CN219931721U - 一种既有结构梁的钢带约束粘钢加固结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种既有结构梁的钢带约束粘钢加固结构，涉及土木工程领域，主要包括既有结构梁、钢板、胶粘剂、钢带、钢带扣、连接角钢、扁钢箍、锚栓。既有结构梁与原结构板和原结构柱为互相垂直的结构体。采用胶粘剂将钢板粘贴于既有结构梁表面，钢带绕梁周向闭合，并在施加张拉应力后使用钢带扣固定以实现对钢板的约束。连接角钢和扁钢箍与钢板焊接并锚固于原结构柱。本实用新型通过钢带约束粘钢的方式实现对既有结构梁跨中、支座的加固，有效提高梁的受弯和受剪性能，工艺简单，成本低廉，具有广阔应用前景。

Description

一种既有结构梁的钢带约束粘钢加固结构

技术领域

本实用新型属于土木工程技术领域，特别涉及一种既有结构梁的钢带约束粘钢加固结构。

背景技术

梁作为建筑结构中重要的横向承重构件，承托着建筑物上部构架中构件及屋面的全部重量，其受力性能直接决定着建筑结构的安全性。既有建筑结构由于使用功能改变、受自然环境和使用环境等各种因素的影响，呈现出不同程度的承载力不足、变性过大等缺陷，影响其使用安全及使用寿命，因此有必要对梁加固以提高建筑的安全性。

粘钢加固法作为建筑结构加固改造最为常用的方式之一，是在构件表面粘贴钢板，使钢板与原构件结合成一个整体构件，达到增加构件承载力的目的。但传统粘钢加固法所用粘贴的钢板较厚，加固费用高，且容易出现胶接界面剥离，影响加固效果，具有较大的局限性。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种既有结构梁的钢带约束粘钢加固结构，通过钢带约束粘钢的方式实现对既有结构梁跨中、支座的加固，能有效提高梁的受弯和受剪性能，具有工艺简单，成本低廉，施工效率高，性能优良的特点。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种既有结构梁的钢带约束粘钢加固结构，包括钢板、钢带和钢带扣；

沿既有结构梁长度方向，所述钢板仅粘贴在所述既有结构梁的底面，或仅粘贴在所述既有结构梁的端部顶面；

所述钢带有多条，在所述钢板的外侧，沿周向紧贴捆扎在所述钢板以及所述既有结构梁粘贴有钢板的区域，每条所述钢带配置有一个钢带扣，所述钢带扣将钢带的端部永久封口固定。

在一个实施例中，所述既有结构梁与原结构柱连接，所述原结构柱上设置有扁钢箍，所述扁钢箍与连接角钢的竖直面焊接连接，所述连接角钢的水平面与所述钢板的外侧贴合焊接。

在一个实施例中，所述钢带约束粘钢加固结构还包括锚栓，所述锚栓对钢板、连接角钢和扁钢箍进行附加锚固。

在一个实施例中，当既有结构梁跨中正弯矩区正截面抗弯能力不足时，钢板仅粘贴在所述既有结构梁的底面；

当既有结构梁支座负弯矩区正截面抗弯能力不足时，钢板仅粘贴在所述既有结构梁的端部顶面。

在一个实施例中，所述钢板仅粘贴在所述既有结构梁的端部顶面时，其粘贴区域的长度占既有结构梁长度的1/3。

在一个实施例中，所述钢带扣永久封口固定的多条所述钢带施加有张拉应力，且所述张拉应力为钢带极限抗拉强度的10％～50％。

在一个实施例中，所述既有结构梁的截面为矩形或T形，当既有结构梁为矩形梁时，钢带沿梁周向紧贴固定在外侧；当既有结构梁为T型梁时，钢带沿梁腹周向紧贴且穿过翼缘板固定在外侧。

在一个实施例中，所述钢板厚度为3～10mm，材质为普通钢或不锈钢。

在一个实施例中，所述钢带的厚度为0.5～1.5mm，宽度为16～50mm，材质为发蓝钢、不锈钢或镀锌钢。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.性能优良。梁底粘贴钢板，作为增加的受拉钢筋，显著提高梁的抗弯性能，绕梁周向闭合的钢带在施加张拉应力后可对梁产生较大的横向约束预应力，既可作为梁的箍筋参与受力有效提高梁的抗剪性能，又可使混凝土处于三向受压状态，有效限制或延缓混凝土的开裂。此外，钢带约束进一步增强钢板与梁的协同工作能力，具有整体性能好、承载能力高、变形能力大的特点，有效延长了结构的使用寿命。

2.施工简便。胶粘剂具有硬化时间快，强度高的特点，利用气动打包机安装钢带，并用钢带扣永久封口固定，最后在相邻钢带间安装锚栓，即可完成既有结构梁的加固，对建筑的正常使用干扰小，具有工艺简单、施工周期短的优点。

