洗干净，使得试件上不存在碎骨料和灰尘；
步骤三：在清洗干净的原钢筋混凝土梁5两侧表面植入拉结筋4，相邻拉结筋4的水平间距为300mm，相邻拉结筋4的竖向间距为100mm；
若加固对象为剪力墙时，相邻拉结筋4的水平间距为500mm，相邻拉结筋4的竖向间距为500mm，如图5所示；
步骤四：第一遍压抹7mm厚高延性混凝土面层2；在高延性混凝土面层2表面铺设第一层碳纤维网格布3；在第一层碳纤维网格布3表面压抹第二层高延性混凝土加固层2，厚度为7mm；在高延性混凝土加固层2表面铺设第二层碳纤维网格布3；
步骤五：在拉结筋端部拧上短钢筋404形成螺旋爪；
步骤六：在第二层碳纤维网格布3表面压抹第三层高延性混凝土面层2，厚度为6mm。
本实施列中，高延性混凝土2的总厚度为20mm，碳纤维网格布3的网格间距为20mm，后期对加固层表面喷水养护。
值得注意的是，可按照步骤四重复多次涂抹高延性混凝土加固层2和铺设碳纤维网格布3，以满足更高的加固强度需求。
在以上的描述中，除非另有明确的规定和限定，其中的“设置”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是拆卸连接或成一体；可以是直接连接，也可以是间接连接等等。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本技术方案中的具体含义。
在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，只要其不违背本实用新型的思想，同样应当视其为本实用新型所公开的内容。
Claims (8)
1.一种钢筋混凝土构件的抗剪加固装置，其特征在于，包括设置在原钢筋混凝土构件(5)侧面的凿毛层(1)、高延性混凝土面层(2)、纤维网格布(3)和拉结筋(4)；
所述的高延性混凝土面层(2)压抹于凿毛层(1)的表面；所述的纤维网格布(3)布置于高延性混凝土面层(2)内部；
所述的拉结筋(4)包括头部(401)和根部(402)，头部(401)的直径大于根部(402)的直径，所述的头部(401)埋于高延性混凝土面层(2)中，所述的根部(402)植入原钢筋混凝土构件(5)中。
2.如权利要求1所述的钢筋混凝土构件的抗剪加固装置，其特征在于，所述的头部(401)由螺帽(403)和固定在螺帽(403)周围呈放射状分布的短钢筋(404)组成，所述的根部(402)为固定在螺帽(403)上的钢筋或螺栓杆；所述的头部(401)与原钢筋混凝土构件(5)表面间距为5～10mm。
3.如权利要求2所述的钢筋混凝土构件的抗剪加固装置，其特征在于，所述的短钢筋(404)的长度6～15mm，直径为6～10mm；所述的根部(402)的直径为8～14mm，根部(402)的长度保证其植入原钢筋混凝土构件(5)的深度为100～150mm。
4.如权利要求1所述的钢筋混凝土构件的抗剪加固装置，其特征在于，所述的拉结筋(4)呈着阵列分布，相邻两列的拉结筋(4)间隔设置，沿水平方向和竖直方向两个相邻拉结筋(4)的间距均为100～1000mm。
5.如权利要求1所述的钢筋混凝土构件的抗剪加固装置，其特征在于，所述的高延性混凝土面层(2)的厚度为10～40mm。
6.如权利要求1所述的钢筋混凝土构件的抗剪加固装置，其特征在于，所述的纤维网格布(3)为1～4层，相邻两侧纤维网格布(3)的层间间距为3～10mm；所述的纤维网格布(3)的网格间距为5～50mm。
7.如权利要求1所述的钢筋混凝土构件的抗剪加固装置，其特征在于，所述纤维网格布(3)为玻璃纤维网格布、碳纤维网格布、玄武岩纤维网格布或PBO纤维网格布。
8.如权利要求1所述的钢筋混凝土构件的抗剪加固装置，其特征在于，所述的原钢筋混凝土构件(5)为框架结构、框架剪力墙结构、剪力墙结构中的钢筋混凝土梁、剪力墙或者钢筋混凝土柱。
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