一種預應力鋼絲繩彎剪加固混凝土t梁及其加固方法
【專利摘要】本發明公開了一種預應力鋼絲繩彎剪加固混凝土T梁，包括設于混凝土T梁上的加固系統，加固系統包括鋼絲繩、多個設于混凝土T梁底部的抗彎加固鋼板以及水平固定于混凝土T梁腹板兩側的多條角鋼，在各條角鋼的另一邊沿其長度方向開設有多個螺栓孔，各螺栓孔內設置可調螺栓，可調螺栓一端設置圓環，鋼絲繩繞過梁底后，兩端分別穿過對應的圓環并張緊，加固系統外側還設有防護系統。加固中通過可調螺栓對鋼絲繩施加預應力，無需采用特制張拉器材，施工便捷，大大提高了施工效率，對鋼絲繩施加了預應力，避免應力滯后效應，提高加固效果和整體承載力；施工成本較低，施工簡單方便，對結構自重影響小，具有優良的結構性能和經濟效益。
【專利說明】
一種預應力鋼絲繩彎剪加固混凝土 T梁及其加固方法
技術領域
[0001]本發明涉及鋼筋混凝土梁加固技術領域，具體是一種預應力鋼絲繩彎剪加固混凝土 T梁及其加固方法。
【背景技術】
[0002]隨時間發展，房屋、橋梁等建筑物由于設計理論不完善、材料老化、負荷超載、施工質量缺陷、結構部分損壞、使用功能改變等原因，維修加固問題日益突出。現有鋼筋混凝土梁常用的抗彎抗剪加固技術主要有增大截面法、粘鋼加固法、粘貼纖維復合材料加固法、鋼絞線網片-聚合物砂漿加固法、體外預應力加固法等。
[0003]現有加固方法存在以下問題:
[0004]就單種加固技術來說，這些加固技術有增大原構件自重，加固材料與原有構件間存在應力滯后效應，容易發現錨固端的剝離破壞，施工復雜，成本高等缺陷；
[0005]原有構件通過抗彎加固后其抗剪性能稍顯不足，可能易發生受剪破壞，而原有構件通過抗剪加固后其抗彎性能亦不足，可能易發生受彎破壞。
【發明內容】
[0006]發明目的:為了克服現有技術中存在的不足，本發明提供一種預應力鋼絲繩彎剪加固混凝土 T梁及其加固方法。
[0007]技術方案:為解決上述技術問題，本發明的一種預應力鋼絲繩彎剪加固混凝土T梁，包括設于混凝土 T梁上的加固系統，加固系統包括鋼絲繩、多個設于混凝土 T梁底部的抗彎加固鋼板以及水平固定于混凝土 T梁腹板兩側的多條角鋼，在各條角鋼的另一邊沿其長度方向開設有多個螺栓孔，各螺栓孔內設置可調螺栓，可調螺栓一端設置圓環，鋼絲繩繞過梁底后，兩端分別穿過對應的圓環并張緊，加固系統外側還設有防護系統。
[0008]其中，混凝土T梁的腹板外側開設一條水平向槽口，該槽口長度、寬度及深度分別為角鋼的長度、寬度和厚度相同。
[0009]其中，混凝土T梁底部梁角具有倒角，各個倒角處粘貼與該倒角形狀相匹配的鋼墊片。
[0010]其中，各個角鋼的一邊上各開設有安裝孔，并通過化學螺栓水平安裝于混凝土T梁腹板左右兩側。
[0011]其中，鋼絲繩繞過梁底的鋼墊片和抗彎加固鋼板，兩端穿過可調螺栓的圓環，并用擠壓錨頭鎖住。
[0012]其中，防護系統為防護砂漿。
[0013]一種預應力鋼絲繩彎剪加固混凝土 T梁的加固方法，包括以下步驟:
[0014]A、在待加固混凝土T梁腹板左右側水平向沿全長固定兩排角鋼；角鋼的另一邊上沿其長度方向各開設有一排螺栓孔，若干條設有圓環的可調螺栓一一相應地鎖設在角鋼的螺栓孔內；
[0015]B、在待加固混凝土 T梁梁底兩側沿全長粘貼形狀匹配的鋼墊片；
[0016]C、在待加固混凝土 T梁梁底用粘鋼法或粘貼FRP加固法進行抗彎加固；
[0017]D、根據所需長度截取鋼絲繩，將鋼絲繩繞過鋼墊片和梁底加固鋼板，兩端穿過可調螺栓的圓環，并用擠壓錨頭鎖住，然后轉動可調螺栓的螺母對鋼絲繩進行張拉，形成“U”型箍；
[0018]E、在加固系統外側覆蓋加固系統。
[0019]在步驟A中，兩排角鋼的各自的一排螺栓孔呈等間距分布，該兩排螺栓孔左右一一正對應設置;所述兩排角鋼的另一邊上沿其長度方向各開設一排安裝孔，并通過化學螺栓錨固法將其水平固裝在腹板兩側的頂部。
