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1、10申请公布号CN102661055A43申请公布日20120912CN102661055ACN102661055A21申请号201210062546022申请日20120312E04G23/02200601E04C3/34200601E04C5/0820060171申请人河海大学地址210098江苏省南京市西康路1号72发明人吴二军姜伟王秀哲王伟顾文虎74专利代理机构南京经纬专利商标代理有限公司32200代理人邓丽54发明名称一种采用预应力索加固钢筋混凝土柱的装置及使用方法57摘要一种采用预应力索加固钢筋混凝土柱的装置及使用方法，包括混凝土柱（5）及设置在混凝土柱（5）端部相连的梁板（6），。
2、通过缠绕在混凝土柱（5）外侧的预应力索（1）施加横向变形使预应力索（1）产生预拉力，带有螺纹孔的弧形钢条（2）和对混凝土柱（5）产生约束力的约束钢条（3）通过混凝土柱施加横向变形的加载螺杆（4）固定，在所述混凝土柱（5）的每一侧至少设有一个由弧形钢条（2）、约束钢条（3）和一组加载螺杆（4）组成的部件，预应力索（1）上下端部锚固在梁板（6）中。该发明的装置和方法实现了高强度筋材强度的充分利用，同常规加固方法相比，增加了约束力，提高了承载能力。51INTCL权利要求书1页说明书3页附图4页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图4页1/1页21一种采用预应力索。
3、加固钢筋混凝土柱的装置，其特征在于包括混凝土柱（5）及与混凝土柱（5）端部相连的梁板（6），通过缠绕在混凝土柱（5）外侧的预应力索（1）施加横向变形使预应力索（1）产生预拉力，带有螺纹孔的弧形钢条（2）和对混凝土柱（5）产生约束力的约束钢条（3）通过混凝土柱施加横向变形的加载螺杆（4）固定，在所述混凝土柱（5）的每一侧至少设有一个由弧形钢条（2）、约束钢条（3）和一组加载螺杆（4）组成的部件。2如权利要求1所述的一种采用预应力索加固钢筋混凝土柱的装置，其特征在于所述预应力索（1）的缠绕方式为双向螺旋对称缠绕，预应力索（1）的水平夹角在090，间距在10CM以内。3如权利要求1所述的一种采用预应。
4、力索加固钢筋混凝土柱的装置，其特征在于所述由弧形钢条（2）、约束钢条（3）和加载螺杆（4）组成的部件沿混凝土柱（5）四周对称设置，数量可为410组。4如权利要求1或2或3所述的一种采用预应力索加固钢筋混凝土柱的装置，其特征在于所述加载螺杆（4）长度为25CM。5如权利要求1所述的一种采用预应力索加固钢筋混凝土柱的装置的使用方法，其特征在于包括以下步骤A首先在弧形钢条（2）内穿过加载螺杆（4）定在约束钢条（3）上（B）采用均匀对称双螺旋的方式来缠绕预应力索（1）、所述预应力索（1）与混凝土柱（5）表面接触部位角部，预先粘贴竖向胶条，预应力张拉后去除；预应力索（1）端部锚固在梁板（6）中（C）随着。
5、加载螺杆（4）逐渐拧进，加载螺杆（4）将弧形钢条（2）顶出，钢条代动预应力索（1）产生水平横向变形，产生拉力；对称施加预应力保证对柱各面的约束力基本均匀（C）张拉完成后，预应力大小可根据预应力索伸长量确定，增加抹灰面层保护预应力索（1）和增加对混凝土柱（5）的约束。权利要求书CN102661055A1/3页3一种采用预应力索加固钢筋混凝土柱的装置及使用方法技术领域0001本发明专利涉及一种用于采用预应力索对钢筋混凝土装置，涉及土木工程结构加固与改造、预应力施工等技术领域。背景技术0002钢筋混凝土结构是国内外应用最广泛的结构形式之一，由于设计、施工缺陷，各类损伤或提升使用要求等原因，大量的工程。
