混凝土梁的抗弯加固结构及方法技术

本发明专利技术属于土木工程技术领域。一种混凝土梁的抗弯加固结构，布设在混凝土梁的梁体中，包括第一嵌槽、第二嵌槽和固定设于所述第二嵌槽内的锚具，第一嵌槽开设在所述梁体其中一侧面上；所述第二嵌槽间隔布设在所述第一嵌槽上；匹配嵌设于所述第一嵌槽内的加固条；所述加固条匹配夹紧固定在所述锚具中，且所述加固条通过所述锚具支撑设置在所述梁体的嵌槽内。还公开了一种混凝土梁的抗弯加固方法。本申请其结构设计合理，稳定性好，能够大大提高产品的耐久性和可操作性，优化加固效果，提高钢筋混凝土梁的承载能力。

Bending Reinforcement Structure and Method of Concrete Beams

【技术实现步骤摘要】
混凝土梁的抗弯加固结构及方法
本专利技术属于土木工程
，具体涉及一种混凝土梁的抗弯加固结构及方法。
技术介绍
近年来，随着碳纤维材料制造工艺的不断完善，使碳纤维板加固工程的成本大幅降低，基于其轻质高强的材料性能，在加固领域得到了广泛的应用。当前，最常用的方法有外贴法和内嵌法两种。其中，外贴式CFRP片材加固技术现今比较成熟，结构加固技术行业标准及规范大都是针对该项技术颁布的，是目前实际工程中最多采用的一种碳纤维加固方式。然而，采用外贴CFRP板法进行加固极易受到人为或环境的影响而造成破坏，例如在现有的混凝土桥梁中，每天来往车辆非常繁多，桥面板表面的CFRP板极易受到轮胎的过往摩擦和冲击的影响而发生破坏。内嵌式加固法是CFRP片材加固混凝土结构的一种新的应用形式，其原理是在钢筋混凝土构件表面开槽，将加固材料嵌入槽中，利用粘结剂使其与构件结合紧密，达到加固和补强的目的。相对于外贴法，内嵌式加固法与原构件的粘结性能更好，尤其能避免材料裸露在外受到人为或环境破坏。但这种加固法对粘结材料性能要求较高，对开槽尺寸和工艺要求严格(槽宽不小于3倍加固材料厚度)，CFRP片材与混凝土之间的黏结锚固质量得不到有效保证，加载后容易在混凝土开槽界面产生剥离破坏。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述存在的问题和不足，提供一种混凝土梁的抗弯加固结构及方法，其结构设计合理，稳定性好，能够大大提高产品的耐久性和可操作性，优化加固效果，提高钢筋混凝土梁的承载能力。为达到上述目的，所采取的技术方案是：一种混凝土梁的抗弯加固结构，布设在混凝土梁的梁体中，包括：第一嵌槽，开设在所述梁体其中一侧面上；第二嵌槽，所述第二嵌槽间隔布设在所述第一嵌槽上；匹配嵌设于所述第一嵌槽内的加固条；以及固定设于所述第二嵌槽内的锚具，所述加固条匹配夹紧固定在所述锚具中，且所述加固条通过所述锚具支撑设置在所述梁体的嵌槽内。根据本专利技术混凝土梁的抗弯加固结构，优选地，所述锚具包括：第一夹持板；第二夹持板，所述加固条匹配设置于所述第一夹持板和所述第二夹持板之间；以及紧固件，所述紧固件连接两夹持板，并夹紧所述加固条。根据本专利技术混凝土梁的抗弯加固结构，优选地，在所述第一夹持板和所述第二夹持板的背面均设置有截面呈半圆的凸台，所述凸台与所述第二嵌槽匹配贴合；所述第一夹持板和所述第二夹持板的相对的夹持面上均设置有防滑齿牙；所述加固条纵向设置在所述第一嵌槽内。根据本专利技术混凝土梁的抗弯加固结构，优选地，所述锚具粘结设置在所述第二嵌槽内；或/和所述锚具通过锁紧螺钉顶撑在所述第二嵌槽内，所述锚具上的多个锁紧螺钉，所述锁紧螺钉倾斜设置，且所述锁紧螺钉的端部与所述第二嵌槽的顶撑。