[发明专利]一种新型FRP型材倒角块及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及土木工程领域，尤其涉及一种新型FRP型材倒角块及其应用。

背景技术

纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Plastics，简称FRP)是由纤维材料与基体材料(树脂)按一定的比例混合后形成的新型材料，具有轻质、高强、耐腐蚀、耐疲劳等许多优异的性能，在土木工程中应用广泛，既可用于既有结构的补强加固，也可用于新建结构中。FRP加固技术的基本原理是：钢筋混凝土矩形柱受到轴向荷载时，产生横向膨胀，FRP布产生拉应力，对核心混凝土提供侧向约束，使得混凝土处于三向受压的应力状态，从而增加核心混凝土的抗压强度和变形能力，增加构件的强度和延性。

传统方法包裹的钢筋混凝土方柱，FRP布的全拉伸能力没有有效地体现在约束柱中，主要有以下几点原因(1)FRP布包裹构件时FRP布本身会产生曲率；(2)对于直接拉伸FRP布而言，约束FRP布并没有处于纯张拉状态；(3)FRP包裹下的开裂混凝土产生不均匀变形造成局部应力集中，这是采用湿铺法过程中局部缺陷造成的；(4)搭接区测得的应变值最小导致其周围应变分布不均匀。

矩形截面柱在包裹FRP布之前一般需要先将柱四个直角磨成圆角，这样可以大大减小角部应力集中从而提高约束效果，但仍有以下不足：(1)造成额外的花费(2)施工比较困难(3)不能应用于已有钢筋混凝土构件的加固。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供一种新型FRP型材倒角块，以避免矩形柱磨倒角，同时防止FRP布过早被拉断。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种新型FRP型材倒角块，其包括圆柱状的本体，所述本体轴向开设有贯通本体的直角槽，所述直角槽的两个直角面向本体外延伸，所述本体与直角槽的两个直角面之间分别填充有过渡段，所述本体、直角槽和过渡段一体成型，且材质均为FRP，所述FRP中的纤维为水平方向。

进一步的，所述新型FRP型材倒角块的高度为50或100mm。

进一步的，在横截面上，两个所述直角面的直角边等长。

进一步的，在横截面上，所述过渡段呈凹向直角面的圆弧状。

本发明还提供了一种钢筋混凝土矩形柱的加固方法，即：将所述FRP型材倒角块的直角槽沿柱高自上而下粘贴在矩形柱的转角上，然后将水平方向上相邻FRP型材倒角块之间的空隙用环氧树脂填平，然后在所述倒角块和环氧树脂的外侧粘贴FRP布，且使所述FRP布将同一横截面上的所有FRP型材倒角块包裹。

进一步的，所述直角槽与相应的转角之间粘接，所述矩形柱的四个转角均粘贴有FRP型材倒角块。

优选的，各个所述FRP型材倒角块既可单独使用，也可视具体需要随意叠加成任意高度。

更优选的，当各个所述FRP型材倒角块叠加成任意高度时，上下相邻的FRP型材倒角块既可间隔排列，也可无缝连接。

进一步的，所述FRP布为单层或多层。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有以下有益效果：

1、本发明提供的FRP型材倒角块，其过渡段呈圆弧状，两端向内逐渐收缩，增加了截面接触面积，在加固矩形柱时能够使倒角块与环氧树脂更好的结合，该倒角块可以单独使用，也可以随意组合成任意高度，以此与其外侧间隔或全包裹的FRP布相对应，在包裹FRP布之前，先在截面四个角部粘贴FRP型材倒角块，中间水平方向上其余部分用环氧树脂补平，然后再按传统方法包裹。

2、利用本发明提供的FRP型材倒角块，矩形柱在加固时不再需要磨倒角，根本上解决了矩形柱磨倒角这一大难点，大大降低了加固时的额外花费，施工方便；并且解决了由于倒角应力集中所导致的FRP布过早被拉断的问题，大幅度提高了加固柱的承载能力和变形能力。FRP布均匀受拉，破坏发生在截面一边的中间部位，避免了柱角部局部破坏。

附图说明

图1为本发明实施例所述FRP型材倒角块的结构示意图；

图2为本发明实施例所述FRP型材倒角块的直角槽的结构示意图；

图3为本发明利用实施例所述FRP型材倒角块加固后的钢筋混凝土矩形柱的结构示意图；

其中，1、矩形柱；2、环氧树脂；3、FRP型材倒角块；3-1、本体；3-2、过渡段；3-3、直角槽；3-4、直角面；3-5、直角边；4、FRP布。

具体实施方式