一種纖維片材的預(yù)應(yīng)力張拉裝置及預(yù)應(yīng)力張拉方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種纖維片材的預(yù)應(yīng)力張拉裝置，包括可調(diào)支座、數(shù)顯扭力扳手、套筒和夾緊板，所述可調(diào)支座由通過螺桿螺母連接的座體一和座體二組成，夾緊板將纖維片材夾緊固定在可調(diào)支座的一側(cè)座體上，通過扭力扳手配合套筒調(diào)節(jié)螺母改變座體間距張拉纖維片材?；谝环N纖維片材的預(yù)應(yīng)力張拉裝置的預(yù)應(yīng)力張拉方法，纖維片材的預(yù)應(yīng)力張拉通過螺桿螺母調(diào)節(jié)實現(xiàn)，其緊固拉力通過數(shù)顯扭力扳手控制。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：裝置結(jié)構(gòu)簡單，安裝拆卸靈活，制作成本低且可重復(fù)使用；施工方法簡單易行，單個工人即可操作，張拉力控制準(zhǔn)確，施工效率顯著提高。
【專利說明】一種纖維片材的預(yù)應(yīng)力張拉裝置及預(yù)應(yīng)力張拉方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及結(jié)構(gòu)加固施工【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種纖維片材的預(yù)應(yīng)力張拉裝置及 預(yù)應(yīng)力張拉方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，纖維片材以其輕質(zhì)、高強(qiáng)（碳纖維強(qiáng)度約為鋼材10倍）、耐腐蝕、施工方便 等獨特優(yōu)點，被越來越廣泛地應(yīng)用于結(jié)構(gòu)修復(fù)及加固領(lǐng)域。然而，在高強(qiáng)纖維片材加固方法 大范圍推廣的同時，研究人員也發(fā)現(xiàn)高強(qiáng)纖維片材的常用加固方法存在著明顯技術(shù)缺陷： 由于高強(qiáng)纖維片材的彈性模量只與鋼材相當(dāng)，在受拉鋼筋屈服時，其強(qiáng)度才發(fā)揮不到20%， 只有當(dāng)構(gòu)件開裂嚴(yán)重和變形明顯增大之后，才可能發(fā)揮出更多的強(qiáng)度值，但此時構(gòu)件往往 已經(jīng)不能滿足正常使用要求。因此，目前施工中多采用高強(qiáng)纖維片材的預(yù)應(yīng)力施工方法。
[0003] 對于常見的高強(qiáng)纖維片材來說，如果采用有效的預(yù)應(yīng)力張拉設(shè)備進(jìn)行預(yù)應(yīng)力施 工，就可以充分發(fā)揮高強(qiáng)纖維片材的強(qiáng)度值，提高構(gòu)件的開裂荷載和屈服荷載，緩解高強(qiáng)纖 維片材的應(yīng)力滯后問題，有效延遲裂縫開展，減小撓度變形，顯著改善結(jié)構(gòu)的工作性能。
[0004] 預(yù)應(yīng)力纖維片材加固結(jié)構(gòu)是一項新穎的加固技術(shù)，目前已經(jīng)形成了三種預(yù)應(yīng)力施 工方法：1)在粘貼非預(yù)應(yīng)力纖維片材之前讓構(gòu)件起反拱，然后粘貼纖維片材，釋放反拱后 使纖維片材產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力；此種方法產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力水平較低。2)在加固構(gòu)件上設(shè)置永久性錨 具，纖維片材以加固構(gòu)件本身作為反力架進(jìn)行張拉，張拉完后粘貼在構(gòu)件上，錨具保留在原 位；此種方法結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工難度大，且錨具無法重復(fù)使用，增加了一次性投入成本。3)通 過外部反力架預(yù)先張拉纖維片材，然后粘貼到加固的構(gòu)件上，待養(yǎng)護(hù)完畢后，在構(gòu)件根部剪 斷纖維片材進(jìn)行放張，達(dá)到對加固構(gòu)件施加預(yù)應(yīng)力的作用。此方法簡單易行，投入成本低， 但市場上還未出現(xiàn)易于施工的預(yù)應(yīng)力張拉裝置，且施加的張拉力大小無法控制。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供了一種使用靈活方便，易于現(xiàn)場施工的纖維片材的預(yù)應(yīng)力張拉裝置， 能夠?qū)κ┘拥膹埨M(jìn)行量化控制，以達(dá)到充分發(fā)揮高強(qiáng)纖維片材強(qiáng)度值的要求，本發(fā)明 同時提供了基于該裝置的預(yù)應(yīng)力張拉方法。
[0006] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案實現(xiàn)：
