專利名稱：粘貼鋼板加固木梁的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及建筑工程領(lǐng)域，具體涉及建筑加固改造，尤其是木梁的維修加固，是一 種利用粘貼鋼板加固木梁的方法。
背景技術(shù)：
我國現(xiàn)存的文物建筑多為木結(jié)構(gòu)或磚木結(jié)構(gòu)。由于老化或使用荷載增加常導(dǎo)致木 梁抗彎承載力不足，需進(jìn)行加固。過去一般多采用整根更換的方式，但由于我國木結(jié)構(gòu)多采 用榫接，更換木梁就需要拆開原先的結(jié)構(gòu)，會(huì)導(dǎo)致相連木構(gòu)件的附加損傷，勢必影響到相連 木柱、斗拱和木屋架的整體性和安全使用，甚至可能損壞文物建筑所蘊(yùn)含的歷史文化價(jià)值 和歷史風(fēng)貌特征。若采取在木梁受拉面粘貼鋼板并用膨脹螺栓錨固的加固方法可有效避免拆壞原 有結(jié)構(gòu)，并保證木梁承載力滿足后續(xù)使用要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供粘貼鋼板加固木梁的方法。這種粘貼鋼板加固木梁的方法，其技術(shù)方案為，根據(jù)簡支木梁的受力模式(上部為 受壓面，下部為受拉面)，將木梁受拉面平整修補(bǔ)后，通過粘貼鋼板并用膨脹螺栓錨固提高 其承載能力。粘貼鋼板加固木梁的方法，包括以下步驟 (1)對木梁受拉面和鋼板進(jìn)行預(yù)處理
對木梁受拉面進(jìn)行表面平整度處理、并擦洗，如受拉面有裂縫或凹坑時(shí)，采用修補(bǔ)膠進(jìn) 行修補(bǔ)；可用丙酮來擦洗木梁受拉面；
選用厚度3mm 5mm、與木梁跨度等長的整塊鋼板，先對鋼板粘貼面進(jìn)行表面粗糙處理 和表面清潔處理；
(2 )在干燥后的木梁受拉面涂抹底膠；分別在鋼板粘貼面和木梁底面涂抹粘鋼結(jié)構(gòu)膠， 然后將鋼板粘貼在木梁受拉面，并壓實(shí)，使粘鋼結(jié)構(gòu)膠層無空隙；
(3)沿鋼板中心線位置布置膨脹螺栓錨固，各膨脹螺栓中心的間距為500 700mm，并 使鋼板、粘鋼結(jié)構(gòu)膠和木梁結(jié)合緊密。所用的鋼板為整塊鋼板，寬度為木梁寬度的90% 100%。鋼板的中心線與木梁受拉面的中線重合。最邊緣的第一個(gè)膨脹螺栓的中心與鋼板邊緣的距離為30 350mm，優(yōu)選為50 250mmo膨脹螺栓的直徑為8 10mm。當(dāng)木梁高度不大于200mm時(shí)，使用厚度為3 4mm的鋼板，各膨脹螺栓間距為 600 700mm。當(dāng)木梁高度大于200mm時(shí)，使用厚度為4 5mm的鋼板，各膨脹螺栓間距為500 600mmo本發(fā)明根據(jù)簡支木梁的受力模式(上部為受壓邊緣，下部為受拉邊緣)，在木梁受 拉邊緣通過粘貼鋼板并用膨脹螺栓錨固提高其承載能力。通過上述方法加固后的木梁，其 承載力增加超過50%。本發(fā)明粘貼鋼板加固木梁的方法，不僅能克服替換法的缺點(diǎn)，有效避免拆壞原有 結(jié)構(gòu)，還能保證木梁的承載力和耐久性滿足后續(xù)使用要求。因此，粘貼鋼板加固木梁是一種 行之有效的方法。


圖1為實(shí)施例1和2的木梁加固縱向示意圖