[0020]在步驟A中，若干可調螺栓分別一一對應鎖設在角鋼的螺栓孔上，各可調螺栓的帶圓環的一端朝下設置，并在角鋼上方螺設一螺母，在加固過程中可通過向上擰轉可調螺栓上的螺母對鋼絲繩施加預應力。
[0021]在步驟A中，兩排角鋼在混凝土T梁頂部集中受力處及跨中彎矩最大處應進行截斷處理；靠近混凝土 T梁梁端的彎剪區的角鋼開設的螺栓孔間距較密，混凝土 T梁跨中受彎段的角鋼開設的螺栓孔間距較疏。
[0022]在所述步驟A之前，對混凝土梁實施表層處理;在下端的左右梁角的相應位置實施倒角處理;在混凝土 T梁靠近腹板頂部的位置沿梁全長左右開設兩排水平向槽口用于固定角鋼的位置，該槽口長度、寬度及深度分別為角鋼安裝邊的長度、寬度和厚度，且槽口深度不穿過腹板混凝土保護層。
[0023]在步驟B中，混凝土T梁底部梁角具有倒角，鋼墊片與倒角形狀相匹配。
[0024]在步驟F中，所述的防護系統采用普通防護砂漿。
[0025]有益效果:本發明的一種預應力鋼絲繩彎剪加固混凝土T梁及其加固方法，具有以下有益效果:
[0026]1、加固中通過可調螺栓對鋼絲繩施加預應力，無需采用特制張拉器材，施工便捷，大大提高了施工效率；
[0027]2、對鋼絲繩施加了預應力，可以有效避免應力滯后效應，提高加固效果；
[0028]3、將抗彎加固和抗剪加固有效結合起來，提高梁混凝土T梁的整體承載力；
[0029]4、巧妙利用鋼絲繩的預應力對混凝土 T梁梁底的鋼板(或FRP板)進行端部加強錨固，可避免加固鋼板(或FRP板)因端部錨固長度不夠引起的剝離破壞；
[0030]5、跨中布置的預應力鋼絲繩能使混凝土 T梁底部鋼板(或FRP板)與梁底緊緊貼合，可避免跨中出現彎曲裂縫后，梁端鋼板(或FRP板)過早發生剪切剝離；
[0031 ] 6、施工成本較低，施工簡單方便，對結構自重影響小，具有優良的結構性能和經濟效益。
【附圖說明】
[0032]圖1為本發明的主視圖；
[0033]圖2為圖1中A-A向剖視圖；
[0034]圖中，1-角鋼;2-可調螺栓;21-圓環;3-鋼墊片；31-倒角；4_鋼絲繩;5_擠壓錨頭；6-化學螺栓;61-螺桿;7-螺母;8-鋼板;L-混凝土 T梁。
【具體實施方式】
[0035]下面結合附圖對本發明作更進一步的說明。
[0036]如圖1、圖2所示的一種預應力鋼絲繩彎剪加固混凝土T梁，包括設于混凝土T梁上的加固系統，加固系統包括鋼絲繩4、多個安裝在混凝土 T梁L底部的抗彎加固鋼板8以及水平固定于混凝土T梁L腹板兩側的多條角鋼I，在各條角鋼I的另一邊沿其長度方向開設有多個螺栓孔，各螺栓孔內設置可調螺栓2，可調螺栓2—端設置圓環21，鋼絲繩4繞過梁底后，兩端分別穿過對應的圓環21并張緊，加固系統外側還設置有防護系統。混凝土T梁L的腹板外側開一條水平向槽口，該槽口長度、寬度及深度分別與角鋼I的長度、寬度和厚度相同。混凝土T梁L底部梁角具有倒角31，各個倒角31處粘貼與該倒角形狀相匹配的鋼墊片3。各個角鋼I的一邊上各開有安裝孔，并通過化學螺栓6水平安裝于混凝土T梁L腹板左右兩側。鋼絲繩4繞過梁底的鋼墊片3和抗彎加固鋼板8，兩端穿過可調螺栓的圓環21，并用擠壓錨頭5鎖住。防護系統為防護砂漿，采用噴射法進行施工。
[0037]本發明還提供了一種預應力鋼絲繩彎剪加固混凝土T梁的加固方法，包括以下步驟:
[0038]A、在待加固混凝土T梁L腹板左右側水平向沿全長固定兩排角鋼I;角鋼I的另一邊上沿其長度方向各開有一排螺栓孔，若干條設有圓環的可調螺栓2—一相應地鎖在角鋼I的螺栓孔內；
[0039]B、在待加固混凝土 T梁L梁底兩側沿全長粘貼形狀匹配的鋼墊片3;
[0040]C、在待加固混凝土 T梁L梁底用粘鋼法或粘貼FRP加固法進行抗彎加固；
[0041]D、根據所需長度截取鋼絲繩4，將鋼絲繩4繞過鋼墊片3和梁底加固鋼板8，兩端穿過可調螺栓2的圓環21，并用擠壓錨頭5鎖住，然后轉動可調螺栓2的螺母7對鋼絲繩4進行張拉，形成“U”型箍；
