非張拉式纖維預(yù)應(yīng)力施加的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及了非張拉式纖維預(yù)應(yīng)力施加的方法，將翻轉(zhuǎn)梁或板進行反向翻轉(zhuǎn)，即翻轉(zhuǎn)梁或板的下表面向上，反向梁體在自重或者反向荷載作用下，在下表面上涂敷結(jié)構(gòu)膠；在涂敷有結(jié)構(gòu)膠的翻轉(zhuǎn)梁或板上，沿著翻轉(zhuǎn)梁或板的縱向鋪設(shè)若干條縱向纖維條，然后在縱向纖維條上面再次涂敷結(jié)構(gòu)膠；沿著翻轉(zhuǎn)梁或板的橫向鋪設(shè)若干條橫向纖維條，橫向纖維條包住翻轉(zhuǎn)梁或板的厚度，然后在橫向纖維條上面再次涂敷結(jié)構(gòu)膠；直到涂敷了設(shè)計所需的n層縱向纖維條和n層橫向纖維條為止；然后將所得到的梁放置在自然環(huán)境下進行干燥，待其完全干燥后，將翻轉(zhuǎn)梁或板進行反向吊裝，翻轉(zhuǎn)梁或板在該狀態(tài)下使用，該方法明顯增加了梁的結(jié)構(gòu)承載力，克服了原有預(yù)應(yīng)力纖維筋錨固問題。
【專利說明】非張拉式纖維預(yù)應(yīng)力施加的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種非張拉式纖維預(yù)應(yīng)力施加的方法，特別是涉及了一種用于建筑工程的梁上的非張拉式纖維預(yù)應(yīng)力施加的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有技術(shù)中，建筑工程梁的上表面受到壓力，而下表面受到拉力，而材料受到拉力的最大破壞極限值要遠遠地低于材料受到拉力的最大破壞極限值，梁在工程實踐中，通常都是其下表面因受到的拉力大于最大破壞極限值而遭到破壞。所以增加梁下表面的拉力成為了工程技術(shù)人員的追求，傳統(tǒng)預(yù)應(yīng)力方法采用錨具和張來工具，對結(jié)構(gòu)施加預(yù)應(yīng)力，提高結(jié)構(gòu)承載力；纖維材料作為一種新型的高強材料，具有良好的抗拉強度，是一種理想的預(yù)應(yīng)力材料，但是張拉設(shè)備和錨具復(fù)雜，成本高效果差；本發(fā)明方法利用結(jié)構(gòu)自重或反向荷載的方法，對梁、板結(jié)構(gòu)施加預(yù)應(yīng)力，為纖維預(yù)應(yīng)力筋施加提供了一種新的途徑。
[0003]技術(shù)內(nèi)容
[0004]本申請的發(fā)明目的是提供一種簡單和方便的方法來增強建筑工程梁初始預(yù)應(yīng)力，即提供一種非張拉式纖維預(yù)應(yīng)力施加的方法，來增強建筑工程梁的承載力，。
[0005]為了完成本申請的發(fā)明目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0006]本申請的一種非張拉式纖維預(yù)應(yīng)力施加的方法，它包括以下步驟:
[0007](a)將翻轉(zhuǎn)梁或板進行反向翻轉(zhuǎn)，即翻轉(zhuǎn)梁或板的下表面向上，上表面向下簡支放置在一平面上；
[0008](b)將翻轉(zhuǎn)梁或板的至少1/3下表面鑿毛并清洗干凈后，形成涂膠面，在上述涂膠面上涂敷結(jié)構(gòu)膠；
[0009](C)在涂敷有結(jié)構(gòu)膠的翻轉(zhuǎn)梁或板上，沿著翻轉(zhuǎn)梁或板的縱向鋪設(shè)若干條縱向纖維條，縱向纖維條的寬度10-20cm，相鄰縱向纖維條之間的間距為10-20cm，然后在縱向纖維條上面再次涂敷結(jié)構(gòu)膠；沿著翻轉(zhuǎn)梁或板的橫向鋪設(shè)若干條橫向纖維條，橫向纖維條的寬度10-20cm，相鄰橫向纖維條之間的間距為10-20cm，橫向纖維條包住翻轉(zhuǎn)梁或板的厚度，然后在橫向纖維條上面再次涂敷結(jié)構(gòu)膠；
[0010](d)重復(fù)步驟(C)，直到涂敷了設(shè)計所需的η層縱向纖維條和η層橫向纖維條為止;
