钢筋混凝土柱的加固装置及加固方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种钢筋混凝土柱的加固装置及加固方法，其中加固装置包括FRP布、N块钢板和N块磁铁；钢筋混凝土柱的表面开设有沿其轴向延伸的N个凹槽；一块钢板固定设置于一个凹槽内；FRP布包覆于设置了钢板的钢筋混凝土柱的外部；一块磁铁设置于一个凹槽内，并与FRP布相接。本发明专利技术通过磁铁与钢板的嵌压装置对FRP布施加预应力，避免了使用螺栓连接导致钢筋混凝土柱内部受损的情况，提高了钢筋混凝土柱结构的耐久性。使用时只需将磁铁通过外力与钢板连接在一起即可，不需要大型机械设备协助张拉，操作过程简单、便捷，且使用后无需拆除张拉设备，有效提高了施工效率。有效提高了施工效率。有效提高了施工效率。

【技术实现步骤摘要】
钢筋混凝土柱的加固装置及加固方法


[0001]本专利技术公开了一种钢筋混凝土柱的加固装置及加固方法，属于钢筋混凝土柱加固


技术介绍

[0002]现有的工业建筑与民用建筑，多以钢筋混凝土结构为主。由于设计问题、施工质量问题、地基沉降、地震等外力，导致钢筋混凝土柱的承载力不足，因此，需要对其进行加固，从而提升其力学性能、耐久性和抗震性能，保障人民生产、生活的安全性与稳定性。
[0003]现有技术中通常使用外包钢法、粘结钢法和预应力加固法对钢筋混凝土柱进行加固。采用预应力加固钢筋混凝土柱，可以改变原结构内力分布，使得一般加固结构中所特有的应力应变滞后现象得以消除，因此采用预应力对钢筋混凝土加固更为有效。预应力加固法已经逐渐取代传统的外包钢法和粘结钢法，称为主流的钢筋混凝土柱加固方法。
[0004]目前通过预应力加固钢筋混凝土柱的方法中，大多对于施工要求很高，需要设置大量的螺栓连接，以达到预应力施加的效果，这不仅增加了施工的难度与时间，还会导致加固材料由于内部锚固所需的孔洞增加，而减小了整体结构的耐久性。

