一种钢筋混凝土梁预应力钢丝绳加固装置及其方法
【专利摘要】本发明公开一种钢筋混凝土梁预应力钢丝绳加固装置及其方法，加固装置固定安装在混凝土梁上，主要包括两条角钢、一条钢丝绳及若干条可调螺栓；两条角钢分别通过其一边水平固装在混凝土梁的左右梁侧上，该两条角钢的另一边上沿其长度方向各开设有一排螺栓孔；若干条可调螺栓上均设有圆环，该若干条可调螺栓分别一一对应地可调锁设在两条角钢的螺栓孔内，钢丝绳在两条角钢各自可调螺栓的圆环间通过越格蜿蜒曲折方式缠绕构成有张紧绕过混凝土梁梁底的若干组依次平行排列的“凵”型加固筋，钢丝绳的两自由端分别采用铝扣件与相邻近的一“凵”型加固筋进行张紧锚固。本发明相比现有技术具有施工便捷、加固效果优异、抗剪性能优越及适用性强等优点。
【专利说明】一种钢筋混凝土梁预应力钢丝绳加固装置及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及钢筋混凝土梁加固【技术领域】，具体涉及一种钢筋混凝土梁加固装置及其方法，采用预应力钢丝绳加固来提升土梁抗剪性能。
【背景技术】
[0002]现有钢筋混凝土梁抗剪加固技术主要有增大截面加固法、外粘型钢加固法、粘贴纤维复合材料加固法、粘贴钢板加固法、增设支点加固法和钢绞线网片-聚合物砂浆加固法等。现有加固方法存在以下问题:(1)加固材料与原有构件间存在应力滞后效应，共同工作能力较差，大大影响加固效果；(2)加固材料端部锚固长度不够，容易发生锚固端的剥离破坏；(3)增大原有构件的截面尺寸，影响观瞻和使用。针对目前钢筋混凝土梁抗剪加固方法存在的上述问题，本发明人进行深入研究后提出一种新的施工简便、加固效果优异、抗剪性能优越的钢筋混凝土梁预应力钢丝绳加固装置及其方法。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种钢筋混凝土梁预应力钢丝绳加固装置，相比现有技术具有施工便捷、加固效果优异、抗剪性能优越及适用性强等优点。
[0004]本发明的另一目的在于提供一种钢筋混凝土梁预应力钢丝绳加固方法，同理具有施工便捷、加固效果优异、抗剪性能优越及适用性强等优点。
[0005]为了达成上述目的，本发明的解决方案是:
[0006]一种钢筋混凝土梁预应力钢丝绳加固装置，固定安装在混凝土梁上，主要包括两条角钢、一条钢丝绳及若干条可调螺栓；所述两条角钢分别通过其一边水平固装在所述混凝土梁的左右梁侧上，该两条角钢的另一边上沿其长度方向各开设有一排螺栓孔；所述若干条可调螺栓上均设有圆环，该若干条可调螺栓分别一一对应地可调锁设在所述两条角钢的螺栓孔内，所述钢丝绳在所述两条角钢各自所述可调螺栓的圆环间通过越格蜿蜒曲折方式缠绕构成有张紧绕过所述混凝土梁梁底的若干组依次平行排列的“U”型加固筋，所述钢丝绳的两自由端分别采用铝扣件与相邻近的一所述“U”型加固筋进行张紧锚固。
[0007]所述铝扣件分别张紧锚固在所述混凝土梁的梁底位置。
[0008]各所述可调螺栓上均螺设有一便于调节该可调螺栓的螺母，该螺母和所述圆环分别位于所述角钢的另一边的两侧位置。
[0009]所述两条角钢各自的一排螺栓孔均呈等间距排列，该两排螺栓孔呈左右一一正相对应设置。
[0010]一种钢筋混凝土梁预应力钢丝绳加固方法，包括以下几个步骤:
[0011]I)角钢处理及安装:准备两条角钢，于该两条角钢的一边上沿其长度方向各开设一排螺栓孔，将该两条角钢通过其另一边水平固装在混凝土梁的左右梁侧上；
[0012]2)可调螺栓安装:准备若干条带圆环的可调螺栓，将该若干条可调螺栓分别一一对应地可调螺设在所述两条角钢的两排螺栓孔上，各所述可调螺栓的带圆环的一端朝下设置；
