[發明專利]基于預應力鋼板的混凝土梁負彎矩區加固結構

有效

• 申請號: 201710170980.3
• 申請日: 2017-03-21
• 公開（公告）號: CN107060362B
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發明（設計）人: 賴秉洪;陳尚建
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: E04G23/02
• 分類號: E04G23/02
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 薛玲

本發明提供一種基于預應力鋼板的混凝土梁負彎矩區加固結構，包括包覆于原柱體外圍的柱鋼板和覆蓋在原梁體上方的梁鋼板，所述的柱鋼板與原柱體之間用填充料填充，所述的柱鋼板上方穿過樓板處鑿槽與梁鋼板焊接，實現梁鋼板在梁柱交接處的固定，所述的梁鋼板在梁柱交接處的負彎矩區采用具有初張力的預應力鋼板，利用預應力鋼板對橫梁負彎矩處施加預應力，抑制裂縫的開展，提高梁體的抗彎能力；所述的梁鋼板通過粘結劑和螺栓與原梁體上表面連接固定。本發明利用預應力鋼板在梁的上表面負彎矩區設置預應力，可以成倍提高構件在正常使用階段的承載能力以及剛度，并可抑制裂縫開展甚至閉合裂縫，使梁構件的性能顯著改善。

技術領域

本發明所屬建筑結構加固技術領域，特別涉及基于預應力鋼板的混凝土梁負彎矩區加固結構。

背景技術

鋼筋混凝土結構是多高層工業和民用建筑最常見的結構類型。在服役期內，自身老化、外荷載增加或使用功能改變等原因導致了鋼筋混凝土建筑結構大量的加固改造需求。其中，框架和框剪結構的框架梁或連梁的端部負彎矩區常產生裂縫、出現受彎承載能力明顯不足的情況，必須進行加固。

目前，鋼筋混凝土梁結構加固方法主要有增大截面，外包鋼加固，粘貼鋼板加固法，粘貼碳纖維加固，體外預應力加固以及改變結構受力體系加固法等。其中，增大截面法影響了使用空間；外包鋼法工序復雜；粘貼鋼板加固的局限性在于被加固表面的處理以及對粘結劑的依賴性，并且裂縫不能很好的抑制，更無談閉合；體外預應力加固關鍵在于錨固點的設置，由于筋束的外置，雖然檢查更換容易，但也更易損壞，而且由于活載受迫振動時限制了自由長度，會由于延性不足而導致突然崩斷。在梁與柱交接處負彎矩區加固，錨固方式的選擇以及錨固部件的設計等，都直接影響到加固材料能否有效發揮抗彎作用、能否有效抑制裂縫開展，最終起到良好的加固效果。鑒于此，本發明提供一種基于預應力鋼板的混凝土梁負彎矩區加固結構來解決上述問題。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明為解決現有技術中存在的問題采用的技術方案如下：

一種基于預應力鋼板的混凝土梁負彎矩區加固結構，包括包覆于原柱體2外圍的柱鋼板1和覆蓋在原梁體7上方的梁鋼板4，其特征在于：所述的柱鋼板1與原柱體2之間用填充料3填充，所述的柱鋼板1上方穿過樓板處鑿槽與梁鋼板4焊接，實現梁鋼板4在梁柱交接處的固定，所述的梁鋼板4在梁柱交接處的負彎矩區采用具有初張力的預應力鋼板，利用預應力鋼板對橫梁負彎矩處施加預應力，抑制裂縫的開展，提高梁體的抗彎能力；所述的梁鋼板4通過粘結劑和螺栓8與原梁體7上表面連接固定。

所述的梁鋼板4上靠近柱鋼板1的負彎矩區上焊接有錨固鋼筋9，所述的錨固鋼筋9末端斜向上穿過柱鋼板1后插入原柱體2內，所述的錨固鋼筋9在梁鋼板4的寬度方向上均勻對稱布置。

所述的螺栓8穿過梁鋼板4后伸入原梁體7的混凝土內，粘結劑通過擠壓注入法填滿梁鋼板4和原梁體7之間的空隙，通過螺栓8的錨固連接，將梁鋼板4的預應力鋼板上的預應力有效傳遞到梁體內部。

所述的柱鋼板1與原柱體2之間通過栓釘5和拉結筋連接，栓釘5垂直連接于柱鋼板1上，拉結筋一端與栓釘5連接，一端伸入原柱體2內，實現柱鋼板1與原柱體2之間的連接固定，填充料3將柱鋼板1與原柱體2之間的間隙填滿后，將栓釘5與拉結筋包裹，進一步實現柱鋼板1與原柱體2之間的固定連接。

所述的柱鋼板1周向均開孔穿過植筋6，植筋6內側端伸入原柱體2內，外側端通過螺母旋合與柱鋼板1外側面固定，通過植筋6將柱鋼板1與原柱體2錨固成整體，實現對原柱體2的進一步加固。

所述的填充料3選用微膨脹細石混凝土或灌漿料。

所述的梁鋼板4的寬度大于原梁體7的寬度與四倍螺栓8的直徑之和，將原梁體7兩側局部樓板作為梁體的翼緣，通過螺栓8連接梁鋼板4與該局部樓板將梁鋼板4上的預應力傳遞到原梁體7和梁體翼緣上。