[0011](e)在翻轉(zhuǎn)梁或板的外部封裝一層混凝土，然后將所得到的翻轉(zhuǎn)梁或板放置在自然環(huán)境下進行干燥，待其完全干燥后，將翻轉(zhuǎn)梁或板進行反向吊裝，即翻轉(zhuǎn)梁或板的上表面向上，下表面向下放置在一平面上，翻轉(zhuǎn)梁或板在該狀態(tài)下使用。
[0012]本申請的一種非張拉式纖維預(yù)應(yīng)力施加的方法，其中:在所述步驟(a)和步驟(b)之間，在離翻轉(zhuǎn)梁或板長度兩端1/4長度處，向翻轉(zhuǎn)梁或板上施加兩個外力，上述兩個外力分別小于該翻轉(zhuǎn)梁或板的屈服力；
[0013]本申請的一種非張拉式纖維預(yù)應(yīng)力施加的方法，其中:所述縱向纖維條和橫向纖維條的拉伸強度是翻轉(zhuǎn)梁或板拉伸強度的50倍以上；所述縱向纖維條和橫向纖維條的彈性模量是梁彈性模量的10倍以上；
[0014]本申請的一種非張拉式纖維預(yù)應(yīng)力施加的方法，其中:所述縱向纖維條和橫向纖維條為纖維布；
[0015]本申請的一種非張拉式纖維預(yù)應(yīng)力施加的方法，其中:所述η層為1-20層；
[0016]本申請的一種非張拉式纖維預(yù)應(yīng)力施加的方法，其中:所述縱向纖維條和橫向纖維條為碳纖維、晴綸纖維、芳綸纖維或玄武巖纖維的一種或幾種的組合；
[0017]本申請的一種非張拉式纖維預(yù)應(yīng)力施加的方法，其中:所述翻轉(zhuǎn)梁或板為混凝土梁或鋼梁；
[0018]本申請的一種非張拉式纖維預(yù)應(yīng)力施加的方法，其中:其特征在于:所述翻轉(zhuǎn)梁或板的橫截面為矩形、T型或工字型。
[0019]本申請的一種非張拉式纖維預(yù)應(yīng)力施加的方法，其中:所述翻轉(zhuǎn)梁或板的長度至少大于10米。
[0020]本申請的一種非張拉式纖維預(yù)應(yīng)力施加的方法，其中:所述翻轉(zhuǎn)梁或板(I)的長度至少大于30米。
[0021]本申請的方法與現(xiàn)有技術(shù)中的增加梁的下表面的方法相比，具有以下優(yōu)點:
[0022](I)本發(fā)明的方法對梁施加預(yù)應(yīng)力，采用結(jié)構(gòu)自重及反向荷載，不需張拉設(shè)備和錨具，對梁板結(jié)構(gòu)施加預(yù)應(yīng)力
[0023](2)使用本發(fā)明的方法，施工簡單，通過非張來方法施加預(yù)應(yīng)力，平衡結(jié)構(gòu)自重等外荷載；
[0024](3)使用本方面方法，客服了纖維預(yù)應(yīng)力筋錨下預(yù)應(yīng)力損失；
[0025](4)本發(fā)明方法，采用高性能纖維材料作為加筋材料，增加了梁的結(jié)構(gòu)承載力，梁的抗彎能力明顯提聞。
[0026](5)本發(fā)明的方法與傳統(tǒng)碳纖維加固相比，通過結(jié)構(gòu)翻轉(zhuǎn)對纖維材料施加預(yù)應(yīng)力，增加了梁的結(jié)構(gòu)強度，梁的抗彎曲能力也明顯增加，采用施工方法，對纖維布施加預(yù)應(yīng)力，克服了原有預(yù)應(yīng)力纖維筋錨固問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]圖1為用本發(fā)明的非張拉式纖維預(yù)應(yīng)力施加的方法制造出的梁的正向示意圖；
[0028]圖2為圖1的俯向示意圖。
[0029]為了清楚起見，圖1和圖2中僅以一層縱向纖維條和一層橫向纖維條為例。
[0030]在圖1和圖2中,標(biāo)號I為翻轉(zhuǎn)梁或板；標(biāo)號2為下表面；標(biāo)號3為上表面；標(biāo)號4為縱向纖維條；標(biāo)號5為橫向纖維條。

【具體實施方式】
[0031]實施例1
[0032]如圖1和圖2所述，本發(fā)明的一種非張拉式纖維預(yù)應(yīng)力施加的方法，它包括以下步驟:
[0033](a)將翻轉(zhuǎn)梁或板I進行反向翻轉(zhuǎn)，即翻轉(zhuǎn)梁或板I的下表面2向上，上表面3向下簡支放置在一平面上；