圖2為實(shí)施例1和2的木梁加固在A-A方向的截面圖 1一木梁，2—鋼板，3—受拉面，4一受壓面，5—粘鋼結(jié)構(gòu)膠層，6—膨脹螺栓。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
由于老化，高度200mm、寬100mm、跨度3. 6m、全長4m的木梁承載力不能滿足安全要求， 需進(jìn)行加固。實(shí)施步驟為
(1)先對木梁承受的荷載進(jìn)行卸載。對木梁1的受拉面3(即底面)進(jìn)行表面平整度處 理，并用丙酮進(jìn)行擦洗，使受拉面3 (底面)平整度和清潔度滿足粘貼要求。如底面存在裂 縫或凹坑，則需用修補(bǔ)膠進(jìn)行修補(bǔ)；干燥后待用；
選用3mm厚、IOOmm寬、長3. 6米的整塊鋼板，進(jìn)行鋼板粘貼面的表面粗糙處理，并進(jìn)行 表面清潔處理；
(2)在干燥后的木梁受拉面涂抹底膠，分別在鋼板2的粘貼面和木梁受拉面3涂抹粘 鋼結(jié)構(gòu)膠，然后將鋼板粘貼在木梁受拉面，形成粘鋼結(jié)構(gòu)膠層5，并壓實(shí)保證粘鋼結(jié)構(gòu)膠層 5無空隙；鋼板的中心線與木梁受拉面的中線重合；
(3)沿鋼板中心位置布置直徑為8mm的膨脹螺栓進(jìn)行錨固，保證鋼板2、粘鋼結(jié)構(gòu)膠層 5和木梁受拉面3結(jié)合緊密。膨脹螺栓中心的間距為700mm，最邊緣的第一個(gè)膨脹螺栓的 中心與鋼板邊緣的距離為50mm。如圖1、2所示。待粘鋼結(jié)構(gòu)膠完全固化后，粘貼鋼板加固的木梁可繼續(xù)承載。上述高200mm、寬100mm、跨度3. 6m、全長4m的花旗松木梁，如采用三分點(diǎn)加載(跨 度3. 6m、加載點(diǎn)間距1. 2m)時(shí)，未加固前，木梁的承載力約為30kN ；經(jīng)過上述方法加固，即粘 貼3mm厚鋼板并用直徑8mm膨脹螺栓(間距700mm)錨固后加固木梁承載力提高到49. 6 kN。實(shí)施例2
由于使用荷載增加，高度250mm、寬度125mm、跨度4. 5m、全長5m的木梁承載力不能滿足 安全要求，需進(jìn)行加固。實(shí)施步驟為
(1)先對木梁承受的荷載進(jìn)行卸載。對木梁1的受拉面3 (即底面)進(jìn)行表面平整度處 理，并用丙酮進(jìn)行擦洗，使受拉面3 (底面)平整度和清潔度滿足粘貼要求。如底面存在裂 縫或凹坑，則需用修補(bǔ)膠進(jìn)行修補(bǔ)；干燥后待用；
選用5mm厚、120mm寬、4. 5m長的整塊鋼板，進(jìn)行鋼板粘貼面的表面粗糙處理，并進(jìn)行表
4面清潔處理；
(2)在干燥后的木梁受拉面涂抹底膠，分別在鋼板2的粘貼面和木梁受拉面3涂抹粘 鋼結(jié)構(gòu)膠，然后將鋼板粘貼在木梁受拉面，形成粘鋼結(jié)構(gòu)膠層5，并壓實(shí)保證粘鋼結(jié)構(gòu)膠層 5無空隙；鋼板的中心線與木梁受拉面的中線重合；
(3)沿鋼板中心位置布置直徑IOmm的膨脹螺栓進(jìn)行錨固，保證鋼板2、粘鋼結(jié)構(gòu)膠層5 和木梁受拉面3結(jié)合緊密，各膨脹螺栓中心的間距為500mm，最邊緣的第一個(gè)膨脹螺栓的中 心與鋼板邊緣的距離為250mm。 待粘鋼結(jié)構(gòu)膠完全固化后，粘貼鋼板加固的木梁可繼續(xù)承載。 上述高250mm、寬125mm、全長5m、跨度4. 5米的木梁，經(jīng)過上述方法加固，即粘貼鋼
