[實用新型]應(yīng)用于碳纖維增強聚合材料預(yù)應(yīng)力筋的夾片式錨具

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200820032891.9
• 申請日: 2008-03-11
• 公開（公告）號: CN201162311Y
• 公開（公告）日: 2008-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王新定;戴航;丁漢山;郭范波;何超;任大龍;張松
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學
• 主分類號: E04C5/12
• 分類號: E04C5/12
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 陸志斌

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種夾片式錨具，直接應(yīng)用于土木工程后張預(yù)應(yīng)力纖維增強聚合材料筋錨固裝置的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

由于碳纖維增強聚合材料(CFRP)預(yù)應(yīng)力筋為正交異性材料，其橫向抗壓強度和抗剪強度較低，因此，傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力鋼筋錨具將不適用于CFRP預(yù)應(yīng)力筋的錨固，否則將會由于預(yù)應(yīng)力CFRP筋抗剪強度較低導致其在錨固區(qū)的過早失效，達不到預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的預(yù)期目的，這也是制約其目前不能在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中得到廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵因素之一。所以要將CFRP預(yù)應(yīng)力筋應(yīng)用于后張預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，錨具的研制是一個急需解決的問題。近年來，各國一直在進行CFRP預(yù)應(yīng)力筋專用錨具的研究和開發(fā)。按照這些錨具的受力工作原理基本上可分為機械夾持式錨具和粘結(jié)式錨具兩大類，并由此派生出許多錨具系統(tǒng)。現(xiàn)有的預(yù)應(yīng)力夾片式錨具應(yīng)用于CFRP預(yù)應(yīng)力筋的錨固都不是很成熟，張拉時須采用配套特制的千斤頂，這種結(jié)構(gòu)的錨具，首先張拉必須采用特制的千斤頂，張拉工藝復(fù)雜，同時，預(yù)應(yīng)力筋回縮引起的預(yù)應(yīng)力損失也較大。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種張拉工藝簡單且易于錨固的夾片式錨具。

為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用如下技術(shù)方案：一種應(yīng)用于碳纖維增強聚合材料預(yù)應(yīng)力筋的夾片式錨具，包括錨環(huán)以及設(shè)置在錨環(huán)內(nèi)的楔形夾片，在所述的錨環(huán)外還設(shè)置有一緊固件，該緊固件用于將可延緊固件上下運動的錨環(huán)固定在某一位置上。

所述的緊固件為錨固螺母，該錨固螺母與錨環(huán)螺紋連接。

在所述的夾片內(nèi)還設(shè)置有一軟金屬管層。

所述的軟金屬管層的長度等于或大于夾片的長度。

所述的軟金屬管層為軟鋁層、軟鋅層或軟鉛層。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型錨具具有如下優(yōu)點：

1、本實用新型錨具在錨環(huán)外設(shè)置緊固件，在張拉預(yù)應(yīng)力CFRP筋時，錨環(huán)在張拉千斤頂?shù)淖饔孟卵宇A(yù)應(yīng)力筋軸向運動，當預(yù)應(yīng)力筋滿足預(yù)定預(yù)應(yīng)力時，停止張拉，調(diào)節(jié)設(shè)置在錨環(huán)外的緊固件，將錨環(huán)錨固在預(yù)定的位置，實現(xiàn)預(yù)應(yīng)力筋的張拉錨固工藝，整個工藝操作簡單，方便，易于施工。

2、同時，本實用新型錨具的緊固件可以選擇錨固螺母，在錨環(huán)上加工外螺紋，該外螺紋用于連接一張拉桿，張拉桿的另一端可以與普通的千斤頂連接，所以，采用本實用新型的錨具后，在對預(yù)應(yīng)力筋實現(xiàn)張拉工藝時，無需特制的千斤頂，減少了設(shè)備成本。

3、本實用新型錨具在夾片內(nèi)設(shè)置軟金屬層，軟金屬層直接包裹碳纖維增強聚合材料預(yù)應(yīng)力筋，夾片直接作用在軟金屬層上，間接的作用在碳纖維增強聚合材料預(yù)應(yīng)力筋上，從而增大了碳纖維增強聚合材料預(yù)應(yīng)力筋與夾片之間的接觸面積，降低了接觸應(yīng)力，此外還減少了應(yīng)力集中現(xiàn)象。經(jīng)多次試驗證明，我們研制開發(fā)的碳纖維增強聚合材料預(yù)應(yīng)力筋夾片式錨具式是可行的，可應(yīng)用于實際工程，防止了纖維增強聚合材料筋過早失效，且結(jié)構(gòu)簡單。

附圖說明

圖1是本實用新型錨具的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖，對本實用新型作詳細說明：

如圖1所示，本實用新型錨具包括設(shè)置在錨墊板6上的錨環(huán)4，錨環(huán)4為圓柱形，在錨環(huán)4的中部加工有一圓錐形孔，在該圓錐形孔內(nèi)設(shè)置有楔形夾片3，楔形夾片3可以是兩塊半圓形夾片圍成，也可以多個小半圓形夾片圍成，在夾片3的內(nèi)側(cè)還設(shè)置有一軟金屬管層2，軟金屬管層2可以是軟鋁層、軟鋅層或軟鉛層等軟金屬層，該軟金屬管層2的長度等于或大于夾片3的長度，在錨環(huán)4的外側(cè)加工有外螺紋，錨環(huán)4通過其外部的外螺紋連接有一錨固螺母5，在預(yù)應(yīng)力筋張拉時，錨環(huán)在張拉千斤頂?shù)淖饔孟孪蛏线\動，同時，夾片自動跟進錨環(huán)，夾緊預(yù)應(yīng)力CFRP筋，錨環(huán)4在張拉力作用下遠離錨墊板6，當預(yù)應(yīng)力筋達到所需預(yù)應(yīng)力時，停止張拉，將錨固螺母5通過錨環(huán)4的外螺紋擰緊在錨環(huán)4上，并將錨環(huán)4固定在張拉位置，錨固螺母5置于錨墊板6上，從而使構(gòu)件達到施加預(yù)應(yīng)力的目的。

預(yù)應(yīng)力CFRP筋夾片式錨具是利用楔塊原理，通過張拉千斤頂把夾片3頂進錨環(huán)4，在較大的橫向壓力和摩擦阻力作用下夾緊預(yù)應(yīng)力CFRP筋1。為防止夾片內(nèi)側(cè)的齒槽損傷預(yù)應(yīng)力CFRP筋1的表面，導致CFRP筋在錨固區(qū)過早的失效，在夾片3與CFRP預(yù)應(yīng)力筋1之間采用一種軟質(zhì)金屬材料作為傳遞介質(zhì)，即軟金屬層2，增大CFRP預(yù)應(yīng)力筋1與夾片3之間的接觸面積，降低接觸應(yīng)力，減少預(yù)應(yīng)力FRP筋1的應(yīng)力集中現(xiàn)象，達到錨固預(yù)應(yīng)力CFRP筋1的目的。為了進一步增大CFRP預(yù)應(yīng)力筋1與夾片3之間的接觸面積，還可以加長錨環(huán)4和夾片3的長度，從而進一步降低接觸應(yīng)力，提高錨固強度。