一种用于预应力纤维布加固混凝土结构的锚固装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种用于预应力纤维布加固混凝土结构的锚固装置，包括固定部、活动部和连接两者的螺杆，固定部固定在混凝土表面，活动部与混凝土表面相邻的表面粘贴纤维布，螺杆的一端连接固定部，另一端连接活动部，并且可以调节固定部和活动部两者之间的距离，活动部的另一表面安装有压杆，压杆固定在混凝土表面，压杆与活动部接触的表面呈弧形且抛光处理，压杆可使活动部粘贴纤维布的表面贴紧混凝土表面，并且张拉过程中预应力摩擦损失小。本实用新型专利技术使混凝土表面的损伤小，能保证预应力纤维布的张拉控制应力达到很高的水平，能保证预应力纤维布与混凝土表面有可靠的粘结，锚固装置可永久性保留在加固结构上，预应力施加过程中以锚固装置支架作反力架，放张后预应力损失较小，且锚固体系构造简单，便于施工应用，成本低廉。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及建筑领域，特别涉及的是混凝土结构的加固方法。
技术介绍
加固钢筋混凝土结构的传统方法有粘钢板法、扩大截面法、不锈钢绞线法等。它们均存在钢筋、钢板易锈蚀，施工复杂，劳动强度大，打孔对结构有损伤等明显不足。传统加固方法未解决钢筋、钢板锈蚀问题，需要研究新的加固材料与技术。近年来，外贴纤维布的加固方法由于耐腐蚀、施工方便快捷、自重小、不占用使用空间等优点而成为一项新兴加固技术。当使用非预应力纤维布加固混凝土受弯构件时，钢筋完全发挥强度时纤维布发挥出不到20％的强度，难以抑制结构的变形与裂缝的发展。纤维布高强度的特点仅在梁中主筋屈服以后才得以充分发挥，而在主筋屈服前，纤维布所起的作用有限。因此，它对提高被加固构件的开裂荷载及屈服荷载作用不是十分明显，对受弯构件在使用阶段的性能改善有限。为了更加充分而合理地利用纤维布高强度的特点，取得更好的加固效果，进行预应力加固是有效的途径。预应力加固的构件在承受荷载之前纤维布就已经发挥了相当的强度，既有效地利用了纤维布的高强度，又能抑制构件的变形和裂缝的发展，从而可提高构件在使用荷载作用下的性能。预应力FRP片材加固受弯构件是一项非常新颖的加固技术。目前已经发展的预应力体系有(1)在粘贴非预应力纤维片材之前让受弯构件起反拱，然后粘贴纤维片材，释放反拱，从而使得纤维片材产生预应力。此种方法产生的预应力水平较低。(2)通过外部反力架预先张拉纤维片材，然后粘贴到加固的构件上，待养护完毕后，在构件端部剪断纤维片材进行放张，对加固构件施加预应力。(3)在加固构件上设置永久性锚具，纤维片材以加固构件本身作为反力架进行张拉，张拉完毕后粘贴在构件上，锚具保留在原位。为了提高初始预应力水平，应该研究预应力FRP片材在梁端的有效锚固措施。常用的锚固措施是在梁端设置U形箍，它能比较有效的防止预应力FRP布不在梁端发生锚固粘结破坏，从而可在一定程度上提高初始预应力水平，此种方法已被国内外许多学者采用，例如日本的吴智深教授、我国的叶列平、尚守平教授等；另一个有效的锚固措施是在梁上设置永久性的锚具，此种方式不需要外部反力架体系，而通过加固梁自身提供的反力进行张拉，这样可以减小预应力放张时粘贴层的剪切变形，从而降低了传递给混凝土表面的剪力，有效防止加固梁发生纤维片材剥离破坏，使FRP片材的强度能充分发挥出来，而且它更适合加固现场施工操作。例如，加拿大的Wight等人，研究了预应力碳纤维布的圆杆形永久性锚具及其锚固方法；日本的Kojima等人，研究了预应力碳纤维板的钢管式锚具系统及其锚固方法。U形箍锚固方法施工工期长，张拉设备使用效率低，锚固效果有一定的限度。圆杆形永久性锚具及其锚固方法，会因应力集中而使FRP布在锚具处过早破坏，不能使FRP布抗拉强度高的特性得到充分利用。钢管式锚具造价高，其锚固方法会损伤加固梁底混凝土，施工精度要求很高，不适合加固混凝土箱型梁和混凝土板等结构。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种能够充分发挥纤维布抗拉强度高的材料特性，且提高加固混凝土结构在使用荷载作用的性能的锚固装置。本技术采用的技术方案是一种用于预应力纤维布加固混凝土结构的锚固装置，包括固定部、活动部和连接两者的螺杆，固定部固定在混凝土表面，活动部与混凝土表面相邻的表面粘贴纤维布，螺杆的一端连接固定部，另一端连接活动部，并且可以调节固定部和活动部两者之间的距离，活动部的另一表面安装有压杆，压杆固定在混凝土表面，压杆与活动部接触的表面呈弧形且抛光处理，压杆可使活动部粘贴纤维布的表面贴紧混凝土表面，并且张拉过程中预应力摩擦损失小。