一種復(fù)合式cfrp筋錨固體系的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及土木工程中的預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)領(lǐng)域，尤其涉及一種復(fù)合式CFRP筋錨固體系。
【背景技術(shù)】
[0002]碳纖維復(fù)合材料筋材/棒材(Carbon Fiber Reinforced Polymer, CFRP)具有輕質(zhì)高強(qiáng)、抗腐蝕性好、抗疲勞性好和預(yù)應(yīng)力損失小等優(yōu)點(diǎn)。目前，CFRP筋已經(jīng)應(yīng)用到預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)中代替鋼筋作為結(jié)構(gòu)中的拉索構(gòu)件，取得了良好的效果。
[0003]CFRP筋因其橫向受力性能弱而需要特殊的錨固方式?，F(xiàn)有的CFRP筋錨固方式以粘結(jié)式和夾持式錨具為主，這兩種不同形式的錨具各有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn):
[0004]1、粘結(jié)式錨具錨固力大，可錨固多根筋材，但是錨具體積大、成本高以及使用不便；
[0005]2、夾持式錨具體積小、使用方便，但錨固力有限，通常只能錨固單根筋材，加工精度高及通用性差。
[0006]本實(shí)用新型鑒于CFRP筋的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)出錨固力大、體積小和使用方便的錨固體系是廣泛地應(yīng)用CFRP筋的關(guān)鍵。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型提供了一種復(fù)合式CFRP筋錨固體系，本實(shí)用新型目的在于設(shè)計(jì)出錨固力大、體積小和使用方便的錨固體系使CFRP筋得到更為廣泛的使用，詳見下文描述:
[0008]一種復(fù)合式CFRP筋錨固體系，包括:錨環(huán)，所述復(fù)合式CFRP筋錨固體系還包括:兩片式楔形夾片、軟金屬保護(hù)套和環(huán)氧膠膜；
[0009]所述軟金屬保護(hù)套通過所述環(huán)氧膠膜固定在CFRP筋的錨固端，成為一體裝置；一體裝置穿設(shè)在所述兩片式楔形夾片內(nèi)部，所述兩片式楔形夾片穿入所述錨環(huán)固定。
[0010]進(jìn)一步地，所述錨環(huán)的外形為圓柱體，內(nèi)側(cè)為傾角2°變截面圓柱體。所述錨環(huán)為多筋式錨環(huán)或單個(gè)錨環(huán)。所述錨環(huán)的外側(cè)上半部分設(shè)置有螺紋。
[0011]所述兩片式楔形夾片的外形為變截面圓柱體，外側(cè)傾角為2.1°，內(nèi)側(cè)為圓柱體，內(nèi)側(cè)圓柱體直徑大于所述軟金屬保護(hù)套直徑0.5_。
[0012]進(jìn)一步地，所述軟金屬保護(hù)套為鋁制管，壁厚大于等于1.5mm，切割成兩半后內(nèi)/外側(cè)噴砂。
[0013]其中，所述環(huán)氧膠膜為熱固性環(huán)氧膠膜，厚度小于等于0.2mm，抗剪強(qiáng)度大于等于15MPa，粘結(jié)長(zhǎng)度為:CFRP筋抗拉強(qiáng)度與CFRP筋直徑的乘積再除以60。
[0014]本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案的有益效果是:本實(shí)用新型結(jié)合粘結(jié)式錨具和夾持式錨具各自的優(yōu)點(diǎn)設(shè)計(jì)復(fù)合式的CFRP筋錨固體系。以夾持式錨具為基本類型，融合粘結(jié)式錨具的特點(diǎn)，解決夾持式錨具錨固力小且不適合錨固多根CFRP筋的缺點(diǎn)。使得CFRP筋更好的應(yīng)用于預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)。該復(fù)合式錨具具有體積較小、錨固力大和安裝使用方便的特點(diǎn)，適合預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場(chǎng)施工。在不增加錨環(huán)大小的情況下，可采用增加軟金屬保護(hù)套粘結(jié)長(zhǎng)度的方式來增加錨固力，并保護(hù)CFRP筋的橫向受力。該復(fù)合式CFRP筋錨固體系即可錨固單根筋材，也可錨固多根筋材，非常適合預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)使用。