[0013]3)钢丝绳加固缠绕:准备一条钢丝绳和两组铝扣件，首先将所述钢丝绳的一端穿过一所述角钢上一端部可调螺栓的圆环后采用一组铝扣件锚固，之后将所述钢丝绳在所述两条角钢各自可调螺栓的圆环间通过越格蜿蜒曲折方式缠绕至所述角钢另一端部，构成有初步张紧绕过所述混凝土梁梁底的若干组依次平行排列的“U”型加固筋，所述钢丝绳的另一端通过另一组铝扣件锚固；
[0014]4)钢丝绳预应力张拉:可调往上拧动所述两条角钢上的各所述可调螺栓对所述钢丝绳实施预应力张拉，即完成混凝土梁预应力钢丝绳加固实施。
[0015]所述I)步骤中，所述两条角钢各自的一排螺栓孔均呈等间距排列，该两排螺栓孔呈左右正相对应设置。
[0016]所述I)步骤中，两条角钢的另一边上各开设有安装孔，对应混凝土梁的两侧梁上各开设有相适配的钻孔，所述两条角钢通过化学锚栓对安装孔和钻孔锚固实现匹配安装。 [0017]所述I)步骤前，对钢筋混凝土梁实施表层处理:在需加固的部位实施粉刷层剥离并进行弹线定位，之后在下端的梁角部相应位置实施倒角处理。
[0018]所述2)步骤中，各所述可调螺栓上均螺设有一便于调节该可调螺栓的螺母，该螺母和所述圆环分别位于所述角钢的另一边的两侧位置。
[0019]所述3)步骤中，所述两组铝扣件分别张紧锚固在所述混凝土梁的梁底位置。
[0020]采用上述方案后，本发明一种钢筋混凝土梁加固装置及其方法，相对于现有技术的有益效果在于:
[0021]一、加固中仅采用单根钢丝绳越格缠绕，并通过可调螺栓对钢丝绳施加预应力张拉，无需采用特制张拉器材，施工便捷，大大提高了施工效率；而且采用了预应力技术，可以有效避免应力滞后效应，锚固可靠，提高加固效果；
[0022]二、加固中仅需对单根钢丝绳的两端部通过两组铝扣件实施锚固，避免了现行施工方法中对多根钢丝绳实施锚固的繁琐步骤，大大提高了施工效率；
[0023]三、钢丝绳的两端优选地能够于梁底位置实施锚固，克服了现有只能在梁侧锚固时可能受剪失效的弊端；
[0024]四、加工中两条角钢的部位优选地布置于梁侧的靠顶部位置，钢丝绳贴近梁体，可调螺栓长度适中，加固效果明显，可适用于带楼板钢筋混凝土梁的抗剪加固，同时可适用于梁高较小的钢筋混凝土梁的加固。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1为本发明的立体图；
[0026]图2为图1的主视图；
[0027]图3为图1的后视图；
[0028]图4为图2中A-A向剖示图。
[0029]标号说明
[0030]角钢I安装孔11
[0031]螺栓孔12可调螺栓2
[0032]圆环21钢丝绳3[0033]铝扣件4化学锚栓5
[0034]螺母6混凝土梁L
【具体实施方式】
[0035]下面结合附图和【具体实施方式】对本案作进一步详细的说明。
[0036]本发明涉及一种钢筋混凝土梁预应力钢丝绳加固装置，固定安装在混凝土梁L上，如图1-4所示，加固装置主要包括两条角钢1、一条钢丝绳3、及若干条可调螺栓2。
[0037]所述两条角钢I分别通过其一边水平固装在混凝土梁L的左右梁侧上，优选地固装在梁侧的靠顶端位置(参见图1)。角钢I的固装方式有多种方式，具体给出一实施例，两条角钢I的一边上各开设有若干个安装孔11，对应混凝土梁L的两侧梁上开设有相适配的若干个钻孔(图中未示出)，两条角钢I通过化学锚栓5对安装孔11和钻孔进行匹配锚固，即实现在混凝土梁L上的定位安装。
[0038]两条角钢I的另一边上沿其长度方向各开设有一排螺栓孔12，每螺栓孔12内螺设有一带圆环21的可调螺栓2 (相对螺栓孔12上下可调)，各可调螺栓2的圆环21朝下设置以供钢丝绳3贯穿。可调螺栓2上螺设有一位于角钢I上方的螺母6，该螺母6和圆环21分别位于角钢I的另一边的两侧位置，加固过程中通过可调螺栓2上的螺母6对钢丝绳3的松紧程度进行调节。给出实施例中，可调螺栓2上位于角钢I下方位置同样设有螺母6。再有，优选地，所述两条角钢I在梁侧上呈左右相对设置，两条角钢I上各自的一排螺栓孔均呈等间距排列，如此两排螺栓孔呈左右一一正相对应设置。 [0039]钢丝绳3在两条角钢I各自可调螺栓2的圆环21间通过越格蜿蜒曲折方式缠绕。具体如图1所示，一角钢I上的可调螺栓2的圆环21依次用A1、B1、C1…顺序标示，另一角钢I上的可调螺栓2的圆环21依次用A4、B4、C4…顺序标示，混凝土梁L的梁底的两梁角对应用A2、B2、C2…和A3、B3、C3…顺序标示。钢丝绳3的越格蜿蜒曲折缠绕为(A1-A2-A3-A4)- (B4-B3-B2-B1) - (C1-C2-C3-C4)-(……)，如此构成有张紧绕过混凝土梁L梁底的若干组依次平行排列的“ U ”型加固筋。
[0040]所述钢丝绳3的两自由端分别采用一组铝扣件4进行张紧锚固，具体地铝扣件4对钢丝绳3自由端和相邻近的一上述“U”型加固筋并排扣合实现张紧锚固。优选地，两组铝扣件4分别张紧锚固在混凝土梁L的梁底位置。
[0041]上述钢筋混凝土梁预应力钢丝绳加固装置对应的加固方法，主要包括以下几个步骤:
[0042]I)角钢处理及安装:准备两条角钢1，于该两条角钢I的一边上沿其长度方向各开设一排螺栓孔12，将该两条角钢I通过其另一边水平固装在混凝土梁L的左右梁侧上；
[0043]2)可调螺栓安装:准备若干条带圆环21的可调螺栓2，将该若干条可调螺栓2分别一一对应螺设在两条角钢I的两排螺栓孔12上，各可调螺栓2的带圆环21的一端朝下设置，并且该各可调螺栓2相对螺栓孔12上下可调；各可调螺栓2的圆环21与角钢I不宜过分贴近，以保证可调螺栓2有足够的张拉行走距离；
[0044]3)钢丝绳加固缠绕:准备一条钢丝绳3和两组铝扣件4，首先将钢丝绳I的一端穿过一角钢I 一端部可调螺栓2的圆环21后，采用一组铝扣件4锚固，之后将钢丝绳3在两条角钢I的各自可调螺栓2的圆环21间通过越格蜿蜒曲折方式缠绕至角钢I另一端部，构成有初步张紧绕过混凝土梁L梁底的若干组依次平行排列的“U”型加固筋(参见图4)，钢丝绳3的另一端通过另一组铝扣件4锚固；
[0045]4)钢丝绳预应力张拉:可调往上拧动两条角钢I上的各可调螺栓2，以对钢丝绳3实施预应力张拉，即完成混凝土梁L预应力钢丝绳加固实施。
[0046]优选地，所述I)步骤中，两条角钢I各自的一排螺栓孔均呈等间距排列，该两排螺栓孔呈左右一一正相对应设置，以此缠绕构成的若干组依次平行排列的“U”型加固筋其左右竖直部呈正相对设置。
[0047]上述张拉完成后按相关规定进行聚合物砂浆面层的设置，施工中需采用粘结性能较好的双组份聚合物砂浆进行抹面，施工完成后应严格按照使用说明进行面层养护。
[0048]优选地，所述I)步骤中，两条角钢I的另一边上采用化学锚栓与混凝土梁L固定安装，具体地，于两条角钢I的另一边上各开设有安装孔11，对应混凝土梁L的两侧梁上各开设有相适配的钻孔(图中未示出)，两条角钢I通过化学锚栓5对安装孔11和钻孔匹配锚固实现安装。
[0049]优选地，所述I)步骤前，对混凝土梁L实施表层处理:在需加固的部位实施粉刷层剥离并进行弹线定位，之后在下端的左右侧梁角的相应位置实施倒角处理(处理后呈圆角)。较佳地，倒角及钻孔完成后采用空气压缩机吹除孔道及倒角梁壁的粉尘，清理完成后采用丙酮清洗孔道内壁及倒角位置；
[0050]优选地，所述2)步骤中，各所述可调螺栓2上均螺设有一螺母6，该螺母6和圆环21分别位于角钢I的另一边的两侧位置。步骤4)中通过旋紧可调螺栓2上的螺母6实现对钢丝绳3进行预应力张拉，便于可调螺栓2可调作用，同时起加强可调螺栓2的张紧定位。给出实施例中，可调螺栓2上位于角钢I下方位置同样设有螺母6。
[0051]优选地，所述3)步骤中，所述两组铝扣件4分别张紧锚固在混凝土梁L的梁底位置，能够克服现有只能在梁侧锚固时可能受剪失效的弊端。