进一步，活动部用于粘贴纤维布的表面开有交叉的U形槽，以保证纤维布能够被施加高水平的预应力。此外，固定部呈T形，带有预留孔和加劲肋，活动部呈L形，在L形的短肢外表面焊接具有一定长度的螺杆，螺杆的另一端插入固定部的预留孔并安装螺母。本技术的优点本技术使混凝土表面的损伤小，能保证预应力纤维布的张拉控制应力达到很高的水平，能保证预应力纤维布与混凝土表面有可靠的粘结，锚固装置可永久性保留在加固结构上，预应力施加过程中以锚固装置支架作反力架，放张后预应力损失较小，且整个锚固装置构造简单，便于施工应用，成本低廉。附图说明图1是本技术锚固装置示意图图2是本技术锚固装置活动部和螺杆示意图图3是本技术锚固装置压杆示意图图4是本技术锚固装置活动部侧向剖面图具体实施方式现结合附图具体说明本技术附图中，1是固定部，2是螺杆，3是活动部，4是压杆，5是纤维布，6是膨胀螺栓，7是U形槽。锚固装置，如图1所示，将活动部3制作成L形，在L形的长肢外表面交叉开U形槽7，如图4所示，以便粘贴纤维布5，在L形的短肢外表面焊接具有一定长度的螺杆2，如图2所示，以便张拉和固定锚固装置。在被加固结构的混凝土表面固定该锚固装置时，首先将一个带有预留孔和加劲肋的T形钢支架既固定部1通过膨胀螺栓6固定在混凝土表面，然后将L形锚固装置的螺杆2插入钢支架的预留孔并安装螺母，在L形锚固装置的长肢内表面外侧安装弧形截面压杆4，压杆4通过膨胀螺栓6固定在混凝土上。压杆4的弧形外表面，如图3所示，需要抛光，以减小纤维布张拉时压杆和锚固装置之间的摩擦力，从而减小预应力损失；压杆4要有足够的抗弯刚度，以保证在张拉过程中锚固装置表面与混凝土表面始终充分接触，不因张拉力的偏心而发生翘转，从而使预应力纤维布和混凝土表面能充分接触，保证粘贴质量。使用上述锚固装置的锚固方法，包括如下步骤1)预先在活动部3粘贴纤维布5；2)把固定部1固定在待加固的混凝土表面；3)将活动部3上的螺杆2一端插入固定部1的预留孔并安装螺母；4)安装压杆4，使活动部3与混凝土表面接触(不加压力)；5)调节螺母，施加预应力(或使用张拉设备以固定部为反力架进行张拉，张拉到控制应力后紧固螺母)；6)紧固压杆4。实施例L形锚固装置宽160mm，长肢长180mm、厚10mm，短肢长45mm、厚35mm，在长肢外表面交叉开U形槽并粘贴芳纶纤维布，在短肢外侧焊接长240mm、直径为18mm的螺杆；弧形截面压杆长250mm，半径25mm，弧形外表面抛光处理，预留孔中心距为200mm、净距为170mm；T形钢支架翼缘长220mm、宽60mm、厚15mm，腹板宽100mm、高60mm、厚10mm，加劲肋厚10mm。使用膨胀螺栓在混凝土板上固定T形钢支架和弧形截面压杆，以T形钢支架为反力架进行张拉，张拉到控制应力后拧紧锚固装置螺杆上的螺母进行固定，然后放张。权利要求1.一种用于预应力纤维布加固混凝土结构的锚固装置，包括固定部、活动部和连接两者的螺杆，固定部固定在混凝土表面，活动部与混凝土表面相邻的表面粘贴纤维布，螺杆的一端连接固定部，另一端连接活动部，并且可以调节固定部和活动部两者之间的距离，活动部的另一表面安装有压杆，压杆固定在混凝土表面，其特征是压杆与活动部接触的表面呈弧形且抛光处理。2.根据权利要求1所述的用于预应力纤维布加固混凝土结构的锚固装置，其特征是活动部用于粘贴纤维布的表面开有交叉的U形槽。3.根据权利要求1或2所述的用于预应力纤维布加固混凝土结构的锚固装置，其特征是固定部呈T形，带有预留孔和加劲肋，活动部呈L形，在L形的短肢外表面焊接具有一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于预应力纤维布加固混凝土结构的锚固装置，包括固定部、活动部和连接两者的螺杆，固定部固定在混凝土表面，活动部与混凝土表面相邻的表面粘贴纤维布，螺杆的一端连接固定部，另一端连接活动部，并且可以调节固定部和活动部两者之间的距离，活动部的另一表面安装有压杆，压杆固定在混凝土表面，其特征是：压杆与活动部接触的表面呈弧形且抛光处理。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张建伟，杜修力，邓宗才，何唯平，
申请(专利权)人：深圳市海川实业股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]