专利名称：混凝土结构钢板-frp复合加固方法
技术领域：
本发明属于土木工程结构加固技术领域，涉及混凝土结构钢板-FRP复合加固方法。
背景技术：
传统机械锚固方法是将锚固件穿过纤维布表面，这样会使纤维布受到多向力的作 用并在穿孔附近产生应力集中，导致纤维布强度降低并且分析模型难以确定，限制了这种 传统加固方法在工程中的应用。近年来有学者提出了复合锚固技术，利用螺杆将钢片压在 纤维布上，达到阻止纤维布早期剥离破坏的目的。这种方法利用的是螺杆挤压钢片实现对 纤维布的压紧作用，不需要将锚固件穿过纤维布表面。但是这种方法存在如下问题1)纤 维布属于脆性材料，破坏时脆性很大；2)锚固件施加给FRP的力不均勻；3)容易在锚固件 附近产生应力集中；4)FRP利用率不够理想。
发明内容
本发明要解决的技术问题是为了克服现有纤维布锚固方法中的不足，本发明提供一种混凝土结构钢板-FRP 复合加固方法，不仅解决了由于纤维布属于脆性材料导致破坏时很突然的问题，而且提高 了纤维布利用率，而且钢板也参与受力，加固梁的承载力更高，延性更好。本发明的技术方案如下混凝土结构钢板-FRP复合加固方法包括钢片、钢板、螺杆、螺母、垫片、胶粘剂和 纤维布。钢片的形状为矩形，在钢片的两侧各有一个和螺杆直径相匹配的孔，要保证两孔内 侧边缘距离稍微大于纤维布宽度。首先沿着纤维布纵向方向，按照预先设计好的锚固件间 距，在纤维布两侧确定把要安装锚固件的螺杆的位置，螺杆之间距离要对应钢片上两孔的 距离，再用钻头在混凝土构件标定位置上钻孔，孔深一般为50mm，然后注入胶粘剂，固定螺 杆，螺杆的埋深为50mm。螺杆的总长度根据埋深、粘贴纤维布的厚度、钢片厚度以及螺母高 度来确定。接着清理粘贴纤维布的混凝土部位，把纤维布粘贴在设计的粘贴位置，然后把钢 板放置于粘贴好的纤维布上压实，最后将钢片依次套装在固定好的螺杆上，最后将螺母和 垫片套装在螺杆上，用扭力扳手对螺母施加扭矩。本发明的效果和益处是改进的复合锚固方法的局部钢片施加压力容易导致纤维布不平整，进而可能诱发 应力集中，引入钢板这一锚固件可以解决这个问题；纤维布受到锚固件的压力比较均勻，提 高了纤维布和混凝土的粘结效果，延缓纤维布的剥离，从而使FRP材料利用率更高；同时由 于纤维布是脆性材料，加固层数越多脆性越明显，但是因为钢板本身参与受力，这样多层纤 维布加固时的脆性破坏大大降低，加固梁的承载力更大，延性更好。
附图1是钻孔后的钢片示意图。附图2是螺杆和螺母组合示意图。附图3是钢板示意图。附图4是螺杆螺母钢片组合示意图。附图5是本发明在加固中的横截面示意图。附图6是本发明在加固中的纵截面示意图。图中1钢片；2螺杆；3螺母；4垫片；5钢板；6纤维布；7混凝土梁。
具体实施例方式以下结合技术方案和附图详细叙述本发明的具体实施方式
。混凝土结构钢板-FRP复合加固方法由钢片1，螺杆2，螺母3，垫片4，钢板5，纤维 布6，混凝土梁7组成。钢片1是矩形，长边棱角打磨光滑，首先在预定位置用电钻钻出对称 的孔，用来固定螺杆2，孔的大小和螺杆匹配。在钻孔过程中要保证钻孔的垂直和位置的准 确。经过清孔处理后，在孔内注入胶粘剂，把螺杆2插入孔中，固定在相应位置，在插入过程 中要保持螺杆的垂直。然后待固定螺杆的胶粘剂完全固化后，用裁好的纤维布6，把纤维布 粘贴到预先设计好的位置。然后把钢板5放到粘贴好的纤维布上压实。然后将垫片4和螺 母3套装在螺杆2上，并用扭力扳手对螺母3施加扭力，用来紧固钢片1和钢板5。
权利要求
一种混凝土结构钢板 FRP复合加固方法，包括钢片(1)；螺杆(2)；螺母(3)；垫片(4)；钢板(5)；纤维布(6)；混凝土梁(7)；其特征是钢片(1)的形状为矩形，在钢片(1)的两侧各有一个和螺杆(2)直径相匹配的孔，要保证两孔内侧边缘距离稍微大于纤维布(6)宽度；首先沿着纤维布(6)纵向方向，按照预先设计好的锚固件间距，在纤维布(6)两侧确定把要安装锚固件的螺杆(2)的位置，螺杆(2)之间距离要对应钢片(1)上两孔的距离，再用钻头在混凝土梁(7)标定位置上钻孔，孔深一般为50mm，然后注入胶粘剂，固定螺杆(2)，螺杆(2)的埋深为50mm；螺杆(2)的总长度根据埋深、粘贴纤维布(6)的厚度、钢片(1)厚度以及螺母(3)高度来确定；接着清理粘贴纤维布(6)的混凝土部位，把纤维布(6)粘贴在设计的粘贴位置，然后把钢板(5)放置于粘贴好的纤维布(6)上压实，最后将钢片(1)依次套装在固定好的螺杆(2)上，最后将螺母(3)和垫片(4)套装在螺杆(2)上，用扭力扳手对螺母(3)施加扭矩。
全文摘要
一种混凝土结构钢板-FRP复合加固方法，属于土木工程结构加固技术领域。其特征是在钢片的两侧各有一个和螺杆直径相匹配的孔，在纤维布两侧确定把要安装锚固件的螺杆的位置，螺杆距离要对应钢片上两孔的距离，再用钻头在混凝土构件标定位置上钻孔，注入胶粘剂，固定螺杆，接着清理粘贴纤维布的混凝土部位，把纤维布粘贴在设计的粘贴位置，然后把钢板放置于粘贴好的纤维布上压实，最后将钢片依次套装在固定好的螺杆上，最后将螺母和垫片套装在螺杆上，用扭力扳手对螺母施加扭矩。本发明的效果和益处是纤维布受到锚固件的压力比较均匀，延缓纤维布的剥离，FRP材料利用率更高；引入钢板这一锚固件，钢板本身参与受力，加固梁的承载力更大，延性更好。
文档编号E04G23/02GK101994398SQ20101050954
公开日2011年3月30日 申请日期2010年10月15日 优先权日2010年10月15日
发明者何化南, 吴智敏, 石昌文, 程功, 董伟, 董海 申请人:方远建设集团股份有限公司;大连理工大学