专利名称：用纤维复合材料布加固的钢筋混凝土框架的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种建筑物的加固方法，更具体地说，本实用新型涉及一种用纤维复合材料布加固的钢筋混凝土框架，能够提高钢筋混凝土框架节点的强度及在地震荷载作用下的延性性能。
背景技术：
在历次发生的大地震中，大量房屋倒塌，部分框架结构房屋遭到不同程度的破坏，节点的破坏是其中一个重要方面。框架结构最重要的部位是节点，在水平荷载作用下，框架节点核心区的水平剪力约为柱节点的4至6倍。由于节点失效引起的混凝土框架结构破坏屡有出现。节点包括框架梁与框架柱相交的节点核心区以及邻近核心区的梁端和柱端，是 混凝土框架的传力枢纽，在结构中发挥着传递、分配内力和保持结构整体性的作用，受力相当复杂。在地震作用下，节点是框架中最薄弱最容易受损的部位，节点的破坏会导致整个框架结构失去承载力。纤维复合材料布(即纤维增强复合材料，简称FRP)加固混凝土结构是近10年来在国内外出现和发展起来的一种新型加固技术。FRP具有轻质高强、耐腐蚀、易施工、适应性强以及与混凝土良好的协同工作等优越的性能。但是由于混凝土框架节点受力的复杂性，迄今为止，关于使用FRP片材增强框架整体和节点加固的抗震性能研究还远远不够。采用合理可行的FRP加固方式可有效改善钢筋混凝土框架梁柱板节点的强度、刚度、延性和耗能能力，增强其抗震性能。本实用新型进行了 FRP增强钢筋混凝土框架节点的抗震加固试验研究，在总结以往试验研究成果的基础上，提出了一套合理可行的FRP抗震加固钢筋混凝土梁柱节点的方式和步骤，可有效改善和提高钢筋混凝土结构的抗震性能。
发明内容本实用新型发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种用纤维复合材料布加固的钢筋混凝土框架，本实用新型的发明目的是通过以下技术方案实现的—种用纤维复合材料布加固的钢筋混凝土框架，所述的钢筋混凝土框架为梁和柱及板交叉的节点。所述的梁柱与柱板之间粘贴L形纤维复合材料布；所述的板底梁端粘贴U形纤维复合材料布和板顶粘贴横向纤维复合材料布对L形纤维复合材料布进行约束包裹；所述的柱端粘贴环向包裹的纤维复合材料布。本实用新型发明的目地还可以通过下述技术方案实现所述梁和柱及板交叉的节点阳角部位在粘贴前打磨成圆角，并填充聚合物砂浆或环氧砂浆。所述的柱端环向包裹粘贴纤维复合材料布，其搭接长度不少于150mm。所述纤维复合材料布为玻璃纤维布、芳纶纤维布或玻璃与芳纶纤维混合编织布。所述的纤维复合材料布为单层或多层。由于采用上述技术方案，本实用新型提供的用纤维复合材料布加固的钢筋混凝土框架具有以下有益效果试验结果表明，加固后节点的抗震性能明显改善，各项性能指标达到并超过了我国现行抗震规范的要求，而且核心区构件的屈服强度、极限强度和破坏形式也都得到了改善，对工程中存在正交梁的梁板柱节点加固具有很重要的实际应用价值。
图I为节点加固第一步L形粘贴示意图；图2为节点加固第二步U形包裹粘贴示意图；图3为节点加固第三步柱端环形包裹粘贴示意图；图4为节点梁板断面粘贴加固示意图。图中L形粘贴I、U形粘贴2、板顶横向粘贴3、环形包裹粘贴4、柱5、梁6、板7。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本实用新型的实质性内容作进一步详细描述参见图I至图4 :对钢筋混凝土框架节点进行抗震加固就是想办法提高节点的承载能力和延性，增加耗能能力，从而改善节点的抗震性能。延性是指节点梁6柱5组合体在保持一定承载力情况下的塑性变形能力，也即是塑性铰的变形能力。在节点核心区内部难以利用箍筋实现对混凝土高效的约束，纤维复合材料(即纤维增强复合材料，简称FRP)的柔软以及便于施工的特点使得可以在节点核心区粘贴FRP布以增强节点的抗剪能力。这种加固方法的特点是沿核心区对角方向粘贴单向纤维或用双向编织的纤维布粘贴在核心区混凝土上(保持纤维方向沿核心区的对角方向)，高强度的纤维对核心区混凝土产生约束作用，阻止核心区混凝土沿主拉应力方向的开裂和变形，从而提高了节点的抗剪能力和变形能力。采用L型粘贴I连续纤维布(纤维方向沿构件轴线方向，下面称为纵向纤维布)通过梁6柱5凹角、再用纤维箍在梁6柱5端进行约束的方法对梁6柱5端部进行加固。