專利名稱：用纖維復合材料布加固的鋼筋混凝土框架的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種建筑物的加固方法，更具體地說，本實用新型涉及一種用纖維復合材料布加固的鋼筋混凝土框架，能夠提高鋼筋混凝土框架節點的強度及在地震荷載作用下的延性性能。
背景技術：
在歷次發生的大地震中，大量房屋倒塌，部分框架結構房屋遭到不同程度的破壞，節點的破壞是其中一個重要方面。框架結構最重要的部位是節點，在水平荷載作用下，框架節點核心區的水平剪力約為柱節點的4至6倍。由于節點失效引起的混凝土框架結構破壞屢有出現。節點包括框架梁與框架柱相交的節點核心區以及鄰近核心區的梁端和柱端，是 混凝土框架的傳力樞紐，在結構中發揮著傳遞、分配內力和保持結構整體性的作用，受力相當復雜。在地震作用下，節點是框架中最薄弱最容易受損的部位，節點的破壞會導致整個框架結構失去承載力。纖維復合材料布(即纖維增強復合材料，簡稱FRP)加固混凝土結構是近10年來在國內外出現和發展起來的一種新型加固技術。FRP具有輕質高強、耐腐蝕、易施工、適應性強以及與混凝土良好的協同工作等優越的性能。但是由于混凝土框架節點受力的復雜性，迄今為止，關于使用FRP片材增強框架整體和節點加固的抗震性能研究還遠遠不夠。采用合理可行的FRP加固方式可有效改善鋼筋混凝土框架梁柱板節點的強度、剛度、延性和耗能能力，增強其抗震性能。本實用新型進行了 FRP增強鋼筋混凝土框架節點的抗震加固試驗研究，在總結以往試驗研究成果的基礎上，提出了一套合理可行的FRP抗震加固鋼筋混凝土梁柱節點的方式和步驟，可有效改善和提高鋼筋混凝土結構的抗震性能。
發明內容本實用新型發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種用纖維復合材料布加固的鋼筋混凝土框架，本實用新型的發明目的是通過以下技術方案實現的—種用纖維復合材料布加固的鋼筋混凝土框架，所述的鋼筋混凝土框架為梁和柱及板交叉的節點。所述的梁柱與柱板之間粘貼L形纖維復合材料布；所述的板底梁端粘貼U形纖維復合材料布和板頂粘貼橫向纖維復合材料布對L形纖維復合材料布進行約束包裹；所述的柱端粘貼環向包裹的纖維復合材料布。本實用新型發明的目地還可以通過下述技術方案實現所述梁和柱及板交叉的節點陽角部位在粘貼前打磨成圓角，并填充聚合物砂漿或環氧砂漿。所述的柱端環向包裹粘貼纖維復合材料布，其搭接長度不少于150mm。所述纖維復合材料布為玻璃纖維布、芳綸纖維布或玻璃與芳綸纖維混合編織布。所述的纖維復合材料布為單層或多層。由于采用上述技術方案，本實用新型提供的用纖維復合材料布加固的鋼筋混凝土框架具有以下有益效果試驗結果表明，加固后節點的抗震性能明顯改善，各項性能指標達到并超過了我國現行抗震規范的要求，而且核心區構件的屈服強度、極限強度和破壞形式也都得到了改善，對工程中存在正交梁的梁板柱節點加固具有很重要的實際應用價值。
圖I為節點加固第一步L形粘貼示意圖；圖2為節點加固第二步U形包裹粘貼示意圖；圖3為節點加固第三步柱端環形包裹粘貼示意圖；圖4為節點梁板斷面粘貼加固示意圖。圖中L形粘貼I、U形粘貼2、板頂橫向粘貼3、環形包裹粘貼4、柱5、梁6、板7。
具體實施方式
下面將結合附圖和實施例對本實用新型的實質性內容作進一步詳細描述參見圖I至圖4 :對鋼筋混凝土框架節點進行抗震加固就是想辦法提高節點的承載能力和延性，增加耗能能力，從而改善節點的抗震性能。延性是指節點梁6柱5組合體在保持一定承載力情況下的塑性變形能力，也即是塑性鉸的變形能力。在節點核心區內部難以利用箍筋實現對混凝土高效的約束，纖維復合材料(即纖維增強復合材料，簡稱FRP)的柔軟以及便于施工的特點使得可以在節點核心區粘貼FRP布以增強節點的抗剪能力。這種加固方法的特點是沿核心區對角方向粘貼單向纖維或用雙向編織的纖維布粘貼在核心區混凝土上(保持纖維方向沿核心區的對角方向)，高強度的纖維對核心區混凝土產生約束作用，阻止核心區混凝土沿主拉應力方向的開裂和變形，從而提高了節點的抗剪能力和變形能力。采用L型粘貼I連續纖維布(纖維方向沿構件軸線方向，下面稱為縱向纖維布)通過梁6柱5凹角、再用纖維箍在梁6柱5端進行約束的方法對梁6柱5端部進行加固。