根据本专利技术混凝土梁的抗弯加固结构，优选地，当包含锁紧螺钉时，所述第二嵌槽的侧壁设置锁止槽，所述锁紧螺钉内端部与所述锁止槽匹配对应。根据本专利技术混凝土梁的抗弯加固结构，优选地，所述锚具通过固紧组件顶撑设置在所述第二嵌槽内，所述固紧组件包括：限位卡槽，其设置在所述第二嵌槽侧壁上，且所述限位卡槽靠近所述第一嵌槽设置；放置槽，其设置在所述第一嵌槽底部，所述放置槽与所述限位卡槽对接；以及设置在所述锚具底部的卡台，所述卡台通过放置槽后旋转，放入所述限位卡槽中。根据本专利技术混凝土梁的抗弯加固结构，优选地，所述加固条和所述锚具的外端均不高出梁体侧面。根据本专利技术混凝土梁的抗弯加固结构，优选地，所述加固条为碳纤维加固条，所述加固条的厚度为0.5mm～4mm，宽度为20mm～40mm，长度为1500mm～9000mm。根据本专利技术混凝土梁的抗弯加固结构，优选地，相邻两所述第二嵌槽之间的距离为100mm～400mm。一种混凝土梁的抗弯加固方法，采用上述混凝土梁的抗弯加固结构进行混凝土梁的加固，具体包括以下步骤：在混凝土梁的梁体底面开设第一嵌槽和第二嵌槽，对嵌槽进行清灰、干燥处理；在所述加固条上预装配锚具；调整相应锚具位置，并完成锚具与所述加固条的固紧，依次完成各锚具与第二嵌槽的支撑固定，使得所述加固条展平布设在所述第一嵌槽内；对所述第一嵌槽和所述第二嵌槽的表面缝隙进行填充、整平。采用上述技术方案，所取得的有益效果是：①本专利技术混凝土梁的抗弯加固结构及方法，采用内嵌圆形锚具夹持碳纤维板条进行加固，利用锚具的夹持力，改变了碳纤维板条与混凝土的黏结传力方式，无需对开槽宽度进行严格的要求。能够避免涂胶不均匀、粘结材料性能等不利因素的影响，从而大幅度降低控制开槽尺寸等施工难度，其实质为将碳纤维板表面的黏结力转变为直接、可靠的机械咬合力，增加了实际工程应用的可操作性、可靠性及耐久性。并且锚具夹持能够避免传统粘结材料的凝固时间，加快施工进度，避免粘结材料老化带来的黏结力下降的问题。②本专利技术纵向粘贴的碳纤维板条作用相当于多层碳纤维布的加固效果，减少了粘贴次数，提高工作效率，解决了传统的碳纤维板条只能平贴的布置形式，使得碳纤维板条的布置形式取得更为突出的有益效果；进而使得本申请的结构能够进行不同的形式的选择，便于针对不同的施工情况合理应用相应的碳纤维板条的横向或纵向布置形式。③本专利技术混凝土梁的抗弯加固机构不占空间，不增加结构的附加荷载，加固效果显著，有效地提高了梁的抗弯承载能力、刚度、延性和整体性，从而达到了提高结构抗弯性能的目的，加固方法施工简单快捷，适用于需提高承载力的钢筋混凝土梁加固工程，应用范围广泛。④本专利技术在混凝土梁上的施工深度浅，不会对内部的结构、以及混凝土梁的整体造成影响，且在整个受力过程中，使得锚具、碳纤维板条和混凝土梁形成统一的整体，使得碳纤维板条的抗拉伸作用力直接通过锚具作用于混凝土梁上，且呈现多点分布，而非单纯的作用于两端或者依靠粘结力实现加固。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下文中将对本专利技术实施例的附图进行简单介绍。其中，附图仅仅用于展示本专利技术的一些实施例，而非将本专利技术的全部实施例限制于此。图1为根据本专利技术实施例的混凝土梁的抗弯加固结构的结构示意图之一，其示出了加固条纵向设置、锚具粘结的结构。