[發(fā)明專利]一種FRP墻體加固裝置及加固方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910260060.X
• 申請(qǐng)日: 2019-04-02
• 公開（公告）號(hào): CN109914849B
• 公開（公告）日: 2021-03-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王繼兵;魏保立;馬淑芳;沈志
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院
• 主分類號(hào): E04G23/02
• 分類號(hào): E04G23/02;E04B1/41
• 代理公司: 鄭州芝麻知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 41173
• 代理人: 董曉勇

本發(fā)明涉及建筑施工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種FRP墻體加固裝置及加固方法，包括有加固層、立柱和墻板間連接桿；加固層貼合在同一個(gè)墻體的兩面；立柱貼合在加固層的表面，立柱自同一個(gè)墻體的兩側(cè)將加固層和墻體夾在中間；墻板間連接桿貫穿墻體和加固層并與墻體兩側(cè)的立柱固定連接；加固層與墻體通過膠水固定連接，其中加固層與立柱接觸的部位其背面涂有膠水；該裝置提高了墻體的極限載荷能力，改善了墻體的結(jié)構(gòu)延性，同時(shí)通過立柱加強(qiáng)了FRP材料在墻體的錨固，還通過混凝土基礎(chǔ)和樓板連接件增強(qiáng)了立柱對(duì)墻體的加固性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及建筑施工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種FRP墻體加固裝置及加固方法。

背景技術(shù)

建筑由于使用時(shí)間長而導(dǎo)致部分墻體嚴(yán)重老化，從而導(dǎo)致墻體的承載能力不斷下降，存在著較為嚴(yán)重的安全隱患。因此需對(duì)此類墻體進(jìn)行加固。然而，現(xiàn)有技術(shù)的墻體加固結(jié)構(gòu)，主要是針對(duì)已開裂的裂縫進(jìn)行加固，而不是從根本上對(duì)尚未開裂的墻體進(jìn)行加固。另外，只針對(duì)已開裂的裂縫進(jìn)行加固，僅僅能夠避免裂縫進(jìn)一步開裂，而不能從根本上提高墻體的抗彎強(qiáng)度。

例如古城南京現(xiàn)存大量的砌體房屋，僅民國時(shí)期的砌體建筑就有200多座，是南京建筑文化遺存的重要組成部分，有著重要的文物價(jià)值、使用價(jià)值和科研價(jià)值。經(jīng)歷了近一個(gè)世紀(jì)時(shí)間的洗禮后，這些民國建筑逐漸老化、剝蝕；產(chǎn)權(quán)人和使用單位對(duì)結(jié)構(gòu)的肆意改造也使這些建筑物遭受了很大程度的損害；加上當(dāng)時(shí)的建筑結(jié)構(gòu)未考慮抗震設(shè)防要求，結(jié)構(gòu)的抗震能力基本不能滿足現(xiàn)行的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范要求。為了更好地保護(hù)和合理開發(fā)好這些具有代表性的優(yōu)秀建筑，為后人留下豐富的建筑文化遺產(chǎn)，必須對(duì)民國砌體建筑進(jìn)行加固。

傳統(tǒng)的砌體加固方法一般有如下幾種：擴(kuò)大截面法、外包型鋼加固法、鋼筋網(wǎng)水泥砂漿加固法、外部后張預(yù)應(yīng)力加固法、水泥灌漿法和噴射混凝土加固法等，這些方法盡管經(jīng)過了很長時(shí)間的實(shí)際工程應(yīng)用，有一定的優(yōu)點(diǎn)。但文物建筑不同于一般的工業(yè)與民用建筑，有著自身的特點(diǎn)和特殊性。優(yōu)秀的文物建筑都要求保持建筑物的原有風(fēng)貌，不得對(duì)上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行變動(dòng)，甚至對(duì)原外立面都不允許進(jìn)行修改，以免破壞原有的風(fēng)貌，傳統(tǒng)的加固方法基本無法達(dá)到這些苛刻的要求。

近年來日益成熟的FRP加固砌體法逐漸走進(jìn)了大眾的視野。采用FRP加固砌體結(jié)構(gòu)的技術(shù)由于既適用于墻體局部開裂的加固，也適用于墻體承載力不足情況下的加固，因此近年來開始逐漸得到了工程界的高度重視。

與傳統(tǒng)的加固方式對(duì)比，這種新技術(shù)有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)：

1.高強(qiáng)高效：可大幅度提高構(gòu)件的延性和承載力，改善構(gòu)的受力性能。FRP材料的抗拉強(qiáng)度約為鋼材的10倍，比重卻僅有鋼材的1/4。

2.良好的耐腐蝕性和耐久性：可使加固的構(gòu)件抵御各種酸、堿、鹽的腐蝕，提高建筑物的整體耐久性。加固后不需定期維護(hù)，而且可對(duì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)起到保護(hù)作用；具有足夠的適應(yīng)氣溫變化的能力；在FRP外加防火涂料還可有效防火，增強(qiáng)了結(jié)構(gòu)對(duì)惡劣的外部環(huán)境的適應(yīng)能力，延長了結(jié)構(gòu)壽命。

3.耐疲勞性：對(duì)于經(jīng)常承受動(dòng)荷載、循環(huán)荷載、可變荷載等作用的結(jié)構(gòu)，加固后可以有效保證結(jié)構(gòu)整體的抗疲勞性能。

4.保持外觀：針對(duì)圓形、矩形及不規(guī)則曲面等各種結(jié)構(gòu)狀，節(jié)點(diǎn)、梁、板、柱等各種結(jié)構(gòu)部位，F(xiàn)RP材料加固可以基本保持結(jié)構(gòu)的原始外觀和形狀，這一優(yōu)勢(shì)對(duì)于古文物建筑有著絕對(duì)不可替代的重要意義。同時(shí)，由于FRP材料自身輕質(zhì)的特點(diǎn)，加固后每平米增重一般不會(huì)超過一公斤，基本可以認(rèn)為不改變?cè)Y(jié)構(gòu)的自重，這樣也有效保證了原結(jié)構(gòu)的抗震性能不會(huì)因?yàn)樵黾幼灾囟魅酢?/p>

5.方便施工：現(xiàn)場(chǎng)使用FRP片材時(shí)可根據(jù)具體情況和需要任意裁剪，不需準(zhǔn)備復(fù)雜的施工工具。因此FRP加固施工過程具有周期短、功效高、占地少等優(yōu)點(diǎn)。有資料表明，粘貼FRP加固是粘貼鋼板加固施工功效的4倍到8倍。此外，由于FRP布是柔性材料，所以基本可以達(dá)到100％的有效粘貼率，即便在局部存在氣泡，也非常容易處理，相應(yīng)的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)是要求有效粘貼率達(dá)到70％，因此可以有效的保證了施工的質(zhì)量和驗(yàn)收。