3.经济效益高。本实用新型适用范围广，粘贴钢板的方案灵活多样，可实现对既有结构梁跨中、支座的加固，不影响建筑结构的使用功能，加固费用低，且无建筑垃圾产生，绿色环保，具有良好的经济效益。

总体来讲，一种既有结构梁的钢带约束粘钢加固结构，提高了既有结构梁的抗弯性能、抗剪性能以及耐久性，加快了施工进度，延长了结构的使用寿命，经济效益高，能有效改善传统粘钢加固法加固效果存在较大局限的问题，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1是本实用新型对既有结构梁跨中加固的整体示意图。

图2是图1中的顶视图。

图3是图1中的底视图。

图4是图1中的横截面示意图。

图5是本实用新型对既有结构梁支座加固的整体示意图。

图6是图5中的顶视图。

图7是图5中的横截面示意图。

图标：1-既有结构梁。2-钢板。3-胶粘剂。4-钢带。5-钢带扣。6-连接角钢。7-扁钢箍。8-锚栓。9-原结构柱。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

如图1-图7所示，本实用新型为一种既有结构梁的钢带约束粘钢加固结构，主要包括钢板2、钢带4和钢带扣5。既有结构梁1是本实用新型的加固对象，是建筑结构的已有部分。沿既有结构梁1长度方向，钢板2仅粘贴在既有结构梁1的底面，如图1、图3和图4所示，或仅粘贴在既有结构梁1的端部顶面，如图5、图6和图7所示。

钢带4有多条，优选沿梁长方向分布等间距分布，可选地，间距为50～300mm。在钢板2的外侧，钢带4沿周向紧贴捆扎在钢板2以及既有结构梁1粘贴有钢板2的区域，每条钢带4配置有一个钢带扣5，通过钢带扣5将相应的一条钢带4的端部永久封口固定。本实用新型通过钢带4将钢板2和既有结构梁1封闭在内，钢板2起到受拉钢筋的作用，而钢带4绕梁周向闭合，在施加张拉应力后还可进一步对梁产生较大的横向约束预应力，从而起到箍筋的作用，最终提高既有结构梁1的受弯和受剪性能。同时能够提升钢板2与既有结构梁1的协同性，延长整体寿命。

本实用新型实施例中，钢带约束粘钢加固结构还包括扁钢箍7和连接角钢6，既有结构梁1与原结构柱9连接，在原结构柱9上位于连接位置附近设置扁钢箍7，扁钢箍7通过连接角钢6与钢板2连接。具体地，扁钢箍7与连接角钢6的竖直面焊接连接，钢板2的外侧与连接角钢6的水平面贴合焊接。

本实施例中，通过扁钢箍7与连接角钢6，能进一步提升结构的整体性能，维持或增强钢板2的受拉钢筋的作用。其中在焊接完成后，灌胶粘剂。

本实用新型实施例中，钢带约束粘钢加固结构还包括锚栓8，锚栓8穿过钢板2和/或连接角钢6和/或扁钢箍7，深入既有结构梁1和/或原结构柱9，对相应对象进行附加锚固。

本实施例中，通过锚栓8，能够将相应对象如钢板2、连接角钢6、扁钢箍7等更好地锚固在既有结构梁1或原结构柱9，加强结构的整体性。

在图1至图4所示实施例中，当既有结构梁1跨中正弯矩区正截面抗弯能力不足时，钢板2仅粘贴在所述既有结构梁1的底面即可。而在图5至图7所示实施例中，当既有结构梁1支座负弯矩区正截面抗弯能力不足时，钢板2仅粘贴在所述既有结构梁1的端部顶面即可。此时，其粘贴区域的长度占既有结构梁1长度的1/3。

在实际工程中，既有结构梁正弯矩区截面抗弯能力不足时，即表明底部纵向抗拉钢筋配置不足，因此在梁受拉区底部粘贴钢板参与既有结构梁共同承受轴向应力的作用。此外，钢板的加固还能提高梁的刚度和稳定性，进一步增强其抗弯承载能力。

粘贴钢板法的效果通常取决于钢板的尺寸、厚度、黏结剂的性质和施工质量等因素。如果这些因素得到合理的选择和施工，粘贴钢板法可以大大提高既有结构梁的抗弯能力，使其能够满足更高的承载要求。同时，相对于传统的钢板焊接或螺栓连接的方法，粘贴钢板法可以避免对梁的原始结构进行大规模的改造，降低了加固成本和施工难度。

