一种FRP与锚栓钢板加固系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种FRP与锚栓钢板加固系统，包括加固钢板、加固锚栓以及FRP碳纤维层；该系统在加固钢板与钢筋混凝土梁间增加了FRP碳纤维层，提高了钢板的加固补强效果；通过在普通钢材材质的加固钢板上涂覆水泥基防火涂层或石膏基防火涂层，弥补了普通钢材质的加固钢板作为建筑材料在防火方面所存在的不足，满足了2小时耐火极限的要求；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。

【技术实现步骤摘要】
一种FRP与锚栓钢板加固系统
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FRP与锚栓钢板加固系统。
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FRP与锚栓钢板加固系统。为达到上述目的，本技术提供如下技术方案：一种FRP与锚栓钢板加固系统，包括粘贴在钢筋混凝土梁上的加固钢板以及将加固钢板紧固在钢筋混凝土梁上的加固锚栓，所述钢筋混凝土梁与加固钢板间填充有FRP碳纤维层；所述加固钢板为普通钢或高强耐火钢材质，所述加固锚栓为高强钢材质；所述加固钢板为普通钢材材质时，加固钢板上涂有水泥基防火涂层或是石膏基防火涂层。进一步，还包括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，钢筋混凝土梁两端头各至少有一组U型箍倾斜包裹在钢筋混凝土梁上，倾斜方向为从钢筋混凝土梁端头向钢筋混凝土梁中心处。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。本技术的有益效果在于：(1)该系统在加固钢板与钢筋混凝土梁间增加了FRP碳纤维层，提高了钢板的加固补强效果。(2)加固钢板采用高强耐火钢材质或是将普通钢材材质的加固钢板与防火涂层相结合，通过在普通钢材材质的加固钢板上涂覆水泥基防火涂层或石膏基防火涂层，弥补了普通钢材质的加固钢板作为建筑材料在防火方面所存在的不足，满足了2小时耐火极限的要求。(3)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。(4)钢筋混凝土梁两端头处的U型箍倾斜设置，使得其可在火灾中形成悬链性效应，防止了砼掉落，提升了系统的整体性和稳定性。(5)直剪锚栓与结构胶的共同使用，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。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为实施例一的结构示意图；图2为图1的Ⅰ-Ⅰ剖视图；图3为实施例二的结构示意图；图4为图3的Ⅱ-Ⅱ剖视图。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。实施例一如图所示，本实施例中的FRP与锚栓钢板加固系统，包括粘贴在钢筋混凝土梁1上的加固钢板2以及将加固钢板2紧固在钢筋混凝土梁1上的加固锚栓3，所述钢筋混凝土梁1与加固钢板2间填充有FRP碳纤维层7；所述加固钢板2为普通钢或高强耐火钢材质，所述加固锚栓3为高强钢材质；所述加固钢板2为普通钢材材质时，加固钢板上涂有水泥基防火涂层或是石膏基防火涂层。具体的，加固钢板2、FRP碳纤维层7与钢筋混凝土梁1间相互粘接，加固锚栓3上涂覆有无机胶或有机胶，加固钢板2通过加固锚栓3可靠紧固在钢筋混凝土梁1上。一方面，该系统通过在加固钢板2与钢筋混凝土梁1间增加FRP碳纤维层，提高了钢板的加固补强效果。另一方面，通过选择适当的材质，即加固钢板2为普通钢或高强耐火钢材质，来提高加固钢板2的耐火极限。当加固钢板2为普通钢材质时，将普通钢材材质的加固钢板2与防火涂层相结合，通过水泥基防火涂层或石膏基防火涂层弥补普通钢材质的加固钢板2作为建筑材料在防火方面所存在的不足，使其满足2小时耐火极限的要求。而当加固钢板2直接为高强耐火钢材质时，无需再涂覆防火涂层，即通过合理选材即可满足2小时耐火极限的要求。实施例二本实施例中的FRP与锚栓钢板加固系统，即在实施例一的基础上加装U型箍4及压条5；具体包括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；所述压条5有两根，对应包覆在U型箍4两端，两压条5通过横穿U型箍4及钢筋混凝土梁1的构造螺栓6紧固。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2与钢筋混凝土梁1间的变形协调性，解决了现有加固钢板2与原结构受力协同性差的问题。作为实施例二的进一步改进，钢筋混凝土梁1两端头各至少有一组U型箍4倾斜包裹在钢筋混凝土梁1上，倾斜方向为从钢筋混凝土梁1端头向钢筋混凝土梁1中心处。倾斜包裹在钢筋混凝土梁1两端头处的U型箍4可在火灾中形成悬链性效应，防止砼掉落。作为实施例二的进一步改进，所述U型箍和/或压条为高强度耐高温合金钢材质。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。作为实施例二的进一步改进，所述构造螺栓为高强度合金钢材质。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对本技术进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本技术权利要求书所限定的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种FRP与锚栓钢板加固系统，其特征在于：包括粘贴在钢筋混凝土梁上的加固钢板以及将加固钢板紧固在钢筋混凝土梁上的加固锚栓，所述钢筋混凝土梁与加固钢板间填充有FRP碳纤维层；所述加固钢板为普通钢或高强耐火钢材质，所述加固锚栓为高强钢材质；所述加固钢板为普通钢材材质时，加固钢板上涂有水泥基防火涂层或是石膏基防火涂层。

【技术特征摘要】
1.一种FRP与锚栓钢板加固系统，其特征在于：包括粘贴在钢筋混凝土梁上的加固钢板以及将加固钢板紧固在钢筋混凝土梁上的加固锚栓，所述钢筋混凝土梁与加固钢板间填充有FRP碳纤维层；所述加固钢板为普通钢或高强耐火钢材质，所述加固锚栓为高强钢材质；所述加固钢板为普通钢材材质时，加固钢板上涂有水泥基防火涂层或是石膏基防火涂层。2.根据权利要求1所述的FRP与锚栓钢板加固系统，其特征在于：还包括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...

【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，庞华炜，
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