[0034](b)將翻轉(zhuǎn)梁或板I的至少1/3下表面2鑿毛并清洗干凈后，形成涂膠面，在上述涂膠面上涂敷結(jié)構(gòu)膠；
[0035](c)在涂敷有結(jié)構(gòu)膠的翻轉(zhuǎn)梁或板I上，沿著翻轉(zhuǎn)梁或板I的縱向鋪設(shè)若干條縱向纖維條4，縱向纖維條4的寬度10-20cm，相鄰縱向纖維條4之間的間距為10_20cm，然后在縱向纖維條4上面再次涂敷結(jié)構(gòu)膠；沿著翻轉(zhuǎn)梁或板I的橫向鋪設(shè)若干條橫向纖維條5，橫向纖維條5的寬度10_20cm,相鄰橫向纖維條5之間的間距為10_20cm,橫向纖維條5包住翻轉(zhuǎn)梁或板I的厚度，然后在橫向纖維條5上面再次涂敷結(jié)構(gòu)膠；
[0036](d)重復(fù)步驟(C)，直到涂敷了設(shè)計所需的η層縱向纖維條4和η層橫向纖維條5為止；
[0037](e)在翻轉(zhuǎn)梁或板I的外部封裝一層混凝土，然后將所得到的翻轉(zhuǎn)梁或板I放置在自然環(huán)境下進行干燥，待其完全干燥后，將翻轉(zhuǎn)梁或板I進行反向吊裝，即翻轉(zhuǎn)梁或板I的上表面3向上，下表面2向下放置在一平面上，翻轉(zhuǎn)梁或板I在該狀態(tài)下使用。
[0038]縱向纖維條4和橫向纖維條5的拉伸強度是梁I拉伸強度的50倍以上；縱向纖維條4和橫向纖維條5的彈性模量是梁I彈性模量的10倍以上。縱向纖維條4和橫向纖維條5為碳纖維、晴綸纖維、芳綸纖維或玄武巖纖維的一種或幾種的組合。翻轉(zhuǎn)梁或板I為混凝土梁或鋼梁。翻轉(zhuǎn)梁或板I的橫截面為矩形、T型或工字型。翻轉(zhuǎn)梁或板I的長度至少大于10米。例如--梁I的長度至少大于30米。
[0039]實施例2
[0040]如圖1和圖2所述，本發(fā)明的一種非張拉式纖維預(yù)應(yīng)力施加的方法，它包括以下步驟:
[0041](a)將翻轉(zhuǎn)梁或板I進行反向翻轉(zhuǎn)，即翻轉(zhuǎn)梁或板I的下表面2向上，上表面3向下簡支放置在一平面上；
[0042](b)在離翻轉(zhuǎn)梁或板I長度兩端1/4長度處，向翻轉(zhuǎn)梁或板I上施加兩個外力，兩個外力用于平衡外載荷，上述兩個外力分別小于該翻轉(zhuǎn)梁或板I的屈服力；
[0043](c)將翻轉(zhuǎn)梁或板I的至少1/3下表面2鑿毛并清洗干凈后，形成涂膠面，在上述涂膠面上涂敷結(jié)構(gòu)膠；
[0044](d)在涂敷有結(jié)構(gòu)膠的翻轉(zhuǎn)梁或板I上，沿著翻轉(zhuǎn)梁或板I的縱向鋪設(shè)若干條縱向纖維條4，縱向纖維條4的寬度10-20cm，相鄰縱向纖維條4之間的間距為10_20cm，然后在縱向纖維條4上面再次涂敷結(jié)構(gòu)膠；沿著翻轉(zhuǎn)梁或板I的橫向鋪設(shè)若干條橫向纖維條5，橫向纖維條5的寬度10_20cm,相鄰橫向纖維條5之間的間距為10_20cm,橫向纖維條5包住翻轉(zhuǎn)梁或板I的厚度，然后在橫向纖維條5上面再次涂敷結(jié)構(gòu)膠；
[0045](e)重復(fù)步驟(d)，直到涂敷了設(shè)計所需的η層縱向纖維條4和η層橫向纖維條5為止；
[0046](f)在翻轉(zhuǎn)梁或板I的外部封裝一層混凝土，然后將所得到的翻轉(zhuǎn)梁或板I放置在自然環(huán)境下進行干燥，待其完全干燥后，將翻轉(zhuǎn)梁或板I進行反向吊裝，即翻轉(zhuǎn)梁或板I的上表面3向上，下表面2向下放置在一平面上，翻轉(zhuǎn)梁或板I在該狀態(tài)下使用。
[0047]縱向纖維條4和橫向纖維條5的拉伸強度是梁I拉伸強度的50倍以上；縱向纖維條4和橫向纖維條5的彈性模量是梁I彈性模量的10倍以上?？v向纖維條4和橫向纖維條5為碳纖維、晴綸纖維、芳綸纖維或玄武巖纖維的一種或幾種的組合。翻轉(zhuǎn)梁或板I為混凝土梁或鋼梁。翻轉(zhuǎn)梁或板I的橫截面為矩形、T型或工字型。翻轉(zhuǎn)梁或板I的長度至少大于10米。例如--梁I的長度至少大于30米。圖中僅以一層為例；