【附圖說明】
[0015]圖1為復(fù)合式CFRP筋錨固體系的示意圖；
[0016]圖2為復(fù)合式CFRP筋單筋錨具的示意圖；
[0017]圖3為復(fù)合式CFRP筋單筋錨具的平面圖；
[0018]圖4為錨環(huán)的平面圖；
[0019]圖5為兩片式楔形夾片的平面圖。
[0020]附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下:
[0021]1:錨環(huán)；2:兩片式楔形夾片；
[0022]3:軟金屬保護(hù)套；4:CFRP筋；
[0023]5:多筋式錨環(huán)
【具體實(shí)施方式】
[0024]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。
[0025]本實(shí)用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)使用的復(fù)合式CFRP筋錨固體系，該錨固體系可有效地錨固多根表面光圓或螺紋的CFRP筋，也可單獨(dú)錨固一根CFRP筋，具有體積小、錨固力大及安裝使用方便的優(yōu)點(diǎn)，參見圖1-圖5，詳見下文描述:
[0026]一種復(fù)合式CFRP筋錨固體系，包括:銷環(huán)1、兩片式楔形夾片2、軟金屬保護(hù)套3、環(huán)氧膠膜(圖中未示出)四個(gè)部分。
[0027]軟金屬保護(hù)套3通過環(huán)氧膠膜固定在CFRP筋4的錨固端，成為一體裝置；一體裝置穿設(shè)在兩片式楔形夾片2內(nèi)部，兩片式楔形夾片2穿入錨環(huán)I固定。
[0028]其中，錨環(huán)I外形為圓柱體，內(nèi)側(cè)為傾角2°變截面圓柱體；兩片式楔形夾片2外形為變截面圓柱體，外側(cè)傾角為2.1°，兩片式楔形夾片2的內(nèi)側(cè)為圓柱體，圓柱體直徑為軟金屬保護(hù)套直徑+0.5mm ;軟金屬保護(hù)套3可采用鋁制管，壁厚大于等于1.5mm，切割成兩半后內(nèi)/外側(cè)噴砂；環(huán)氧膠膜為熱固性環(huán)氧膠膜，厚度不大于0.2mm，抗剪強(qiáng)度不低于15MPa，粘結(jié)長(zhǎng)度為:(CFRP筋抗拉強(qiáng)度XCFRP筋直徑)/60。當(dāng)采用上述規(guī)格參數(shù)時(shí)，錨具各個(gè)部件的配合精度大于95%，可達(dá)到最佳的相互作用效果，錨固效率大于95%，錨固穩(wěn)定性大于90%。
[0029]具體實(shí)現(xiàn)時(shí)還可以采用其他的尺寸，本實(shí)用新型實(shí)施例對(duì)此不做限制。
[0030]將環(huán)氧膠膜按照筋材直徑尺寸圍繞CFRP筋4的錨固端粘好，把切割好的軟金屬保護(hù)套3粘在CFRP筋4的外側(cè)，隨后對(duì)粘好的CFRP筋錨固端加熱加壓一段時(shí)間使得環(huán)氧膠膜融化，最后讓融化的環(huán)氧膠在空氣中自然降溫凝固。
[0031]安裝模具時(shí)，錨固多根CFRP筋4則采用多筋式錨環(huán)5，錨固單根CFRP筋4是則采用單個(gè)錨環(huán)I。將制作好的CFRP筋4，此時(shí)軟金屬保護(hù)套3以用環(huán)氧膠膜與CFRP筋I(lǐng)在其錨固端粘結(jié)成為一體，穿入兩片式楔形夾片2內(nèi)，再將兩片式楔形夾片2對(duì)齊后穿入錨環(huán)1，可人工對(duì)兩片式楔形夾片2與錨環(huán)I施加預(yù)緊力。
[0032]具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，錨具的錨環(huán)I和兩片式楔形夾片2通過硬化處理，錨環(huán)I外側(cè)上半部分可制作螺紋，方便與其他部件連接。兩片式楔形夾片2內(nèi)側(cè)尖角處進(jìn)行圓滑處理，內(nèi)側(cè)進(jìn)行硼砂處理。軟金屬保護(hù)套3采用鋁管，通過線切割切割成兩半，內(nèi)外側(cè)做噴砂處理。環(huán)氧膠膜采用熱固性環(huán)氧膠膜，按照計(jì)算的粘結(jié)長(zhǎng)度貼在CFRP筋4的錨固端，在粘環(huán)氧膠膜之前，該段CFRP筋4采用丙酮清洗表面，并用粗砂紙打磨粘結(jié)面。將鋁管和CFRP筋材4通過環(huán)氧膠膜粘結(jié)好后，將其放置在加熱裝置中加熱120°并持續(xù)兩個(gè)小時(shí)，施加微小壓力即可。加熱后使熔融的環(huán)氧膠在自然空氣中降溫凝固。將制作好錨固端的CFRP筋4穿入到兩片式楔形夾片2中，在兩片式楔形夾片2對(duì)齊后，將其穿入到錨環(huán)I中?？稍趦善叫ㄐ螉A片2和錨環(huán)I的接觸面涂抹潤(rùn)滑劑，借助榔頭等工具對(duì)錨環(huán)I和兩片式楔形夾片2施加預(yù)緊力。