[0042]E、在加固系統外側覆蓋防護系統。
[0043]在步驟A中，兩排角鋼I的各自的一排螺栓孔呈等間距分布，該兩排螺栓孔左右一一正對應設置;兩排角鋼I的另一邊上沿其長度方向各開一排安裝孔，并通過化學螺栓錨固法將其水平固裝在腹板兩側的頂部。
[0044]在步驟A中，若干可調螺栓2分別一一對應鎖在角鋼I的螺栓孔上，各可調螺栓2的帶圓環21的一端朝下設置，并在角鋼I上方設置一螺母7，在加固過程中可通過向上擰轉可調螺栓2上的螺母7對鋼絲繩4施加預應力。
[0045]在步驟A中，兩排角鋼I在混凝土T梁L頂部集中受力處及跨中彎矩最大處應進行截斷處理;靠近混凝土 T梁L梁端的彎剪區的角鋼I開的螺栓孔間距較密，混凝土 T梁L跨中受彎段的角鋼開螺栓孔間距較疏。
[0046]在進行步驟A之前，可對混凝土 T梁L實施表層處理;在下端的左右梁角的相應位置實施倒角處理;在混凝土T梁L靠近腹板頂部的位置沿梁全長左右開兩排水平向槽口用于固定角鋼I的位置，該槽口長度、寬度及深度分別為角鋼安裝邊的長度、寬度和厚度，且槽口深度不穿過腹板混凝土保護層。
[0047]在步驟B中，混凝土T梁L底部梁角具有倒角31，鋼墊片3與倒角31形狀相匹配。
[0048]在步驟F中，防護系統采用普通防護砂漿，并采用噴射法進行施工。
[0049]以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出:對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
【主權項】
1.一種預應力鋼絲繩彎剪加固混凝土 T梁，其特征在于:包括設于混凝土 T梁上的加固系統，加固系統包括鋼絲繩、多個設于混凝土 T梁底部的抗彎加固鋼板以及水平固定于混凝土 T梁腹板兩側的多條角鋼，在各條角鋼的另一邊沿其長度方向開設有多個螺栓孔，各螺栓孔內設置可調螺栓，可調螺栓一端設置圓環，鋼絲繩繞過梁底后，兩端分別穿過對應的圓環并張緊，加固系統外側還設有防護系統。2.根據權利要求1所述的預應力鋼絲繩彎剪加固混凝土T梁，其特征在于:其中，混凝土T梁的腹板外側開設一條水平向槽口，該槽口長度、寬度及深度分別為角鋼的長度、寬度和厚度相同。3.根據權利要求1所述的預應力鋼絲繩彎剪加固混凝土T梁，其特征在于:其中，混凝土T梁底部梁角具有倒角，各個倒角處粘貼與該倒角形狀相匹配的鋼墊片。4.根據權利要求1所述的預應力鋼絲繩彎剪加固混凝土T梁，其特征在于:其中，各個角鋼的一邊上各開設有安裝孔，并通過化學螺栓水平安裝于混凝土 T梁腹板左右兩側。5.根據權利要求3所述的預應力鋼絲繩彎剪加固混凝土T梁，其特征在于:其中，鋼絲繩繞過梁底的鋼墊片和抗彎加固鋼板，兩端穿過可調螺栓的圓環，并用擠壓錨頭鎖住。6.根據權利要求1所述的預應力鋼絲繩彎剪加固混凝土T梁，其特征在于:其中，防護系統為防護砂漿。7.—種權利要求1-6任一項所述預應力鋼絲繩彎剪加固混凝土T梁的加固方法，其特征在于，包括以下步驟: A、在待加固混凝土T梁腹板左右側水平向沿全長固定兩排角鋼；角鋼的另一邊上沿其長度方向各開設有一排螺栓孔，若干條設有圓環的可調螺栓一一相應地鎖設在角鋼的螺栓孔內； B、在待加固混凝土T梁梁底兩側沿全長粘貼形狀匹配的鋼墊片； C、在待加固混凝土T梁梁底用粘鋼法或粘貼FRP加固法進行抗彎加固； D、根據所需長度截取鋼絲繩，將鋼絲繩繞過鋼墊片和梁底加固鋼板，兩端穿過可調螺栓的圓環，并用擠壓錨頭鎖住，然后轉動可調螺栓的螺母對鋼絲繩進行張拉，形成“U”型箍； E、在加固系統外側覆蓋加固系統。
【文檔編號】E04G23/02GK105937307SQ201610394363
【公開日】2016年9月14日
【申請日】2016年6月7日
【發明人】吳剛, 吁新華, 蔣劍彪, 許心怡
【申請人】江西贛粵高速公路股份有限公司, 北京特希達科技有限公司, 東南大學