[0052]以上所述仅为本发明的优选实施例，凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化和修饰，均应属于本发明权利要求的范围。
【权利要求】
1.一种钢筋混凝土梁预应力钢丝绳加固装置，固定安装在混凝土梁上，其特征在于:主要包括两条角钢、一条钢丝绳及若干条可调螺栓；所述两条角钢分别通过其一边水平固装在所述混凝土梁的 左右梁侧上，该两条角钢的另一边上沿其长度方向各开设有一排螺栓孔；所述若干条可调螺栓上均设有圆环，该若干条可调螺栓分别一一对应地可调锁设在所述两条角钢的螺栓孔内，所述钢丝绳在所述两条角钢各自所述可调螺栓的圆环间通过越格蜿蜒曲折方式缠绕构成有张紧绕过所述混凝土梁梁底的若干组依次平行排列的“U ”型加固筋，所述钢丝绳的两自由端分别采用铝扣件与相邻近的一所述“U”型加固筋进行张紧锚固。
2.如权利要求1所述的一种钢筋混凝土梁预应力钢丝绳加固装置，其特征在于:所述铝扣件分别张紧锚固在所述混凝土梁的梁底位置。
3.如权利要求1所述的一种钢筋混凝土梁预应力钢丝绳加固装置，其特征在于:各所述可调螺栓上均螺设有一便于调节该可调螺栓的螺母，该螺母和所述圆环分别位于所述角钢的另一边的两侧位置。
4.如权利要求1所述的一种钢筋混凝土梁预应力钢丝绳加固装置，其特征在于:所述两条角钢各自的一排螺栓孔均呈等间距排列，该两排螺栓孔呈左右一一正相对应设置。
5.一种钢筋混凝土梁预应力钢丝绳加固方法，其特征在于，包括以下几个步骤: O角钢处理及安装:准备两条角钢，于该两条角钢的一边上沿其长度方向各开设一排螺栓孔，将该两条角钢通过其另一边水平固装在混凝土梁的左右梁侧上； 2)可调螺栓安装:准备若干条带圆环的可调螺栓，将该若干条可调螺栓分别一一对应地可调螺设在所述两条角钢的两排螺栓孔上，各所述可调螺栓的带圆环的一端朝下设置； 3)钢丝绳加固缠绕:准备一条钢丝绳和两组铝扣件，首先将所述钢丝绳的一端穿过一所述角钢上一端部可调螺栓的圆环后采用一组铝扣件锚固，之后将所述钢丝绳在所述两条角钢各自可调螺栓的圆环间通过越格蜿蜒曲折方式缠绕至所述角钢另一端部，构成有初步张紧绕过所述混凝土梁梁底的若干组依次平行排列的“U”型加固筋，所述钢丝绳的另一端通过另一组铝扣件锚固； 4)钢丝绳预应力张拉:可调往上拧动所述两条角钢上的各所述可调螺栓对所述钢丝绳实施预应力张拉，即完成混凝土梁预应力钢丝绳加固实施。
6.如权利要求5所述的一种钢筋混凝土梁预应力钢丝绳加固方法，其特征在于:所述I)步骤中，所述两条角钢各自的一排螺栓孔均呈等间距排列，该两排螺栓孔呈左右一一正相对应设置。
7.如权利要求5所述的一种钢筋混凝土梁预应力钢丝绳加固方法，其特征在于:所述1)步骤中，两条角钢的另一边上各开设有安装孔，对应混凝土梁的两侧梁上各开设有相适配的钻孔，所述两条角钢通过化学锚栓对安装孔和钻孔锚固实现匹配安装。
8.如权利要求5所述的一种钢筋混凝土梁预应力钢丝绳加固方法，其特征在于:所述O步骤前，对钢筋混凝土梁实施表层处理:在需加固的部位实施粉刷层剥离并进行弹线定位，之后在下端的梁角部相应位置实施倒角处理。
9.如权利要求5所述的一种钢筋混凝土梁预应力钢丝绳加固方法，其特征在于:所述2)步骤中，各所述可调螺栓上均螺设有一便于调节该可调螺栓的螺母，该螺母和所述圆环分别位于所述角钢的另一边的两侧位置。
10.如权利要求5所述的一种钢筋混凝土梁预应力钢丝绳加固方法，其特征在于:所述 3)步骤中，所述两组铝扣件分别张紧锚固在所述混凝土梁的梁底位置。
【文档编号】E04G23/02GK103953202SQ201410066292
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年2月26日 优先权日:2014年2月26日
【发明者】黄群贤, 郭子雄, 崔俊, 陈庆猛, 庄景峰, 林奇 申请人:华侨大学, 厦门特房建设工程集团有限公司