[0033]本實(shí)用新型實(shí)施例對(duì)各器件的型號(hào)除做特殊說明的以外，其他器件的型號(hào)不做限制，只要能完成上述功能的器件均可。
[0034]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解附圖只是一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的示意圖，上述本實(shí)用新型實(shí)施例序號(hào)僅僅為了描述，不代表實(shí)施例的優(yōu)劣。
[0035]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種復(fù)合式CFRP筋錨固體系，包括:錨環(huán)，其特征在于，所述復(fù)合式CFRP筋錨固體系還包括:兩片式楔形夾片、軟金屬保護(hù)套和環(huán)氧膠膜； 所述軟金屬保護(hù)套通過所述環(huán)氧膠膜固定在CFRP筋的錨固端，成為一體裝置；一體裝置穿設(shè)在所述兩片式楔形夾片內(nèi)部，所述兩片式楔形夾片穿入所述錨環(huán)固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合式CFRP筋錨固體系，其特征在于，所述錨環(huán)的外形為圓柱體，內(nèi)側(cè)為傾角2。變截面圓柱體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合式CFRP筋錨固體系，其特征在于，所述兩片式楔形夾片的外形為變截面圓柱體，外側(cè)傾角為2.1°，內(nèi)側(cè)為圓柱體，內(nèi)側(cè)圓柱體直徑大于所述軟金屬保護(hù)套直徑0.5mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合式CFRP筋錨固體系，其特征在于，所述軟金屬保護(hù)套為鋁制管，壁厚大于等于1.5mm，切割成兩半后內(nèi)/外側(cè)噴砂。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合式CFRP筋錨固體系，其特征在于，所述環(huán)氧膠膜為熱固性環(huán)氧膠膜，厚度小于等于0.2mm，抗剪強(qiáng)度大于等于15MPa，粘結(jié)長(zhǎng)度為:CFRP筋抗拉強(qiáng)度與CFRP筋直徑的乘積再除以60。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種復(fù)合式CFRP筋錨固體系，其特征在于，所述錨環(huán)為多筋式錨環(huán)或單個(gè)錨環(huán)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種復(fù)合式CFRP筋錨固體系，其特征在于，所述錨環(huán)的外側(cè)上半部分設(shè)置有螺紋。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種復(fù)合式CFRP筋錨固體系，包括：錨環(huán)，所述復(fù)合式CFRP筋錨固體系還包括：兩片式楔形夾片、軟金屬保護(hù)套和環(huán)氧膠膜；所述軟金屬保護(hù)套通過所述環(huán)氧膠膜固定在CFRP筋的錨固端，成為一體裝置；一體裝置穿設(shè)在所述兩片式楔形夾片內(nèi)部，所述兩片式楔形夾片穿入所述錨環(huán)固定。該復(fù)合式錨具具有體積較小、錨固力大和安裝使用方便的特點(diǎn)，適合預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的現(xiàn)場(chǎng)施工。在不增加錨環(huán)大小的情況下，可采用增加軟金屬保護(hù)套粘結(jié)長(zhǎng)度的方式來增加錨固力，并保護(hù)CFRP筋的橫向受力。該復(fù)合式CFRP筋錨固體系即可錨固單根筋材，也可錨固多根筋材，非常適合預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)使用。
【IPC分類】E04C5-08, E04C5-12
【公開號(hào)】CN204531183
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520165567
【發(fā)明人】韓慶華, 王力晨, 徐杰, 蘆燕, 徐穎
【申請(qǐng)人】天津大學(xué)
【公開日】2015年8月5日
【申請(qǐng)日】2015年3月23日