在本实用新型实施例中，钢带扣5永久封口固定的多条所述钢带4施加有张拉应力，且所述张拉应力为钢带4极限抗拉强度的10％～50％。

本实施例中，通过施加张拉应力，能够使钢带4对既有结构梁1产生较大的横向约束预应力。

在本实用新型实施例中，既有结构梁1的截面为矩形或T形，当既有结构梁1为矩形梁时，钢带4沿梁周向紧贴固定在外侧，贴合方式参考图4和图7所示方式，钢带4无需穿过混凝土翼缘板，沿矩形梁轴向紧贴并固定即可；当既有结构梁1为T型梁时，钢带4沿梁腹周向紧贴且穿过翼缘板固定在外侧，贴合方式如图4和图7所示。

在本实用新型实施例中，钢板2厚度为3～10mm，材质为普通钢、不锈钢等，也可为碳纤维或者铝合金。胶粘剂3的胶接强度不低于钢板2强度，可以采用环氧树脂常温固化型结构胶、聚氨酯结构胶及其它新型高性能结构胶。钢带4的厚度为0.5～1.5mm，宽度为16～50mm，强度根据设计计算选择，材质为发蓝钢带、不锈钢带、镀锌钢等，也可为碳纤维。

钢板2、连接角钢6、扁钢箍7的厚度、大小等尺寸设计应符合《混凝土结构加固设计规范》(GB50367-2013)中的构造规定。

综上，本实用新型公开了一种既有结构梁的钢带约束粘钢加固结构，采用胶粘剂将钢板粘贴于既有结构梁表面，钢带绕梁周向闭合，并在施加张拉应力后使用钢带扣固定以实现对钢板的约束，连接角钢和扁钢箍与钢板焊接并锚固于原结构柱。总体来说，本实用新型通过钢带约束粘钢的方式实现对既有结构梁跨中、支座的加固，能有效提高梁的受弯和受剪性能，适用范围广，工艺简单，施工效率高，成本低廉，具有广阔应用前景。

Claims (10)

1.一种既有结构梁的钢带约束粘钢加固结构，其特征在于，包括钢板(2)、钢带(4)和钢带扣(5)；

沿既有结构梁(1)长度方向，所述钢板(2)仅粘贴在所述既有结构梁(1)的底面，或仅粘贴在所述既有结构梁(1)的端部顶面；

所述钢带(4)有多条，在所述钢板(2)的外侧，沿周向紧贴捆扎在所述钢板(2)以及所述既有结构梁(1)粘贴有钢板(2)的区域，每条所述钢带(4)配置有一个钢带扣(5)，所述钢带扣(5)将钢带(4)的端部永久封口固定。

2.根据权利要求1所述既有结构梁的钢带约束粘钢加固结构，其特征在于，所述既有结构梁(1)与原结构柱(9)连接，所述原结构柱(9)上设置有扁钢箍(7)，所述扁钢箍(7)与连接角钢(6)的竖直面焊接连接，所述连接角钢(6)的水平面与所述钢板(2)的外侧贴合焊接。

3.根据权利要求2所述既有结构梁的钢带约束粘钢加固结构，其特征在于，所述钢带约束粘钢加固结构还包括锚栓(8)，所述锚栓(8)对钢板(2)、连接角钢(6)和扁钢箍(7)进行附加锚固。

4.根据权利要求1所述既有结构梁的钢带约束粘钢加固结构，其特征在于，当既有结构梁(1)跨中正弯矩区正截面抗弯能力不足时，钢板(2)仅粘贴在所述既有结构梁(1)的底面。

5.根据权利要求1所述既有结构梁的钢带约束粘钢加固结构，其特征在于，当既有结构梁(1)支座负弯矩区正截面抗弯能力不足时，钢板(2)仅粘贴在所述既有结构梁(1)的端部顶面。

6.根据权利要求1或5所述既有结构梁的钢带约束粘钢加固结构，其特征在于，所述钢板(2)仅粘贴在所述既有结构梁(1)的端部顶面时，其粘贴区域的长度占既有结构梁(1)长度的1/3。

7.根据权利要求1所述既有结构梁的钢带约束粘钢加固结构，其特征在于，所述钢带扣(5)永久封口固定的多条所述钢带(4)施加有张拉应力，且所述张拉应力为钢带(4)极限抗拉强度的10％～50％。

8.根据权利要求1所述既有结构梁的钢带约束粘钢加固结构，其特征在于，所述既有结构梁(1)的截面为矩形或T形，当既有结构梁(1)为矩形梁时，钢带(4)沿梁周向紧贴固定在外侧；当既有结构梁(1)为T型梁时，钢带(4)沿梁腹周向紧贴且穿过翼缘板固定在外侧。

9.根据权利要求1所述既有结构梁的钢带约束粘钢加固结构，其特征在于，所述钢板(2)厚度为3～10mm，材质为普通钢或不锈钢。

10.根据权利要求1所述既有结构梁的钢带约束粘钢加固结构，其特征在于，所述钢带(4)的厚度为0.5～1.5mm，宽度为16～50mm，材质为发蓝钢、不锈钢或镀锌钢。