图2为根据本专利技术实施例的第一夹持板或第二夹持板的结构示意图之一，其示出了锚具的一种结构。图3为图2的仰视结构示意图，其示出了防滑齿牙的布置结构。图4为图2的左视结构示意图，其示出了半圆形的凸台结构。图5为根据本专利技术实施例的混凝土梁的抗弯加固结构的结构示意图之二，其示出了加固条纵向设置、锚具通过锁紧螺钉顶撑固定在第二嵌槽中的结构。图6为根据本专利技术实施例的混凝土梁的抗弯加固结构的结构示意图之三，其示出了加固条横向平贴设置、锚具通过锁紧螺钉顶撑固定在第二嵌槽中的结构。图7为根据本专利技术实施例的锚具的第一夹持板和第二夹持板的结构示意图之二，其示出了锚具的另一种结构。图8为图6中A-A向结构示意图，示出了锁紧螺钉的结构示意图。图9为根据本专利技术实施例的混凝土梁的抗弯加固结构的结构示意图之四，其示出了带有卡台的锚具结构。图10为根据本专利技术实施例的第一嵌槽和第二嵌槽的结构示意图，其示出了限位卡槽和放置槽的位置关系。图11为图10中B-B向结构示意图。图12为根据本专利技术实施例的锚具的第一夹持板的结构示意图之三，其示出了卡台的位置。图13为图12中C-C向结构示意图，其示出了卡台的结构。图中序号：100为第一嵌槽；200为第二嵌槽；300为锚具、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种混凝土梁的抗弯加固结构，布设在混凝土梁的梁体中，其特征在于，包括：第一嵌槽，开设在所述梁体其中一侧面上；第二嵌槽，所述第二嵌槽间隔布设在所述第一嵌槽上；匹配嵌设于所述第一嵌槽内的加固条；以及固定设于所述第二嵌槽内的锚具，所述加固条匹配夹紧固定在所述锚具中，且所述加固条通过所述锚具支撑设置在所述梁体的嵌槽内。

【技术特征摘要】
1.一种混凝土梁的抗弯加固结构，布设在混凝土梁的梁体中，其特征在于，包括：第一嵌槽，开设在所述梁体其中一侧面上；第二嵌槽，所述第二嵌槽间隔布设在所述第一嵌槽上；匹配嵌设于所述第一嵌槽内的加固条；以及固定设于所述第二嵌槽内的锚具，所述加固条匹配夹紧固定在所述锚具中，且所述加固条通过所述锚具支撑设置在所述梁体的嵌槽内。2.根据权利要求1所述的混凝土梁的抗弯加固结构，其特征在于，所述锚具包括：第一夹持板；第二夹持板，所述加固条匹配设置于所述第一夹持板和所述第二夹持板之间；以及紧固件，所述紧固件连接两夹持板，并夹紧所述加固条。3.根据权利要求2所述的混凝土梁的抗弯加固结构，其特征在于，在所述第一夹持板和所述第二夹持板的背面均设置有截面呈半圆的凸台，所述凸台与所述第二嵌槽匹配贴合；所述第一夹持板和所述第二夹持板的相对的夹持面上均设置有防滑齿牙；所述加固条纵向设置在所述第一嵌槽内。4.根据权利要求1～3任一所述的混凝土梁的抗弯加固结构，其特征在于，所述锚具粘结设置在所述第二嵌槽内；或/和所述锚具通过锁紧螺钉顶撑在所述第二嵌槽内，所述锚具上的多个锁紧螺钉，所述锁紧螺钉倾斜设置，且所述锁紧螺钉的端部与所述第二嵌槽的顶撑。5.根据权利要求4所述的混凝土梁的抗弯加固结构，其特征在于，当包含锁紧螺钉时，所述第二嵌槽的侧壁设置锁止槽，所述锁紧螺钉内端部与所述锁止槽匹配...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘桂荣，曲福来，刘中良，许哲，王旭，张金凯，赵顺波，
申请(专利权)人：华北水利水电大学，
类型：发明
国别省市：河南,41