[发明专利]钢筋混凝土柱的加固装置及加固方法

说明书

本发明公开了一种钢筋混凝土柱的加固装置及加固方法，其中加固装置包括FRP布、N块钢板和N块磁铁；钢筋混凝土柱的表面开设有沿其轴向延伸的N个凹槽；一块钢板固定设置于一个凹槽内；FRP布包覆于设置了钢板的钢筋混凝土柱的外部；一块磁铁设置于一个凹槽内，并与FRP布相接。本发明通过磁铁与钢板的嵌压装置对FRP布施加预应力，避免了使用螺栓连接导致钢筋混凝土柱内部受损的情况，提高了钢筋混凝土柱结构的耐久性。使用时只需将磁铁通过外力与钢板连接在一起即可，不需要大型机械设备协助张拉，操作过程简单、便捷，且使用后无需拆除张拉设备，有效提高了施工效率。

技术领域

本发明公开了一种钢筋混凝土柱的加固装置及加固方法，属于钢筋混凝土柱加固技术领域。

背景技术

现有的工业建筑与民用建筑，多以钢筋混凝土结构为主。由于设计问题、施工质量问题、地基沉降、地震等外力，导致钢筋混凝土柱的承载力不足，因此，需要对其进行加固，从而提升其力学性能、耐久性和抗震性能，保障人民生产、生活的安全性与稳定性。

现有技术中通常使用外包钢法、粘结钢法和预应力加固法对钢筋混凝土柱进行加固。采用预应力加固钢筋混凝土柱，可以改变原结构内力分布，使得一般加固结构中所特有的应力应变滞后现象得以消除，因此采用预应力对钢筋混凝土加固更为有效。预应力加固法已经逐渐取代传统的外包钢法和粘结钢法，称为主流的钢筋混凝土柱加固方法。

目前通过预应力加固钢筋混凝土柱的方法中，大多对于施工要求很高，需要设置大量的螺栓连接，以达到预应力施加的效果，这不仅增加了施工的难度与时间，还会导致加固材料由于内部锚固所需的孔洞增加，而减小了整体结构的耐久性。

发明内容

本申请的目的在于，提供一种钢筋混凝土柱的加固装置及加固方法，以解决现有技术中采用预应力加固法加固钢筋混凝土柱存在的施工难度大、耗时久、结构耐久性差的技术问题。

本发明的第一方面提供了一种钢筋混凝土柱的加固装置，包括FRP布、N块钢板和N块磁铁；

钢筋混凝土柱的表面开设有沿其轴向延伸的N个凹槽；

一块钢板固定设置于一个所述凹槽内；

所述FRP布包覆于设置了所述钢板的所述钢筋混凝土柱的外部；

一块磁铁设置于一个所述凹槽内，并与所述FRP布相接。

优选地，所述磁铁的磁力强度为8000～14000高斯。

优选地，还包括N组固定组件，每组所述固定组件中均包括M颗锚钉；

所述M颗锚钉沿一块所述钢板的延伸方向依次排布，并穿过所述钢板与所述钢筋混凝土柱相接。

优选地，还包括环形套箍；

所述环形套箍套设于设置了所述磁铁的所述钢筋混凝土柱的外部；

所述环形套箍的数量为多个；

多个所述环形套箍沿所述钢筋混凝土柱的轴线方向依次设置。

优选地，所述凹槽的形状为半圆形；

所述钢板的形状与所述凹槽的形状相同，尺寸匹配。

优选地，所述磁铁的形状与所述钢板的形状相同，尺寸匹配。

优选地，所述凹槽的数量根据第一公式确定，所述第一公式为：

式中，f_p为FRP布加固所需的张拉预应力大小；L为FRP布的总长；ΔL为单个磁铁压紧后FRP布的伸长量；E_p为FRP布的弹性模量。

优选地，所述单个磁铁压紧后FRP布的伸长量根据第二公式确定，所述第二公式为：