[0007] -種纖維片材的預(yù)應(yīng)力張拉裝置，包括可調(diào)支座、數(shù)顯扭力扳手、套筒和夾緊板， 所述可調(diào)支座由通過螺桿螺母連接的座體一和座體二組成，夾緊板將纖維片材夾緊固定在 可調(diào)支座的一側(cè)座體上，通過扭力扳手配合套筒調(diào)節(jié)螺母改變座體間距張拉纖維片材。
[0008] 所述座體一和座體二由角鋼制作，相背設(shè)置，兩端分別設(shè)至少1組螺桿螺母固定 連接。
[0009] 基于一種纖維片材的預(yù)應(yīng)力張拉裝置的預(yù)應(yīng)力張拉方法，纖維片材的預(yù)應(yīng)力張拉 通過螺桿螺母調(diào)節(jié)實現(xiàn)，其緊固拉力通過數(shù)顯扭力扳手控制。
[0010] 一種纖維片材的預(yù)應(yīng)力張拉方法，包括如下步驟： toon] 1)根據(jù)被加固構(gòu)件的厚度確定座體一、座體二的長度及螺桿的長度，座體一、座體 二之間可調(diào)間距為100?200mm ;
[0012] 2)用夾緊板把需要張拉的纖維片材端部夾緊固定在一側(cè)座體上，
[0013] 3)在調(diào)節(jié)行程范圍內(nèi)的螺桿端部區(qū)域均勻涂抹潤滑油，將座體一、座體二通過螺 桿螺母套裝在混凝土柱上，其調(diào)節(jié)方向與纖維片材張拉方向一致，預(yù)調(diào)螺母，使纖維片材繃 緊，可調(diào)支座與混凝土柱相對固定；
[0014] 4)將套筒安裝在螺母上，用扭力扳手調(diào)節(jié)螺母使調(diào)節(jié)支座座體間距減小，兩側(cè)螺 母交替調(diào)節(jié)，直至扭力扳手顯示數(shù)值達(dá)到設(shè)定螺母扭力數(shù)值P s時停止，即完成了纖維片材 張拉操作。
[0015] 一種纖維片材的預(yù)應(yīng)力張拉方法，施工前，采用與施工時完全一致的工具、被測件 及條件，現(xiàn)場進(jìn)行三組以上的螺桿緊固拉力T與螺母扭力P的比值測試，根據(jù)公式：

【權(quán)利要求】
1. 一種纖維片材的預(yù)應(yīng)力張拉裝置，其特征在于，包括可調(diào)支座、數(shù)顯扭力扳手、套筒 和夾緊板，所述可調(diào)支座由通過螺桿螺母連接的座體一和座體二組成，夾緊板將纖維片材 夾緊固定在可調(diào)支座的一側(cè)座體上，通過扭力扳手配合套筒調(diào)節(jié)螺母改變座體間距張拉纖 維片材。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種纖維片材的預(yù)應(yīng)力張拉裝置，其特征在于，所述座體一 和座體二由角鋼制作，相背設(shè)置，兩端分別設(shè)至少1組螺桿螺母固定連接。
3. 基于權(quán)利要求1所述的一種纖維片材的預(yù)應(yīng)力張拉裝置的預(yù)應(yīng)力張拉方法，其特征 在于，纖維片材的預(yù)應(yīng)力張拉通過螺桿螺母調(diào)節(jié)實現(xiàn)，其緊固拉力通過數(shù)顯扭力扳手控制。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種纖維片材的預(yù)應(yīng)力張拉方法，其特征在于，包括如下步 驟： 1) 根據(jù)被加固構(gòu)件的厚度確定座體一、座體二的長度及螺桿的長度，座體一、座體二之 間可調(diào)間距為100?200謹(jǐn)； 2) 用夾緊板把需要張拉的纖維片材端部夾緊固定在一側(cè)座體上， 3) 在調(diào)節(jié)行程范圍內(nèi)的螺桿端部區(qū)域均勻涂抹潤滑油，將座體一、座體二通過螺桿螺 母套裝在混凝土柱上，其調(diào)節(jié)方向與纖維片材張拉方向一致，預(yù)調(diào)螺母，使纖維片材繃緊， 可調(diào)支座與混凝土柱相對固定； 4) 將套筒安裝在螺母上，用扭力扳手調(diào)節(jié)螺母使調(diào)節(jié)支座座體間距減小，兩側(cè)螺母交 替調(diào)節(jié)，直至扭力扳手顯示數(shù)值達(dá)到設(shè)定螺母扭力數(shù)值P ia時停止，即完成了纖維片材張拉 操作。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種纖維片材的預(yù)應(yīng)力張拉方法，其特征在于，施工前，采用 與施工時完全一致的工具、被測件及條件，現(xiàn)場進(jìn)行三組以上的螺桿緊固拉力T與螺母扭 力P的比值測試，根據(jù)公式：
式中：K-螺母摩擦系數(shù)；T-緊固拉力；P-螺母扭力；D-螺母公稱直徑； 計算出螺母摩擦系數(shù)K，并求出其平均值Ktjs，然后根據(jù)公式：
式中：Ps-設(shè)定螺母扭力；Ts-設(shè)定緊固拉力；N:螺桿螺母組數(shù)； 求得設(shè)定螺母扭力P設(shè)。
【文檔編號】E04G21/12GK104372956SQ201410686612
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月25日
【發(fā)明者】毛健偉, 楊曉陽, 羅永謙, 張紹金 申請人:中冶焦耐工程技術(shù)有限公司