[發明專利]FRP型材-鋼型材槽齒膠結連接節點及施工方法

在審

• 申請號: 202011036593.9
• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN112196123A
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 詹瑒;范家俊;李奔奔;崔瑾;沈鋒
• 申請（專利權）人: 南京工程學院
• 主分類號: E04B1/58
• 分類號: E04B1/58;E04G23/02
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標事務所(普通合伙) 32249
• 代理人: 徐激波

本發明公開了FRP型材?鋼型材槽齒膠結連接節點及施工方法，包括FRP型材、鋼型材和膠粘劑；所述鋼型材上沿長度方向加工凹槽，且鋼型材上的凹槽內設置有凸起，FRP型材上設置與鋼型材上凹槽對應的長條凸起，FRP型材上長條凸起包括基本凸起和大凸起，將鋼型材與FRP型材水平搭接，基本凸起和大凸起的位置和尺寸，須通過鋼型材上凹槽尺寸和膠層厚度計算計算確定，FRP型材上的長條凸起嵌入到鋼型材的凹槽內，FRP型材和鋼型材之間填充有膠粘劑。本發明FRP型材?鋼型材槽齒膠結連接節點提高了節點連接效率，解決FRP型材的連接節點這一瓶頸問題，且施工簡單，可在新建FRP型材結構和既有鋼結構加固中的得到應用。

技術領域

本發明涉及土建交通結構技術領域，具體是一種FRP型材-鋼型材槽齒膠結連接節點及施工方法。

背景技術

FRP型材是是由連續纖維與樹脂基體按一定比例混合并經過一定成型工藝形成的高性能新型復合材料。纖維是FRP型材受力的主體，樹脂基體的作用是將纖維絲束聯系起來形成有機的整體，協同受力，纖維和樹脂的性能共同決定了FRP的宏觀力學性能。FRP型材具有比強度和比剛度高，抗疲勞性和耐久性好及可設計性強等特點。目前應用于土木工程領域的FRP型材的生產幾乎均是采用拉擠成型工藝，FRP型材的連接節點是其在土木工程領域應用的主要瓶頸之一。

目前FRP型材與鋼型材的連接節點主要有螺栓節點和膠結節點：FRP型材與鋼型材的螺栓節點中的螺栓多采用鋼螺栓，由于FRP型材抗剪強度遠低于鋼材，故此種節點的破壞模式均為FRP型材被剪切破壞，且由于此種連接方式需要在FRP型材上鉆孔，使得節點連接效率較低(低于30％)，因此，FRP型材與鋼型材的螺栓連接節點在主要受力構件的連接中不會采用。FRP型材與鋼型材的膠結連接節點是采用膠粘劑連接FRP型材與鋼型材，此種連接方式不會對連接母材造成破壞，其破壞模式多為FRP型材或鋼型材的剝離破壞，破壞的本質是外力在節點中所產生剪力超過了節點的抗剪強度。因此，需要一種節點連接效率更高的FRP型材與鋼型材的膠結連接節點以解決上述問題。

發明內容

本發明的目的是為了克服FRP型材連接節點這一限制FRP型材推廣應用的主要瓶頸問題，提供了一種FRP型材-鋼型材槽齒膠結連接節點及施工方法。

本發明采用的技術方案為：一種FRP型材-鋼型材槽齒膠結連接節點，包括FRP型材、鋼型材和膠粘劑；

所述鋼型材上沿長度方向加工凹槽，且鋼型材上的凹槽內設置有凸起，FRP型材上設置與鋼型材上凹槽對應的長條凸起，FRP型材上長條凸起包括基本凸起和大凸起，將鋼型材與FRP型材水平搭接，基本凸起和大凸起的位置和尺寸，須通過鋼型材上凹槽尺寸和膠層厚度計算計算確定，FRP型材上的長條凸起嵌入到鋼型材的凹槽內，FRP型材和鋼型材之間填充有膠粘劑。

作為優選，所述鋼型材上凹槽間距為鋼型材截面寬度的20-25％，凹槽數量不小于3條。

作為優選，所述鋼型材上凹槽方向平行于鋼型材長度方向，即平行于節點的受力方向；所述鋼型材上沿長度方向的凹槽長度等于FRP型材與鋼型材連結節點的長度，具體長度通過計算確定。凹槽方向也可根據節點受力方向調整，與鋼型材長度方向呈一定夾角，夾角小于45度。

作為優選，所述鋼型材上凹槽深度為25％-45％的鋼型材厚度，凹槽寬度為20％-40％的鋼型材厚度，凹槽的具體深度和寬度參數可通過計算確定。

作為優選，所述鋼型材上凹槽內凸起的高度為凹槽深度的30％-50％，凸起的寬度為凹槽深度的30％-50％，凸起數量不小于6個。

作為優選，所述FRP型材上的長條凸起的寬度小于鋼型材上凹槽的寬度，且不小于鋼型材上凹槽寬的80％。

作為優選，所述FRP型材與鋼型材之間膠粘劑的膠層厚度不小于15％的鋼型材厚度或15％的FRP型材厚度，鋼型材凹槽內膠粘劑的膠層厚度不小于10％的鋼型材厚度或15％的FRP型材厚度，且兩處膠層厚度均不宜小于1.5mm。