板并用Φ 100500膨脹螺栓加固后承載力可提高50%以上。
權(quán)利要求
1.粘貼鋼板加固木梁的方法，其特征在于，包括以下步驟(1)對木梁受拉面進(jìn)行表面平整度處理、并擦洗，如受拉面有裂縫或凹坑時(shí)，采用修補(bǔ) 膠進(jìn)行修補(bǔ)；選用厚度3mm 5mm、與木梁跨度等長的整塊鋼板，先對鋼板粘貼面進(jìn)行表面粗糙處理 和表面清潔處理；(2 )在干燥后的木梁受拉面涂抹底膠；分別在鋼板粘貼面和木梁底面涂抹粘鋼結(jié)構(gòu)膠， 然后將鋼板粘貼在木梁受拉面，并壓實(shí)，使粘鋼結(jié)構(gòu)膠層無空隙；(3)沿鋼板中心線位置布置膨脹螺栓錨固，各膨脹螺栓中心的間距為500 700mm，最 邊緣的第一個(gè)膨脹螺栓的中心與鋼板邊緣的距離為30 350mm ；并使鋼板、粘鋼結(jié)構(gòu)膠和 木梁結(jié)合緊密。
2.權(quán)利要求1所述粘貼鋼板加固木梁的方法，其特征在于，當(dāng)木梁高度不大于200mm 時(shí)，步驟(2)所述鋼板的厚度為3 4mm，步驟(3)所述各膨脹螺栓間距為600 700mm ；當(dāng)木梁高度大于200mm時(shí)，步驟(2)所述鋼板的厚度為4 5mm，步驟(3)所述各膨脹 螺栓間距為500 600mm。
3.權(quán)利要求1所述粘貼鋼板加固木梁的方法，其特征在于，所述的鋼板寬度為木梁寬 度的90% 100%ο
4.權(quán)利要求1所述粘貼鋼板加固木梁的方法，其特征在于，步驟(2)所述鋼板的中心 線與木梁受拉面的中線重合。
5.權(quán)利要求1所述粘貼鋼板加固木梁的方法，其特征在于，步驟(2)所述膨脹螺栓的 直徑為8 10mm。
6.權(quán)利要求1所述粘貼鋼板加固木梁的方法，其特征在于，步驟(1)中丙酮擦洗木梁受拉面。
7.權(quán)利要求1所述粘貼鋼板加固木梁的方法，其特征在于，步驟(3)所述最邊緣的第 一個(gè)膨脹螺栓的中心與鋼板邊緣的距離為50 250mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及建筑工程領(lǐng)域，公開了一種粘貼鋼板加固木梁的方法，其技術(shù)方案為，根據(jù)簡支木梁的受力模式(上部為受壓邊緣，下部為受拉邊緣)，在木梁受拉邊緣通過粘貼鋼板并用膨脹螺栓錨固提高其承載能力。本方法不僅能克服替換法的缺點(diǎn)，有效避免拆壞原有結(jié)構(gòu)，還能保證木梁的承載力和耐久性滿足后續(xù)使用要求；加固后的木梁，其承載力增加超過50%。
文檔編號(hào)E04G23/02GK102061812SQ20101056911
公開日2011年5月18日 申請日期2010年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月2日
發(fā)明者史文杰, 朱雷, 李向民, 許清風(fēng), 錢藝柏 申請人:上海市建筑科學(xué)研究院(集團(tuán))有限公司, 上海市建筑科學(xué)研究院科技發(fā)展總公司, 江蘇省金陵建工集團(tuán)有限公司