[發明專利]粘貼鋼板加固木梁的方法

有效

• 申請號: 201010569117.3
• 申請日: 2010-12-02
• 公開（公告）號: CN102061812A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發明（設計）人: 李向民;許清風;朱雷;錢藝柏;史文杰
• 申請（專利權）人: 上海市建筑科學研究院（集團）有限公司;江蘇省金陵建工集團有限公司;上海市建筑科學研究院科技發展總公司
• 主分類號: E04G23/02
• 分類號: E04G23/02
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 吳瑾瑜

技術領域

本發明涉及建筑工程領域，具體涉及建筑加固改造，尤其是木梁的維修加固，是一種利用粘貼鋼板加固木梁的方法。

背景技術

我國現存的文物建筑多為木結構或磚木結構。由于老化或使用荷載增加常導致木梁抗彎承載力不足，需進行加固。過去一般多采用整根更換的方式，但由于我國木結構多采用榫接，更換木梁就需要拆開原先的結構，會導致相連木構件的附加損傷，勢必影響到相連木柱、斗拱和木屋架的整體性和安全使用，甚至可能損壞文物建筑所蘊含的歷史文化價值和歷史風貌特征。

若采取在木梁受拉面粘貼鋼板并用膨脹螺栓錨固的加固方法可有效避免拆壞原有結構，并保證木梁承載力滿足后續使用要求。

發明內容

本發明旨在提供粘貼鋼板加固木梁的方法。

這種粘貼鋼板加固木梁的方法，其技術方案為，根據簡支木梁的受力模式（上部為受壓面，下部為受拉面），將木梁受拉面平整修補后，通過粘貼鋼板并用膨脹螺栓錨固提高其承載能力。

粘貼鋼板加固木梁的方法，包括以下步驟：

（1）對木梁受拉面和鋼板進行預處理：

對木梁受拉面進行表面平整度處理、并擦洗，如受拉面有裂縫或凹坑時，采用修補膠進行修補；可用丙酮來擦洗木梁受拉面；?

選用厚度3mm～5mm、與木梁跨度等長的整塊鋼板，先對鋼板粘貼面進行表面粗糙處理和表面清潔處理；

（2）在干燥后的木梁受拉面涂抹底膠；分別在鋼板粘貼面和木梁底面涂抹粘鋼結構膠，然后將鋼板粘貼在木梁受拉面，并壓實，使粘鋼結構膠層無空隙；

（3）沿鋼板中心線位置布置膨脹螺栓錨固，各膨脹螺栓中心的間距為500～700mm，并使鋼板、粘鋼結構膠和木梁結合緊密。

所用的鋼板為整塊鋼板，寬度為木梁寬度的90%～100%。

鋼板的中心線與木梁受拉面的中線重合。

最邊緣的第一個膨脹螺栓的中心與鋼板邊緣的距離為30～350mm，優選為50～250mm。

膨脹螺栓的直徑為8～10mm。

當木梁高度不大于200mm時，使用厚度為3～4mm的鋼板，各膨脹螺栓間距為600～700mm。

當木梁高度大于200mm時，使用厚度為4～5mm的鋼板，各膨脹螺栓間距為500～600mm。

本發明根據簡支木梁的受力模式（上部為受壓邊緣，下部為受拉邊緣），在木梁受拉邊緣通過粘貼鋼板并用膨脹螺栓錨固提高其承載能力。通過上述方法加固后的木梁，其承載力增加超過50%。

本發明粘貼鋼板加固木梁的方法，不僅能克服替換法的缺點，有效避免拆壞原有結構，還能保證木梁的承載力和耐久性滿足后續使用要求。因此，粘貼鋼板加固木梁是一種行之有效的方法。

附圖說明

圖1為實施例1和2的木梁加固縱向示意圖

圖2為實施例1和2的木梁加固在A-A方向的截面圖

1—木梁，2—鋼板，3—受拉面，4—受壓面，5—粘鋼結構膠層，6—膨脹螺栓。

具體實施方式

實施例1

由于老化，高度200mm、寬100mm、跨度3.6m、全長4m的木梁承載力不能滿足安全要求，需進行加固。實施步驟為：

（1）先對木梁承受的荷載進行卸載。對木梁1的受拉面3（即底面）進行表面平整度處理，并用丙酮進行擦洗，使受拉面3（底面）平整度和清潔度滿足粘貼要求。如底面存在裂縫或凹坑，則需用修補膠進行修補；干燥后待用；

選用3mm厚、100mm寬、長3.6米的整塊鋼板，進行鋼板粘貼面的表面粗糙處理，并進行表面清潔處理；

（2）?在干燥后的木梁受拉面涂抹底膠，分別在鋼板2的粘貼面和木梁受拉面3涂抹粘鋼結構膠，然后將鋼板粘貼在木梁受拉面，形成粘鋼結構膠層5，并壓實保證粘鋼結構膠層5無空隙；鋼板的中心線與木梁受拉面的中線重合；

（3）沿鋼板中心位置布置直徑為8mm的膨脹螺栓進行錨固，保證鋼板2、粘鋼結構膠層5和木梁受拉面3結合緊密。?膨脹螺栓中心的間距為700mm，最邊緣的第一個膨脹螺栓的中心與鋼板邊緣的距離為50mm。如圖1、2所示。

待粘鋼結構膠完全固化后，粘貼鋼板加固的木梁可繼續承載。

上述高200mm、寬100mm、跨度3.6m、全長4m的花旗松木梁，如采用三分點加載（跨度3.6m、加載點間距1.2m）時，未加固前，木梁的承載力約為30kN；經過上述方法加固，即粘貼3mm厚鋼板并用直徑8mm膨脹螺栓（間距700mm）錨固后加固木梁承載力提高到49.6?kN。

實施例2