本實用新型涉及土建交通技術(shù)領(lǐng)域,具體是一種預(yù)應(yīng)力纖維片材加固柱的裝置。
背景技術(shù):
由于材料老化、施工質(zhì)量、自然或人為等因素的影響,現(xiàn)有的很多鋼筋混凝土工程急待修復(fù)和加固,世界各國每年都要為此耗費巨資。纖維片材具有輕質(zhì)、高強、耐腐蝕,將纖維片材粘貼在構(gòu)件表面受拉,可以增強和改善構(gòu)件的受力性能。然而對鋼筋混凝土柱僅僅采用纖維片材外包加固技術(shù),是一種被動加固技術(shù),有著應(yīng)力滯后,對使用階段性能無改善,承載能力提高幅度有限的缺點。采用剛度大的纖維片材并對其施加預(yù)應(yīng)力是解決上述工程問題的有效方法。通過對纖維片材施加預(yù)應(yīng)力,并通過專用的錨具錨固在鋼筋混凝土柱上,能夠提高纖維片材的強度利用率,能較好地改善被加固柱的使用階段的性能,有效控制裂縫的發(fā)展,減少柱的變形,將被動加固變?yōu)橹鲃蛹庸?。將預(yù)應(yīng)力技術(shù)引進纖維片材外貼加固柱有著非常重要的意義和作用。但目前尚未見有能在實際工程應(yīng)用的預(yù)應(yīng)力纖維片材加固柱的裝置,僅見有少量預(yù)應(yīng)力纖維布加固柱的裝置,但僅限于實驗室室內(nèi)應(yīng)用,無法在工程中大規(guī)模推廣;而對于較厚的預(yù)應(yīng)力纖維板,目前都僅用于加固梁板,尚未見有預(yù)應(yīng)力纖維板加固柱的裝置。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
發(fā)明目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足,本實用新型提供一種預(yù)應(yīng)力纖維片材加固柱的裝置。
技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問題,本實用新型的一種預(yù)應(yīng)力纖維片材加固柱的裝置,包括錨固于混凝土柱上的固定端錨具、張拉端錨具,與固定端錨具、張拉端錨具連接的凸型液壓千斤頂;還包括二分夾片式夾具,帶有柱帽的圓柱焊接于夾片式夾具上表面,嵌套于圓柱外的套筒通過頂壓桿連接于凸型液壓千斤頂上;纖維片材一端由張拉端的夾片式夾具夾持,另一端錨固于固定端錨具。
其中,固定端錨具、張拉端錨具由錨杯、夾片組成,且錨杯上開有兩組螺紋孔,一組孔用于植筋錨固于柱上,另一組孔用于螺桿連接固定端錨具、張拉端錨具和凸型液壓千斤頂。
其中,凸型液壓千斤頂形狀為凸形,由液壓千斤頂和凸型鋼外套連接組成,其通過凸型鋼外套兩個翼板固定于固定端錨具和張拉端錨具上。
其中,二分夾片式夾具由兩個錨杯和夾片組成,兩個錨杯通過高強螺栓連接。
其中,套筒的直徑大于圓柱的直徑,套筒的高度與圓柱相同,套筒能夠在圓柱和柱 帽的約束下自由轉(zhuǎn)動。
其中,纖維片材為碳纖維片材、玄武巖纖維片材、玻璃纖維片材、芳綸纖維片材中的一種,或者碳纖維片材、玄武巖纖維片材、玻璃纖維片材、芳綸纖維片材與鋼纖維復(fù)合片材。
有益效果:本實用新型的一種預(yù)應(yīng)力纖維片材加固柱的裝置,具有以下有益效果:
1.可以對外包的加固柱的纖維片材有效施加預(yù)應(yīng)力,從而能夠提高纖維片材的強度利用率,能較好地改善被加固柱的使用階段的性能,有效控制裂縫的發(fā)展,減少柱的變形,將被動加固變?yōu)橹鲃蛹庸獭?/p>
2.可以有效夾持纖維布等較薄的纖維片材和纖維板等較厚的纖維片材,并能保持較高的預(yù)應(yīng)力。
3.由于施加預(yù)應(yīng)力可以提高纖維片材的強度利用率,因而在提高相同的承載力的前提下,可以大大節(jié)約纖維片材的用量,且由于除了兩個錨具以外,其他構(gòu)件均可重復(fù)使用,減小了鋼材用量,節(jié)約加固成本。
4.施工快速方便,方便在工程加固中推廣使用。