技术实现思路

[0005]本申请的目的在于，提供一种钢筋混凝土柱的加固装置及加固方法，以解决现有技术中采用预应力加固法加固钢筋混凝土柱存在的施工难度大、耗时久、结构耐久性差的技术问题。
[0006]本专利技术的第一方面提供了一种钢筋混凝土柱的加固装置，包括FRP布、N块钢板和N块磁铁；
[0007]钢筋混凝土柱的表面开设有沿其轴向延伸的N个凹槽；
[0008]一块钢板固定设置于一个所述凹槽内；
[0009]所述FRP布包覆于设置了所述钢板的所述钢筋混凝土柱的外部；
[0010]一块磁铁设置于一个所述凹槽内，并与所述FRP布相接。
[0011]优选地，所述磁铁的磁力强度为8000～14000高斯。
[0012]优选地，还包括N组固定组件，每组所述固定组件中均包括M颗锚钉；
[0013]所述M颗锚钉沿一块所述钢板的延伸方向依次排布，并穿过所述钢板与所述钢筋混凝土柱相接。
[0014]优选地，还包括环形套箍；
[0015]所述环形套箍套设于设置了所述磁铁的所述钢筋混凝土柱的外部；
[0016]所述环形套箍的数量为多个；
[0017]多个所述环形套箍沿所述钢筋混凝土柱的轴线方向依次设置。
[0018]优选地，所述凹槽的形状为半圆形；
[0019]所述钢板的形状与所述凹槽的形状相同，尺寸匹配。
[0020]优选地，所述磁铁的形状与所述钢板的形状相同，尺寸匹配。
[0021]优选地，所述凹槽的数量根据第一公式确定，所述第一公式为：
[0022][0023]式中，f
p
为FRP布加固所需的张拉预应力大小；L为FRP布的总长；ΔL为单个磁铁压紧后FRP布的伸长量；E
p
为FRP布的弹性模量。
[0024]优选地，所述单个磁铁压紧后FRP布的伸长量根据第二公式确定，所述第二公式为：
[0025]ΔL＝2πr
‑
2r＝2r(π
‑
1)
[0026]式中，r为半圆形钢板的半径。
[0027]优选地，所述环形套箍的材质中包括碳纤维、玻璃纤维和芳纶纤维中的一种或者多种。
[0028]本专利技术的第二方面提供了一种钢筋混凝土柱的加固方法，包括：
[0029]在钢筋混凝土柱的表面开设N个沿其轴向延伸的凹槽；
[0030]在每个所述凹槽内固定一块钢板；
[0031]在固定了所述钢板的钢筋混凝土柱的外表面包覆FRP布；
[0032]在每个所述凹槽内设置一块磁铁，所述磁铁与所述FRP布相接，用于向所述FRP布施加预应力。
[0033]本专利技术的钢筋混凝土柱的加固装置及加固方法，相较于现有技术，具有如下有益效果：
[0034]本专利技术通过磁铁与钢板的嵌压装置对FRP布施加预应力，避免了使用螺栓连接导致钢筋混凝土柱内部受损的情况，提高了钢筋混凝土柱结构的耐久性。同时，使用时只需要将磁铁通过外力与钢板连接在一起即可，不需要大型机械设备进行协助张拉，操作过程简单、便捷，且使用后无需拆除张拉设备，有效提高了施工效率。
附图说明
[0035]图1为本专利技术实施例提供的圆形钢筋混凝土柱的加固装置的结构示意图；
[0036]图2为图1的俯视图；
[0037]图3为本专利技术实施例提供的方形钢筋混凝土柱的加固装置的结构示意图；
[0038]图4为图3的俯视图。
[0039]在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或者结构，其中：
[0040]1为钢筋混凝土柱；2为钢板；3为FRP布；4为磁铁；5为环形套箍；6为锚钉；7为凹槽。
具体实施方式
[0041]以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本专利技术实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本专利技术。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本专利技术的描述。
[0042]本专利技术的第一方面提供了一种钢筋混凝土柱的加固装置，包括FRP布3、N块钢板2
和N块磁铁4；
[0043]其中钢筋混凝土柱1的表面开设有沿其轴向延伸的N个凹槽7；
[0044]一块钢板2固定设置于一个凹槽7内；
[0045]FRP布3包覆于设置了钢板2的钢筋混凝土柱1的外部；
[0046]一块磁铁4设置于一个凹槽7内，并与FRP布3相接。
[0047]其中FRP布具体为纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Polymer/Plast ic，简称FRP)材质的布。
[0048]本专利技术通过磁铁4与钢板2的嵌压装置对FRP布3施加预应力，避免了使用螺栓连接导致钢筋混凝土柱1内部受损的情况，提高了钢筋混凝土柱1结构的耐久性。同时，使用时只需要将磁铁4通过外力与钢板2连接在一起即可，不需要大型机械设备进行协助张拉，操作过程简单、便捷，且使用后无需拆除张拉设备，有效提高了施工效率。
[0049]为保证对FRP布3施加预应力的稳定性，本专利技术实施例中使用的磁铁4为强力磁铁。在一个具体实施例中，强力磁铁的材质为钕铁硼，密度为7.5g/cm3，磁力强度为8000～14000高斯。本专利技术实施例使用高强力磁铁能够有效地对FRP布3施加预应力，并能够做到装配和拆卸地简单化。
[0050]为加强钢板2与钢筋混凝土柱1的连接稳固性，本专利技术实施例的加固装置还包括N组固定组件，每组固定组件中均包括M颗锚钉6；
[0051]M颗锚钉6沿一块钢板2的延伸方向依次排布，并穿过钢板2与钢筋混凝土柱1相接。其中M的数值范围为2
‑
5，优选为均匀分布于钢板2延伸方向的不同位置处。在一个具体的实施例中，M本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种钢筋混凝土柱的加固装置，其特征在于，包括FRP布、N块钢板和N块磁铁；钢筋混凝土柱的表面开设有沿其轴向延伸的N个凹槽；一块钢板固定设置于一个所述凹槽内；所述FRP布包覆于设置了所述钢板的所述钢筋混凝土柱的外部；一块磁铁设置于一个所述凹槽内，并与所述FRP布相接。2.根据权利要求1所述的钢筋混凝土柱的加固装置，其特征在于，所述磁铁的磁力强度为8000～14000高斯。3.根据权利要求1所述的钢筋混凝土柱的加固装置，其特征在于，还包括N组固定组件，每组所述固定组件中均包括M颗锚钉；所述M颗锚钉沿一块所述钢板的延伸方向依次排布，并穿过所述钢板与所述钢筋混凝土柱相接。4.根据权利要求1所述的钢筋混凝土柱的加固装置，其特征在于，还包括环形套箍；所述环形套箍套设于设置了所述磁铁的所述钢筋混凝土柱的外部；所述环形套箍的数量为多个；多个所述环形套箍沿所述钢筋混凝土柱的轴线方向依次设置。5.根据权利要求1所述的钢筋混凝土柱的加固装置，其特征在于，所述凹槽的形状为半圆形；所述钢板的形状与所述凹槽的形状相同，尺寸匹配。6.根据权利要求5所述的钢筋混凝土柱的加固装置，其特征在于，所述磁铁的...

【专利技术属性】
技术研发人员：周剑，高徐军，刘洋，杨新茁，谢波，李刚，庞有福，
申请(专利权)人：中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：