一种新型的锚栓钢板加固耐火系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种新型的锚栓钢板加固耐火系统，属于结构工程领域。该加固耐火系统包括加固钢板、加固锚栓、U型箍、压条以及构造螺栓。该实用新型专利技术通过采用U型箍以及加固锚栓同时对加固钢板进行固定，使得加固钢板在钢筋混凝土梁上紧固可靠，保证了加固钢板与钢筋混凝土梁间的变形协调性；该系统改变了钢筋、加固钢板以及加固锚栓的选材，将其由常规的普通碳素钢替换成具有高强耐火材质的钢材，保证了系统整体结构在火灾中具有相对较高的抗弯承载能力，有效避免了正截面钢板过早发生剥离破坏，显著改善加固梁的抗火性能。

【技术实现步骤摘要】
一种新型的锚栓钢板加固耐火系统
本技术属于结构工程领域，具体涉及一种用于对建筑及桥梁结构中混凝土构件进行加固补强的锚栓钢板加固耐火系统。
技术介绍
目前，混凝土梁的加固方法参照(《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2013)，主要有增大截面法、外包型钢加固法、粘贴钢板加固法、粘贴纤维复合材料加固法及预应力加固法等。其中粘贴钢板加固法因其良好的加固效果及施工便利等特点，在钢筋混凝土梁正截面加固中广泛采用。所谓粘贴钢板加固法，是将钢板采用高性能的环氧类粘接剂粘结于混凝土构件的表面，使钢板与混凝土形成统一的整体，利用钢板良好的抗拉强度达到增强构件承载能力及刚度的目的。然而，传统粘钢加固方法在加固面极易发生钢板剥离现象，从而造成加固结构的过早破坏，而锚栓加固体系因施工工艺需求，锚栓与锚栓孔之间空隙较大，致使加固钢板与原结构受力协同性较差。鉴于此，有必要提出一种加固耐火系统，使其既可发挥出传统粘钢加固的优势，又能减小锚栓孔与锚栓之间的间隙，达到增加加固体系受力协同性、提高加固体系承载力的目的。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的在于提供一种受力协同性及耐火性好、承载力强的锚栓钢板加固耐火系统。为达到上述目的，本技术提供如下技术方案：一种新型的锚栓钢板加固耐火系统，包括粘贴在钢筋混凝土梁上的加固钢板、将加固钢板紧固在钢筋混凝土梁上的加固锚栓、若干个间隔设置并将加固钢板包裹在钢筋混凝土梁上的U型箍、以及将U型箍包覆在钢筋混凝土梁上的压条；所述钢筋混凝土梁中的钢筋以及加固锚栓均为高强度耐火材质，所述加固钢板为高强度耐火合金钢板，加固锚栓上涂覆有无机胶或有机胶，加固钢板与钢筋混凝土梁间的缝隙处灌注有机胶或无机胶，所述U型箍通过无机胶或有机胶粘贴在加固钢板及钢筋混凝土梁上，所述压条有两根，对应包覆在U型箍两端，两压条通过横穿U型箍及钢筋混凝土梁的构造螺栓紧固。进一步，所述U型箍和/或压条为高强度耐高温合金钢材质。进一步，所述构造螺栓为高强度合金钢材质。进一步，所述加固锚栓上涂覆的无机胶为无机镁堌胶。进一步，所述加固钢板与钢筋混凝土梁间的缝隙处灌注的有机胶为有机填充胶。本技术的有益效果在于：(1)该系统通过采用U型箍以及加固锚栓同时对加固钢板进行固定，使得加固钢板在钢筋混凝土梁上紧固可靠，从而保证了加固钢板与钢筋混凝土梁间的变形协调性，解决了现有加固钢板与原结构受力协同性差的问题。(2)该加固耐火系统中的钢筋特别选用高强度耐火钢筋，加固钢板特别采用高强度耐火合金钢板，加固锚栓特别采用高性能耐火材质锚栓，通过将常规的普通碳素钢替换成具有高强耐火材质的钢材，在不同火灾温度下，保证了系统整体结构在火灾中具有相对较高的抗弯承载能力，保证了各构件在没有防火层保护时仍拥有不低于2小时的耐火极限。(3)直剪锚栓与结构胶的共同使用，一方面，既可发挥传统粘钢加固的优势，又通过直剪锚栓的引入，减小了锚栓孔与锚栓之间的间隙，不仅增加了加固体系受力协同性，还提高了加固体系承载力，有效避免了加固量较大时因钢板剥离而过早破坏。另一方面，通过选择材料并合理组合应用，在不加保护性涂层的前提下进一步可靠保证了系统的耐火性。附图说明为了使本技术的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本技术提供如下附图进行说明：图1为本技术的结构示意图；图2为钢筋与加固锚栓安装位置示意图；图3为高温下钢材的折减系数曲线图。具体实施方式下面将结合附图，对本技术的优选实施例进行详细的描述。如图所示，本技术中的锚栓钢板加固耐火系统，包括粘贴在钢筋混凝土梁1上的加固钢板2、将加固钢板2紧固在钢筋混凝土梁1上的加固锚栓3、若干个间隔设置并将加固钢板2包裹在钢筋混凝土梁1上的U型箍4、以及将U型箍4包覆在钢筋混凝土梁1上的压条5；所述钢筋混凝土梁1中的钢筋11以及加固锚栓3均为高强度耐火材质，所述加固钢板2为高强度耐火合金钢板或不锈钢钢板，加固锚栓上涂覆有无机胶或有机胶，加固钢板与钢筋混凝土梁间的缝隙处灌注有无机胶或有机胶，所述U型箍通过无机胶或有机胶粘贴在加固钢板及钢筋混凝土梁上，所述压条5有两根，对应包覆在U型箍两端，两压条通过横穿U型箍及钢筋混凝土梁的构造螺栓6紧固。