[實用新型]一種防止碳纖維過早剝落的碳纖維加固工字梁

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821714657.4
• 申請日: 2018-10-23
• 公開（公告）號: CN209179536U
• 公開（公告）日: 2019-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魏鼎峰;孫艷
• 申請（專利權(quán)）人: 山東科技大學(xué)
• 主分類號: E04G23/02
• 分類號: E04G23/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及碳纖維材料加固鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，具體地，本實用新型提出了一種防止碳纖維過早剝落的碳纖維加固工字梁，用以解決碳纖維加固鋼結(jié)構(gòu)時碳纖維易剝落的問題。一種防止碳纖維過早剝落的碳纖維加固工字梁，包括工字梁、碳纖維加固層、結(jié)構(gòu)膠粘劑以及防剝落碳纖維布套箍和不銹鋼套箍。所述碳纖維加固層通過結(jié)構(gòu)膠粘劑粘結(jié)在工字梁下部受拉翼緣外表面，防剝落碳纖維布套箍和不銹鋼套箍分別位于工字梁下部受拉翼緣底面外露碳纖維布加固層外和碳纖維板加固層外，從而在防止碳纖維材料過早剝落的同時提高工字梁的抗拉強度，增強碳纖維加固層與工字梁的粘結(jié)力，節(jié)省材料。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及碳纖維材料加固鋼結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，具體地，本實用新型涉及一種防止碳纖維過早剝落的碳纖維加固工字梁。

背景技術(shù)

隨著鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展，碳纖維材料加固鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用逐漸流行。使碳纖維材料與鋼結(jié)構(gòu)形成一體，二者之間相互受力，共同承擔(dān)外部荷載的作用。然而碳纖維加固鋼結(jié)構(gòu)，并不是直接將碳纖維材料放置在鋼結(jié)構(gòu)上，而是通過結(jié)構(gòu)膠粘劑將二者相粘結(jié)。

發(fā)明專利申請?zhí)枴?01320408454.3”，名稱為“一種既有型鋼構(gòu)件的碳纖維加固方法”的專利申請技術(shù)，公開了一種采用碳纖維布加固鋼構(gòu)件的方法，但其對碳纖維布剝落問題未采取措施，易造成材料浪費，不能起到理想的加固效果。

現(xiàn)有試驗研究資料表明，碳纖維加固鋼結(jié)構(gòu)的破壞大多由于碳纖維材料與鋼結(jié)構(gòu)之間發(fā)生脫膠破壞，隨著荷載的增大，脫膠區(qū)域不斷擴大，最終導(dǎo)致剝離破壞。并且目前結(jié)構(gòu)加固所采用的結(jié)構(gòu)膠粘劑僅適用在常溫范圍內(nèi)，如果在惡劣環(huán)境下，結(jié)構(gòu)膠粘劑固化緩慢，界面粘結(jié)效果不佳，強度削弱。因此碳纖維加固層提前剝落，直接影響碳纖維加固鋼結(jié)構(gòu)的安全性及耐久性。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型所要解決的是碳纖維加固層過早剝落的問題，提供一種解決方案，即在碳纖維加固層外布置碳纖維布套箍和不銹鋼套箍，防止碳纖維材料過早剝落的同時有效提高工字梁下部受拉翼緣抗拉強度，顯著延長工字梁的使用周期。

為解決上述問題，本實用新型采取了如下技術(shù)方案：一種防止碳纖維過早剝落的碳纖維加固工字梁，包括工字梁、碳纖維加固層、結(jié)構(gòu)膠粘劑以及防剝落碳纖維布套箍和不銹鋼套箍。所述碳纖維加固層位于工字梁下部受拉翼緣外表面，通過結(jié)構(gòu)膠粘劑粘結(jié)在工字梁外表面；所述結(jié)構(gòu)膠粘劑分別位于工字梁下部受拉翼緣和碳纖維布加固層之間以及碳纖維布加固層和碳纖維板加固層之間；所述防剝落碳纖維布套箍和不銹鋼套箍分別位于工字梁下部受拉翼緣外露碳纖維布加固層外和碳纖維板加固層外。

所述碳纖維加固層分別為碳纖維布加固層和碳纖維板加固層，其中碳纖維布采用I級高強度型碳纖維布通過結(jié)構(gòu)膠粘劑粘貼于工字梁受拉翼緣全底面，碳纖維板采用I級高強度型碳纖維板通過結(jié)構(gòu)膠粘劑貼于工字梁受拉翼緣底面中部。

所述結(jié)構(gòu)膠粘劑為環(huán)氧樹脂。

所述碳纖維布套箍分別位于工字梁受拉翼緣底面外露碳纖維布處并呈十字型布置。

所述不銹鋼套箍布置于碳纖維板加固層處，采用機械錨固。

本實用新型與現(xiàn)有碳纖維直接加固鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)相比，優(yōu)勢在于：對于碳纖維加固鋼結(jié)構(gòu)在環(huán)境惡劣條件下，碳纖維加固層容易脫落，從而對鋼結(jié)構(gòu)造成破壞，浪費資源并威脅人類的生命財產(chǎn)安全。針對碳纖維加固層過早剝落的問題，采用本實用新型所述的碳纖維布套箍和不銹鋼套箍結(jié)合加固，將碳纖維加固層與工字梁緊密粘貼在一起形成整體，增強碳纖維加固層與工字梁的粘結(jié)力，提高工字梁的抗拉強度，延長工字梁的使用壽命，節(jié)省材料，提高利用效率，為人類的生命財產(chǎn)安全提供了保障。

本實用新型針對工字梁下部受拉翼緣中部易受拉破壞的問題，采用碳纖維布加固受拉翼緣全底面，中部較易斷裂部分再布置碳纖維板進行加固，大大提高了受拉翼緣的抗拉強度和工字梁的承載力。

附圖說明

圖1為本實用新型的主視結(jié)構(gòu)示意圖。