在這種加固方法中，縱向纖維布幫助縱筋受力，并且其拉力經由橫向纖維箍傳到節點核心區外圍的梁6或柱5上，而不像縱筋那樣傳到節點核心區的混凝土中，縱筋拉力的減小有利于斜壓桿受壓和減小縱筋與混凝土間的粘結退化。同時，拉區縱向纖維布的存在，增大了混凝土受壓區高度，從而增加了斜壓桿的寬度。因此，這種加固方法在提高梁柱端部截面受彎、受剪性能的同時，也提高了節點的抗剪能力。另外，梁6柱5端的纖維箍對混凝土也有一定的約束作用。為達到上述目的，本實用新型的構思是(1)對節點核心區進行加固。對十字梁6柱5板7節點，梁6與柱、柱5與板7之間可直接采用L形進行粘貼I加固，纖維繞過的柱6角要進行倒角處理，可以人為后加填充聚合物砂漿或環氧砂漿，便纖維平滑過渡，保證約束效果；(2)在梁6板7之間設U形箍進行包裹粘貼2，可間隔進行包裹；(3)進行梁6柱5端抗剪約束和錨固處理。對于柱端，一般應進行整體環向包裹4約束力，纖維的搭接長度不小于150_即可，這樣對柱5端抗彎纖維提供了有效的錨固，也是對柱5端混凝土的一種約束和加固。而梁6端因為樓板7的存在，不能直接進行環向包裹，應采用U形纖維條進行抗剪加固2，同時也對梁6下部L形抗彎纖維的錨固1，對于梁6上部的抗彎纖維可采取橫向粘貼纖維3的方式進行錨固。本例中的鋼筋混凝土框架節點為十字型梁柱板節點，首先粘貼梁6柱5與柱5板7之間的L形纖維布1，其次在板7底梁6端粘貼U形纖維布2和板頂粘貼橫向纖維布3進行約束包裹，最后對柱5端進行環向包裹粘貼纖維布4，從而提高框架節點的強度、剛度和抗震延性。加固的具體操作步驟如下第一步對混凝土表面進行打磨處理，加固區域清理平整；第二步陽角部位打磨成圓角，陰角部位可填充聚合物砂漿或環氧砂漿進行平滑處理，確保纖維布能平滑過渡；第三步現場配制并涂刷底膠，底膠涂刷要均勻，不能有明顯的流痕，保證涂刷底膠后的管道表面平整光潔；第四步根據需要和設計尺寸，現場裁制纖維布材，并用滾筒將配制好的樹脂均勻涂刷在纖維布材表面；第五步底膠初凝后，然后將已經涂刷好樹脂的纖維布粘貼梁6柱5板7加固區域表面；第六步如圖I，先粘貼梁6柱5與柱5板7之間的L形纖維布I，根據設計需要，可粘貼一層，亦可粘貼多層；第七步如圖2，在板7底梁6端粘貼U形纖維布2和板7頂粘貼橫向纖維布3對L形纖維布I進行約束包裹，可間隔進行粘貼；第八步如圖3，在柱5端環向粘貼纖維布4，對L形纖維布I進行約束包裹，纖維的搭接長度不小于150_。第九步粘貼好的纖維布表面涂刷一層樹脂膠。
權利要求1.一種用纖維復合材料布加固的鋼筋混凝土框架，所述的鋼筋混凝土框架為梁和柱及板交叉的節點，其特征在于所述的梁與柱、柱與板之間粘貼L形纖維復合材料布；所述的板底梁端粘貼U形纖維復合材料布和板頂粘貼橫向纖維復合材料布對L形纖維復合材料布進行約束包裹；所述的柱端粘貼環向包裹的纖維復合材料布。
2.根據權利要求I所述的用纖維復合材料布加固的鋼筋混凝土框架，其特征在于所述梁和柱及板交叉的節點陽角部位打磨成圓角。
3.根據權利要求I所述的用纖維復合材料布加固的鋼筋混凝土框架，其特征在于所述的柱端環向包裹粘貼纖維復合材料布，其搭接長度不少于150mm。
4.根據權利要求I所述的用纖維復合材料布加固的鋼筋混凝土框架，其特征在于所述纖維復合材料布為玻璃纖維布、芳綸纖維布或玻璃與芳綸纖維混合編織布。
5.根據權利要求I所述的用纖維復合材料布加固的鋼筋混凝土框架，其特征在于所述的纖維復合材料布為單層或多層。
專利摘要本實用新型公開了一種用纖維復合材料布加固的鋼筋混凝土框架，首先粘貼梁柱與柱板之間的L形纖維復合材料布，其次在板底梁端粘貼U形纖維復合材料布和板頂粘貼橫向纖維復合材料布進行約束包裹，最后對柱端進行環向包裹粘貼纖維復合材料布。纖維復合材料布具有輕質高強、耐腐蝕、易施工、適應性強以及與混凝土良好的協同工作等優越的性能。本實用新型能有效改善鋼筋混凝土框架梁柱板節點的強度、剛度、延性和耗能能力，增強其抗震性能。
文檔編號E04G23/02GK202672769SQ201220283338
公開日2013年1月16日 申請日期2012年6月16日 優先權日2012年6月16日
發明者宋志遠, 邵文康 申請人:上海久堅加固工程有限公司