一方面，该系统通过采用U型箍4以及加固锚栓3同时对加固钢板2进行固定，使得加固钢板2在钢筋混凝土梁上紧固可靠，从而保证了加固钢板与钢筋混凝土梁间的变形协调性，解决了现有加固钢板与原结构受力协同性差的问题。另一方面，该系统改变了钢筋、加固钢板以及加固锚栓的选材，将其由常规的普通碳素钢替换成具有高强耐火材质的钢材，如图3所示，在不同火灾温度下，耐火钢的强度折减系数均明显高于普通碳素钢，即耐火钢在火灾中拥有较高的屈服强度和极限强度，保证了系统整体结构在火灾中具有相对较高的抗弯承载能力，保证了各构件在没有防火层保护时仍拥有不低于2小时的耐火极限。温度(℃)20100200300400500600700800900普通碳素钢111110.780.470.230.110.06国产耐火钢11.111.0931.141.0790.9740.8080.4120.20.16本实施例中，钢筋选用高强度耐火钢筋，加固钢板2采用高强度耐火合金钢板或不锈钢钢板，加固锚栓采用高性能耐火材质锚栓，如高强度不锈钢锚栓，提高了系统在高温当中的抗弯承载力。本实施例中，加固钢板2与钢筋混凝土梁1间的缝隙处灌注无机胶或有机填充胶，提高了其熔点及燃点，进一步保证了系统的抗火性，使得贴附在钢筋混凝土梁1上的加固钢板2能够在火灾状况下可靠保证加固效果。另外，该系统中还增设有压条及构造螺栓，通过构造螺栓横穿压条、U型箍及钢筋混凝土梁，不仅能实现固定U型箍的目的，更能约束钢筋混凝土梁1上部的受压区，使钢筋混凝土梁1的抗压强度提高。本实施例中，U型箍4与压条5均为高强度耐高温合金钢材质，所述加固锚栓上涂覆有无机胶或有机胶，涂覆无机胶时无机胶优选采用无机镁堌胶。当然，根据实际情况，U型箍4与压条5也可采用普通合金钢材质。作为上述方案的优选改进，所述构造螺栓也为高强度合金钢材质。一种锚栓钢板加固方法，主要包括以下步骤：(1)用少量有机结构胶将加固钢板连接定位在钢筋混凝土梁上；(2)在钢筋混凝土梁及加固钢板上确定加固锚栓位置，钻孔并清孔；(3)将无机胶或有机胶涂覆在加固锚栓及胶孔间，通过加固锚栓将加固钢板固定在钢筋混凝土梁上；此处优选无机镁堌胶；(4)利用封边胶对加固钢板边缘进行封边处理；(5)待封边胶硬化后向加固钢板与钢筋混凝土梁间的缝隙处压力灌注无机胶或有机填充胶，以填满缝隙；(6)通过无机胶或有机胶将若干个U型箍间隔粘贴固定在加固钢板及钢筋混凝土梁上；(7)将两根压条对应包覆在U型箍两端，并通过横穿压条、U型箍及钢筋混凝土梁的构造螺栓将两压条与U型箍拉紧。进一步地，进行步骤(1)前，对钢筋混凝土梁及加固钢板接触面进行打磨处理，除去钢筋混凝土梁表面浮浆与加固钢板表面杂质。该方法在传统加固方法的基础上进行改进和加强，可进行大截面构件的加固处理，且能有效避免正截面钢板发生剥离破坏、增加钢板与原截面的受力协同性、显著改善加固梁的抗火性能。最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本技术的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型的锚栓钢板加固耐火系统，其特征在于：包括粘贴在钢筋混凝土梁上的加固钢板、将加固钢板紧固在钢筋混凝土梁上的加固锚栓、若干个间隔设置并将加固钢板包裹在钢筋混凝土梁上的U型箍、以及将U型箍包覆在钢筋混凝土梁上的压条；所述钢筋混凝土梁中的钢筋以及加固锚栓均为高强度耐火材质，所述加固钢板为高强度耐火合金钢板，加固锚栓上涂覆有无机胶或有机胶，加固钢板与钢筋混凝土梁间的缝隙处灌注有机胶或无机胶，所述U型箍通过无机胶或有机胶粘贴在加固钢板及钢筋混凝土梁上，所述压条有两根，对应包覆在U型箍两端，两压条通过横穿U型箍及钢筋混凝土梁的构造螺栓紧固。

【技术特征摘要】
1.一种新型的锚栓钢板加固耐火系统，其特征在于：包括粘贴在钢筋混凝土梁上的加固钢板、将加固钢板紧固在钢筋混凝土梁上的加固锚栓、若干个间隔设置并将加固钢板包裹在钢筋混凝土梁上的U型箍、以及将U型箍包覆在钢筋混凝土梁上的压条；所述钢筋混凝土梁中的钢筋以及加固锚栓均为高强度耐火材质，所述加固钢板为高强度耐火合金钢板，加固锚栓上涂覆有无机胶或有机胶，加固钢板与钢筋混凝土梁间的缝隙处灌注有机胶或无机胶，所述U型箍通过无机胶或有机胶粘贴在加固钢板及钢筋混凝土梁上，所述压条有两根，对应包覆在U型箍两...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞钧，罗献纯，庞淇允，胡鹰，全学友，
申请(专利权)人：重庆市公安消防总队，重庆大学，
类型：新型
国别省市：重庆,50