在这种加固方法中，纵向纤维布帮助纵筋受力，并且其拉力经由横向纤维箍传到节点核心区外围的梁6或柱5上，而不像纵筋那样传到节点核心区的混凝土中，纵筋拉力的减小有利于斜压杆受压和减小纵筋与混凝土间的粘结退化。同时，拉区纵向纤维布的存在，增大了混凝土受压区高度，从而增加了斜压杆的宽度。因此，这种加固方法在提高梁柱端部截面受弯、受剪性能的同时，也提高了节点的抗剪能力。另外，梁6柱5端的纤维箍对混凝土也有一定的约束作用。为达到上述目的，本实用新型的构思是(1)对节点核心区进行加固。对十字梁6柱5板7节点，梁6与柱、柱5与板7之间可直接采用L形进行粘贴I加固，纤维绕过的柱6角要进行倒角处理，可以人为后加填充聚合物砂浆或环氧砂浆，便纤维平滑过渡，保证约束效果；(2)在梁6板7之间设U形箍进行包裹粘贴2，可间隔进行包裹；(3)进行梁6柱5端抗剪约束和锚固处理。对于柱端，一般应进行整体环向包裹4约束力，纤维的搭接长度不小于150_即可，这样对柱5端抗弯纤维提供了有效的锚固，也是对柱5端混凝土的一种约束和加固。而梁6端因为楼板7的存在，不能直接进行环向包裹，应采用U形纤维条进行抗剪加固2，同时也对梁6下部L形抗弯纤维的锚固1，对于梁6上部的抗弯纤维可采取横向粘贴纤维3的方式进行锚固。本例中的钢筋混凝土框架节点为十字型梁柱板节点，首先粘贴梁6柱5与柱5板7之间的L形纤维布1，其次在板7底梁6端粘贴U形纤维布2和板顶粘贴横向纤维布3进行约束包裹，最后对柱5端进行环向包裹粘贴纤维布4，从而提高框架节点的强度、刚度和抗震延性。加固的具体操作步骤如下第一步对混凝土表面进行打磨处理，加固区域清理平整；第二步阳角部位打磨成圆角，阴角部位可填充聚合物砂浆或环氧砂浆进行平滑处理，确保纤维布能平滑过渡；第三步现场配制并涂刷底胶，底胶涂刷要均匀，不能有明显的流痕，保证涂刷底胶后的管道表面平整光洁；第四步根据需要和设计尺寸，现场裁制纤维布材，并用滚筒将配制好的树脂均匀涂刷在纤维布材表面；第五步底胶初凝后，然后将已经涂刷好树脂的纤维布粘贴梁6柱5板7加固区域表面；第六步如图I，先粘贴梁6柱5与柱5板7之间的L形纤维布I，根据设计需要，可粘贴一层，亦可粘贴多层；第七步如图2，在板7底梁6端粘贴U形纤维布2和板7顶粘贴横向纤维布3对L形纤维布I进行约束包裹，可间隔进行粘贴；第八步如图3，在柱5端环向粘贴纤维布4，对L形纤维布I进行约束包裹，纤维的搭接长度不小于150_。第九步粘贴好的纤维布表面涂刷一层树脂胶。
权利要求1.一种用纤维复合材料布加固的钢筋混凝土框架，所述的钢筋混凝土框架为梁和柱及板交叉的节点，其特征在于所述的梁与柱、柱与板之间粘贴L形纤维复合材料布；所述的板底梁端粘贴U形纤维复合材料布和板顶粘贴横向纤维复合材料布对L形纤维复合材料布进行约束包裹；所述的柱端粘贴环向包裹的纤维复合材料布。
2.根据权利要求I所述的用纤维复合材料布加固的钢筋混凝土框架，其特征在于所述梁和柱及板交叉的节点阳角部位打磨成圆角。
3.根据权利要求I所述的用纤维复合材料布加固的钢筋混凝土框架，其特征在于所述的柱端环向包裹粘贴纤维复合材料布，其搭接长度不少于150mm。
4.根据权利要求I所述的用纤维复合材料布加固的钢筋混凝土框架，其特征在于所述纤维复合材料布为玻璃纤维布、芳纶纤维布或玻璃与芳纶纤维混合编织布。
5.根据权利要求I所述的用纤维复合材料布加固的钢筋混凝土框架，其特征在于所述的纤维复合材料布为单层或多层。
专利摘要本实用新型公开了一种用纤维复合材料布加固的钢筋混凝土框架，首先粘贴梁柱与柱板之间的L形纤维复合材料布，其次在板底梁端粘贴U形纤维复合材料布和板顶粘贴横向纤维复合材料布进行约束包裹，最后对柱端进行环向包裹粘贴纤维复合材料布。纤维复合材料布具有轻质高强、耐腐蚀、易施工、适应性强以及与混凝土良好的协同工作等优越的性能。本实用新型能有效改善钢筋混凝土框架梁柱板节点的强度、刚度、延性和耗能能力，增强其抗震性能。
文档编号E04G23/02GK202672769SQ201220283338
公开日2013年1月16日 申请日期2012年6月16日 优先权日2012年6月16日
发明者宋志远, 邵文康 申请人:上海久坚加固工程有限公司