附圖說明
圖1為本實用新型三維立體示意圖;
圖2為本實用新型預(yù)應(yīng)力纖維片材加固柱的裝置的俯視圖;
圖3為本實用新型預(yù)應(yīng)力纖維片材加固柱的裝置的主視圖;
圖4為本實用新型的凸型液壓千斤頂?shù)闹饕晥D;
圖5為本實用新型的凸型液壓千斤頂?shù)难鲆晥D。
圖中:1-固定端錨具,2-高強螺栓,3-凸型液壓千斤頂,4-二分夾片式夾具,5-柱帽,6-圓柱,7-套筒,8-頂壓桿,9-纖維片材,10-張拉端錨具,11-混凝土柱,12-液壓千斤頂,13-凸型鋼外套。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本實用新型作更進一步的說明。
如圖1,圖2,圖3所示,本實用新型的一種預(yù)應(yīng)力纖維片材加固柱的裝置,包括錨固于混凝土柱11上的固定端錨具1、張拉端錨具10,與固定端錨具1、張拉端錨具10連接的凸型液壓千斤頂3;還包括二分夾片式夾具4,帶有柱帽5的圓柱6焊接于夾片式夾具4上表面,嵌套于圓柱6外的套筒7通過頂壓桿8連接于凸型液壓千斤頂3上;纖維片材9一端由張拉端的夾片式夾具4夾持,另一端錨固于固定端錨具1,固定端錨具1、張拉端錨具10由錨杯、夾片組成,且錨杯上開有兩組螺紋孔,一組孔用于植筋錨固于柱上,另一組孔用于螺桿連接固定端錨具1、張拉端錨具10和凸型液壓千斤頂3, 凸型液壓千斤頂3形狀為凸形,由液壓千斤頂12和凸型鋼外套13連接組成,其通過凸型鋼外套13兩個翼板固定于固定端錨具1和張拉端錨具10上。二分夾片式夾具4由兩個錨杯和夾片組成,兩個錨杯通過高強螺栓2連接,套筒7的直徑大于圓柱6的直徑,套筒7的高度與圓柱6相同,套筒7能夠在圓柱6和柱帽5的約束下自由轉(zhuǎn)動,纖維片材9為碳纖維片材、玄武巖纖維片材、玻璃纖維片材、芳綸纖維片材中的一種,或者碳纖維片材、玄武巖纖維片材、玻璃纖維片材、芳綸纖維片材與鋼纖維復(fù)合片材。其中,固定端錨具和張拉端錨具開有4排12個螺紋孔,其中內(nèi)兩排通過高強螺栓植筋與柱體連接,外兩排通過高強螺栓與凸型液壓千斤頂連接,用以固定凸型液壓千斤頂。套筒直徑比圓柱大1mm,確保套筒能夠在圓柱和柱帽的約束下自由轉(zhuǎn)動,但不能上下移動,從而實現(xiàn)鉸接的目的。二分夾片式夾具開有2排6個螺紋孔,通過高強螺栓將兩個分開的錨杯組裝成一個錨杯。其中,凸型液壓千斤頂3形狀為凸形,由液壓千斤頂12和凸型鋼外套13連接組成,其通過凸型鋼外套13兩個翼板固定于固定端錨具1和張拉端錨具10上。
本實用新型還提供一種預(yù)應(yīng)力纖維片材加固柱的裝置,在使用時,包括以下步驟:
(1)在混凝土柱11上植螺栓2,固定端錨具1、張拉端錨具10通過螺栓2固定于柱上;
(2)纖維片材9穿過張拉端錨具10的錨杯,兩端通過夾片分別錨固于二分夾片式夾具4和固定端錨具1;
(3)凸型液壓千斤頂3錨固于張拉端錨具10上;
(4)連接頂壓桿8和圓柱6,頂壓千斤頂,對纖維片材9施加預(yù)應(yīng)力;
(5)待纖維片材9預(yù)應(yīng)力達到要求后,將夾片楔緊入張拉端錨具10的錨杯中固定纖維片材9;
(6)卸下二分夾片式夾具4的螺桿,達到預(yù)應(yīng)力放張的目的,并拆除二分夾片式夾具4和凸型液壓千斤頂3,最后進行噴涂砂漿的表面保護措施。
纖維片材9為碳纖維片材、玄武巖纖維片材、玻璃纖維片材、芳綸纖維片材中的一種,或者碳纖維片材、玄武巖纖維片材、玻璃纖維片材、芳綸纖維片材與鋼纖維復(fù)合片材。
以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式,應(yīng)當(dāng)指出:對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本實用新型原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護范圍。