[0048]以上描述是對本發(fā)明的解釋，不是對發(fā)明的限定，本發(fā)明所限定的范圍參見權(quán)利要求，在不違背本發(fā)明的精神的情況下，本發(fā)明可以作任何形式的修改。
【權(quán)利要求】
1.一種非張拉式纖維預(yù)應(yīng)力施加的方法，它包括以下步驟: (a)將翻轉(zhuǎn)梁或板(I)進行反向翻轉(zhuǎn)，即翻轉(zhuǎn)梁或板(I)的下表面(2)向上，上表面(3)向下并簡支放置在一平面上； (b)將翻轉(zhuǎn)梁或板(I)的至少1/3下表面(2)鑿毛并清洗干凈后，形成涂膠面，在上述涂膠面上涂敷結(jié)構(gòu)膠； (c)在涂敷有結(jié)構(gòu)膠的翻轉(zhuǎn)梁或板(I)上，沿著翻轉(zhuǎn)梁或板(I)的縱向鋪設(shè)若干條縱向纖維條(4)，縱向纖維條(4)的寬度10-20cm，相鄰縱向纖維條(4)之間的間距為10_20cm，然后在縱向纖維條(4)上面再次涂敷結(jié)構(gòu)膠；沿著翻轉(zhuǎn)梁或板(I)的橫向鋪設(shè)若干條橫向纖維條(5),橫向纖維條(5)的寬度10_20cm,相鄰橫向纖維條(5)之間的間距為10_20cm,橫向纖維條(5)包住翻轉(zhuǎn)梁或板(I)的厚度，然后在橫向纖維條(5)上面再次涂敷結(jié)構(gòu)膠； (d)重復(fù)步驟(C)，直到涂敷了設(shè)計所需的η層縱向纖維條(4)和η層橫向纖維條(5)為止； (e)在翻轉(zhuǎn)梁或板(I)的外部封裝一層混凝土，然后將所得到的翻轉(zhuǎn)梁或板(I)放置在自然環(huán)境下進行干燥，待其完全干燥后，將翻轉(zhuǎn)梁或板(I)進行反向吊裝，即翻轉(zhuǎn)梁或板(I)的上表面(3)向上，下表面(2)向下放置在一平面上，翻轉(zhuǎn)梁或板(I)在該狀態(tài)下使用。
2.如權(quán)利要求2所述的非張拉式纖維預(yù)應(yīng)力施加的方法，其特征在于:在所述步驟(a)和步驟(b)之間，在離翻轉(zhuǎn)梁或板(I)長度兩端1/4長度處，向翻轉(zhuǎn)梁或板(I)上施加兩個外力，上述兩個外力分別小于該翻轉(zhuǎn)梁或板(I)的屈服力。
3.如權(quán)利要求1或2所述的非張拉式纖維預(yù)應(yīng)力施加的方法，其特征在于:所述縱向纖維條(4)和橫向纖維條(5)的拉伸強度是翻轉(zhuǎn)梁或板(I)拉伸強度的50倍以上；所述縱向纖維條(4)和橫向纖維條(5)的彈性模量是翻轉(zhuǎn)梁或板(I)彈性模量的10倍以上。
4.如權(quán)利要求3所述的非張拉式纖維預(yù)應(yīng)力施加的方法，其特征在于:所述縱向纖維條⑷和橫向纖維條(5)為纖維布。
5.如權(quán)利要求4所述的非張拉式纖維預(yù)應(yīng)力施加的方法，其特征在于:所述η層為1-20 層。
6.如權(quán)利要求5所述的非張拉式纖維預(yù)應(yīng)力施加的方法，其特征在于:所述縱向纖維條(4)和橫向纖維條(5)為碳纖維、晴綸纖維、芳綸纖維或玄武巖纖維的一種或幾種的組口 ο
7.如權(quán)利要求6所述的非張拉式纖維預(yù)應(yīng)力施加的方法，其特征在于:所述翻轉(zhuǎn)梁或板(I)為混凝土梁或鋼梁。
8.如權(quán)利要求7所述的非張拉式纖維預(yù)應(yīng)力施加的方法，其特征在于:所述翻轉(zhuǎn)梁或板(I)的橫截面為矩形、T型或工字型。
9.如權(quán)利要求8所述的非張拉式纖維預(yù)應(yīng)力施加的方法，其特征在于:所述翻轉(zhuǎn)梁或板(I)的長度至少大于10米。
10.如權(quán)利要求9所述的非張拉式纖維預(yù)應(yīng)力施加的方法，其特征在于:所述翻轉(zhuǎn)梁或板(I)的長度至少大于30米。
【文檔編號】E04G21/12GK104405136SQ201410608299
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月3日
【發(fā)明者】岳清瑞, 張明波, 曾濱, 許慶, 劉德軍 申請人:中冶建筑研究總院有限公司, 中國京冶工程技術(shù)有限公司