6、结构需要进行加固。常用的混凝土柱加固方法有扩大截面法、外包钢法、外贴纤维布法、高强钢绞线聚合物砂浆面层法。扩大截面法受力明确，但对柱截面尺寸改变较大，且需要浇筑作业，施工复杂；外包钢加固法成本较高，且需要防锈处理，需后期维护；外贴纤维布法加固效果好，但存在对构件表面平需打磨处理、纤维高强度不能充分利用、成本高的缺点；高强钢绞线聚合物砂浆面层法施工简单，加固效果好，但存在成本过高、钢绞线强度不能充分利用的缺点。针对高性能纤维和高强钢绞线强度不能充分利用的缺点，业界进行了预应力加固技术的探索，发明了预应力包裹纤维布技术，但设备较大，使用不便、机械费用高，对混凝土表面平整度仍有较高要求等缺点。发明内。
7、容0003本发明的目的是针对现有技术的不足提供一种高强钢绞线、高性能纤维等材料加固柱时存在强度不能充分利用的缺点，找到一种施工方便、成本低的预应力加固方法；降低对混凝土柱表面的处理要求。预应力施加过程中有较低的预应力损失。0004本发明的技术方案是一种采用预应力索加固钢筋混凝土柱的装置，包括混凝土柱及与混凝土柱端部相连的梁板，通过缠绕在混凝土柱外侧的预应力索施加横向变形使预应力索产生预拉力，带有螺纹孔的弧形钢条和对混凝土柱产生约束力的约束钢条通过混凝土柱施加横向变形的加载螺杆固定，在所述混凝土柱的每一侧至少设有一个由弧形钢条、约束钢条和加载螺杆组成的部件。0005本发明中所述预应力索的缠绕方式。
8、为双向螺旋对称缠绕，预应力索的水平夹角在090，间距在10CM以内。0006本发明中所述由弧形钢条、约束钢条和加载螺杆组成的部件沿混凝土柱四周对称设置，数量可为410组。0007本发明中所述加载螺杆长度为25CM。0008一种采用预应力索加固钢筋混凝土柱的装置的使用方法，包括以下步骤A首先在弧形钢条内穿过加载螺杆定在约束钢条上（B）采用均匀对称双螺旋的方式来缠绕预应力索、所述预应力索与混凝土柱表面接触部位角部，预先粘贴竖向胶条，预应力张拉后去除；预应力索端部锚固在梁板中（C）随着加载螺杆逐渐拧进，加载螺杆将弧形钢条顶出，钢条代动预应力索产生水平横向变形，产生拉力；对称施加预应力保证对柱各面的约。
9、束力基本均匀说明书CN102661055A2/3页4（D）张拉完成后，预应力大小可根据预应力索伸长量确定，增加抹灰面层保护预应力索和增加对混凝土柱的约束。0009本发明的效果和益处是该发明的装置和方法实现了高强度筋材强度的充分利用，同常规加固方法相比，增加了约束力，提高了承载能力。通过对双螺旋缠绕预应力索倾角的变化，预应力索不仅可以提供水平约束力，而且可以提供部分纵向拉力，提高偏心受压承载能力。同扩大截面法相比，施工简单，对截面尺寸的影响较小。附图说明0010图1是本发明双螺旋缠绕预应力索加固后的整体结构示意图。0011图2是矩形截面柱加固后的横截面图。0012图3是矩形截面柱加固后的又一横截。
10、面图。0013图4是矩形截面柱加固后的又一横截面图。0014图5是圆形截面柱加固后的横截面图。0015图6是圆形截面柱加固后的又一横截面图。0016图16中（1）预应力索；（2）弧形钢条；（3）约束钢条；（4）加载螺杆；（5）混凝土柱；（6）梁板。0017具体实施方式0018下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。0019一种采用预应力索加固钢筋混凝土柱的装置，混凝土柱5及与混凝土柱5端部相连的梁板6，通过缠绕在混凝土柱5外侧的预应力索1施加横向变形使预应力索1产生预拉力，带有螺纹孔的弧形钢条2和对混凝土柱5产生约束力的约束钢条3通过混凝土柱施加横向变形的加载螺杆4固定，在所述混凝土柱5的每。
