CN201071563Y - 一种碳纤维布加固的木梁 - Google Patents

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薛建阳
谢启芳
赵鸿铁
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Abstract

本实用新型公开了一种碳纤维布加固的木梁，它包括木梁(1)、碳纤维布(2)，在所述木梁(1)底面粘贴有碳纤维布(2)。所述木梁(1)底面粘贴的碳纤维布(2)的层数为1～2层。本实用新型通过粘贴在木梁底面的碳纤维布提高木梁的抗弯承载力，使得古建筑木结构中的木梁可以继续使用，而不需要更换构件，从而保留古建筑的文物价值。

Description

一种碳纤维布加固的木梁
技术领域
本实用新型涉及一种木梁，特别涉及一种碳纤维布加固的木梁。
背景技术
中国古代建筑是以木结构建筑为主发展起来的，现存的古代建筑中也以木结构建筑较多，约占全部古代建筑的50％以上。木结构以其巧妙的构建方法和卓越的抗震性能，引起了世界范围的瞩目。她是中华民族乃至世界文化的重要组成部分，是祖先留给我们的宝贵文化遗产，具有极高的历史、文物、艺术和科学价值。因此必须采取措施对这些古建筑木结构进行修缮加固及保护。
古建筑木结构中的梁、枋、檩是整个木构架中的主要构件。从力学的角度分析，属于受弯构件。由于木材自身的材性缺陷(节子、裂纹等)和周围环境的影响(雨水、虫害等)，再加上年久失修，导致这些构件的承载力降低，甚至出现弯曲劈裂、底部折断及糟朽折断等现象。国外很多古老的木桥，其桥桁也属受弯构件。而这些桥桁即使其承载力没有降低，由于上部车辆荷载的增大，也需要对着修桥桁进行加固。但由于木材资源的限制以及更为重要的原因是为了保护文物自身的价值，使得古建筑木结构的维修加固不可能大面积的替换新材，同时传统的加固修复方法往往会破坏建筑物原貌或带来锈蚀等问题，因此，没有适合的维修加固材料和方法，是古建筑木结构维修加固面临的主要问题。
而碳纤维布作为一种新型加固材料，已在包括航天在内的很多领域得到了广泛应用，将其引进到木结构的加固中具有很多传统方法不具有的优点，从而解决了古建筑木结构维修加固的材料和方法问题，使得这些非常重要建筑能得到更好的保护。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是：提供一种碳纤维布加固的木梁，该木梁具有较高的抗弯承载力，同时能满足古建筑“修旧如旧”、“不改变建筑原貌”的原则。
为解决上述技术问题，本发明解决技术问题的技术方案是：包括木梁(1)、碳纤维布(2)，在所述木梁(1)底面粘贴有碳纤维布(2)。
所述木梁(1)底面粘贴的碳纤维布(2)的层数为1～2层。
所述木梁(1)底面粘贴的碳纤维布(2)的长度和宽度分别与木梁(1)的长度和宽度相同。
所述木梁(1)底面粘贴的碳纤维布(2)的端部用垂直于梁长度方向的碳纤维布环箍(3)进行锚固。
所述木梁(1)中部有2～3个碳纤维布环箍(4)。
所述碳纤维布环箍(2、4)的宽度为40～60mm，长度由木梁尺寸确定，需留有大于100mm的搭接长度。
所述碳纤维布环箍(4)之间的间距为100～200mm。
附图说明
图1为本实用新型示意图；
图2为图1的断面图。
具体实施方式
如附图1所示，将碳纤维布2粘贴在木梁1底面，在该碳纤维布端部用垂直于梁长度方向的碳纤维布环箍3锚固，木梁1中部有2～3个碳纤维布环箍4。
为了能达到提高木梁抗弯承载力的目的，碳纤维布的用量需满足一定的要求，否则将达不到加固的目的。木梁1底面粘贴的碳纤维布2的长度和宽度分别与木梁1的长度和宽度相同；碳纤维布环箍3、4的宽度为40～60mm，长度由木梁尺寸确定，需留有大于100mm的搭接长度。我们通过试验研究，得到了未加固及1层和2层碳纤维布加固木梁的承载力(见表1)，结果表明木梁底面的碳纤维布1为一层时，抗弯承载力约提高15％，碳纤维布1为二层时，抗弯承载力约提高20％。
表1未加固与碳纤维布加固木梁承载力比较
Figure Y20072003229900051
碳纤维布提高木梁抗弯承载力的施工工艺：
先采取措施对木梁进行卸载，之后对木梁进行表面处理，接着粘贴木梁底面的碳纤维布，然后是碳纤维布环箍，等粘结胶干后去掉卸载装置。碳纤维布粘贴的工艺要符合相关的规范要求。

Claims (7)

1.一种碳纤维布加固的木梁，包括木梁(1)、碳纤维布(2)，其特征是：在所述木梁(1)底面粘贴有碳纤维布(2)。
2.根据权利要求1所述的碳纤维布加固的木梁，其特征是：所述木梁(1)底面粘贴的碳纤维布(2)的层数为1～2层。
3.根据权利要求1所述的碳纤维布加固的木梁，其特征是：所述木梁(1)底面粘贴的碳纤维布(2)的长度和宽度分别与木梁(1)的长度和宽度相同。
4.根据权利要求1所述的碳纤维布加固的木梁，其特征是：所述木梁(1)底面粘贴的碳纤维布(2)的端部用垂直于梁长度方向的碳纤维布环箍(3)进行锚固。
5.根据权利要求1所述的碳纤维布加固的木梁，其特征是：所述木梁(1)中部有2～3个碳纤维布环箍(4)。
6.根据权利要求1所述的碳纤维布加固的木梁，其特征是：所述碳纤维布环箍(3、4)的宽度为40～60mm，长度由木梁尺寸确定，需留有大于100mm的搭接长度。
7.根据权利要求1和4所述的碳纤维布加固的木梁，其特征是：所述碳纤维布环箍(4)之间的间距为100～200mm。
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