11、一侧设有一个至三个由弧形钢条2、约束钢条3和加载螺杆4组成的部件。0020本发明中的预应力索1的缠绕方式为双向螺旋对称缠绕，预应力索1的水平夹角在090，间距在10CM以内，根数和截面面积根据提高承载力要求确定。预应力索1上下端可采用砂浆、结构胶等锚入柱两端的梁板6中。0021本发明中由弧形钢条2、约束钢条3和加载螺杆4组成的部件沿混凝土柱5四周对称设置，数量可为410组，通过对缠绕在柱外侧的预应力索1施加横向变形使其产生预拉力，提供的反力对柱增加约束提高其承载力。本发明可应用于轴心受压和偏心受压柱的加固，偏心受压柱加固时，预应力索的缠绕角度大于45。柱横截面形状可以是圆形、矩形、方形、椭圆形。
12、等任意形状。0022一种采用预应力索加固钢筋混凝土柱的装置的使用方法，包括以下步骤A首先在弧形钢条2内穿过加载螺杆4定在约束钢条3上。0023（B）采用均匀对称双螺旋的方式来缠绕预应力索1、预应力索1与混凝土柱5表面接触部位角部，预先粘贴竖向胶条，预应力张拉后去除；预应力索1端部锚固在梁板6中。0024（C）随着加载螺杆4逐渐拧进，加载螺杆4将弧形钢条2顶出，钢条代动预应力索说明书CN102661055A3/3页51产生水平横向变形，产生拉力；对称施加预应力保证对柱各面的约束力基本均匀。0025（C）张拉完成后，预应力大小可根据预应力索伸长量确定，增加抹灰面层保护预应力索1和增加对混凝土柱5的。
13、约束。0026如图所示，根据设计约束要求选定装置组数（410组）和安装位置对称布置在混凝土柱5周围，内侧约束钢条3上下端也可锚固在混凝土柱5上、下端的梁板6内；将预应力索1一端用砂浆或结构胶锚固在梁板6中，混凝土柱5上下端均可；然后按设计倾角贴近混凝土柱5缠绕在混凝土柱5外侧，缠绕至混凝土柱5另一端后，将预应力索植入梁板6中，两端锚固应牢固。对于预应力索1与混凝土柱5表面直接接触的转折部位，为减小摩擦损失，预应力索1缠绕前可在混凝土柱5表面纵向粘贴胶带，锚固部位达到设计强度后，对称旋入加载螺杆4；，可先从混凝土柱5中部标高位置对称旋入，然后两侧。当所有加载螺杆4，均达到设计位置后，外侧抹水泥砂。
14、浆。0027本发明是对强度不能充分利用的高强筋材采用施加预应力的方法，改变常规机械张拉所需要的支架和设备，直接采用以柱表面做反力指点，采用施加横向变形的方法施加预拉力；为施加预应力后增加对原柱的约束，设置了纵向约束钢条3，具体做法为在弧形钢条2内穿过加载螺杆4，顶在约束钢条3上，随着加载螺杆4逐渐拧进，加载螺杆4将外部钢条2顶出，钢条带动预应力索1产生水平横向变形，产生拉力，加载螺杆4长度可设置25CM。采用均匀对称双螺旋缠绕预应力索1、对称施加预应力保证对柱各面的约束力基本均匀，每个柱沿周长可对称设置48组钢板螺杆装置。预应力索1同粘贴碳纤维布相比，不需要对表面进行磨光处理。预应力损失在本系统中出现在螺丝旋转过程中的摩擦力和预应力索1直接与混凝土柱5表面接触部位，为减小预应力损失，采用在弧形钢条2的螺纹孔中涂刷润滑油、在直接接触部位粘贴塑料贴膜的方法，该贴膜在张拉完成很容易通过分片切割后手撕去除。张拉完成后，预应力大小可根据预应力索伸长量确定。为保护预应力索和增加对柱的约束，在外部直接抹灰。说明书CN102661055A1/4页6图1说明书附图CN102661055A2/4页7图2图3说明书附图CN102661055A3/4页8图4图5说明书附图CN102661055A4/4页9图6说明书附图CN102661055A。