CN101864826A - 基于柔性预应力碳纤维塑料筋的锚具设计 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种预应力碳纤维塑料筋锚固系统,该锚具一端的内部是一个由普通钢材制作的圆锥台,在圆锥台的表面有一条用来放置柔性预应力碳纤维塑料筋(CFRP)的螺旋线状的凹槽,该锚具的外部是与圆锥台形状类似的套筒,套筒内表面上有螺纹,在套筒和圆锥台之间还有一层软金属层(比如铜等金属)。锚具的另一端与拉杆连接,可以利用工程用千斤顶张拉锚固。张拉锚固之后可以利用之前一端的锚具进行锚固,使整根CFRP筋最终固定在混凝土梁的两端。本锚具发明具有可操作性好,使用性能好,成本低廉的特点。
Description
技术领域
本专利技术涉及土木工程施工领域,适用于预应力碳纤维塑料筋(CFRP)的锚固。
背景技术
预应力碳纤维塑料筋(Carbon Fiber Reinforced Polymer)简称CFRP,是一种钢筋替代材料。在钢筋运用越来越广泛的今天,钢筋的一些弊端也给工程造成了越来越多的麻烦。比如钢筋容易锈蚀,在长时间的使用之后,结构会因为这些锈蚀强度下降造成危险。还有,钢筋的比重虽然比混凝土要优秀,但是在桥梁的跨度越来越长的今天,它的比重已经成为制约人类制造更大跨度建筑的主要因素。CFRP作为钢筋的替代材料,有轻质高强,不锈蚀,耐酸、碱、盐等各种环境,同时抗拉强度和弹性模量也非常出色。
在桥梁的悬索中用CFRP代替钢筋可以:①增大桥梁的跨度,使更多的工程能够实现;②免去建筑造成后每年用于维护的费用;③有效减少其他相应材料的使用。
但是CFRP的应用也受到了很多的制约,工程实践表明,结构破坏的时候,CFRP的内力仅为极限内力的30%,也就是说它的强度得不到发挥,而制约它的发挥的部分很大程度就是CFRP的锚具。因为CFRP虽然轴拉的强度大,但是它的抗剪和抗压的能力非常弱,这使锚具设计比较困难。
所以需要根据CFRP筋的特点设计相应的锚具,目前使用的直线型的锚具都或多或少存在一些问题。
发明内容
本专利发明的内容就是针对新出现的柔性FRP筋,设计一种可以张拉这种柔性CFRP筋的锚具。
为了达到上述的目标,本专利利用的是最近开发出来的柔性CFRP筋,虽然国内的生产尚属空白,但是国外已经有比较成熟的柔性CFRP筋出现,这样就可以摆脱过去因为CFRP筋的硬脆性而不得不采用的直线型锚具。具体方法就是把CFRP筋缠绕在一个圆锥形钢平台的表面的凹槽内,使CFRP筋得以固定,然后通过锚具施加轴向的拉力和侧向的压力使CFRP筋锚定在锚具内。
附图说明
下面是附图的一些简介
图1:锚具锚固端的结构示意图
图2:锚具内部的俯视图
图3:锚具内部的侧视图
图4:锚具内部的前视图
图5:锚具内部的后视图
图6:套筒示意图
图中标号:A为套筒,B味套筒与锚具间的空隙,用环氧树脂填充,C为圆锥台,表面有凹槽,D为CFRP筋置于凹槽中,盘旋在C的表面
具体实施方式
首先,利用圆锥台表面的凹槽固定CFRP筋;
然后,在圆锥台和CFRP筋的表面蒙上一层软金属层,这里以铜为例;
之后,在把铜套层、里面的CFRP筋和圆锥台放进套筒内,将锚具整体放置在混凝土梁的一端,往套筒和圆锥台的缝隙内灌注胶水或者水泥(并且在里面加入环氧砂,增加摩阻力);
然后,在形成一定的强度之后,在锚具的另一端利用千斤顶以比较小的力张拉CFRP筋,待强度完全形成时张拉至设计强度;
最后,在张拉端使用同样的锚具,也把锚具固定在混凝土梁端部即可。
Claims (4)
1.一种预应力碳纤维塑料筋锚固系统,由圆锥台,软金属层,套筒,预应力碳纤维塑料筋组成,预应力碳纤维塑料筋置于圆锥台表面的凹槽中,被软金属层包裹,最后由套筒套住所有材料,用环氧树脂胶结成一个整体。
2.根据权利1要求所述的预应力碳纤维塑料筋锚具,其特征在于圆锥形台表面有凹槽,并把CFRP筋置于其中。
3.根据权利1要求所述的预应力碳纤维塑料筋锚具,其特征在于套筒为圆锥形的。
4.根据权利1要求所述的预应力碳纤维塑料筋锚具,其特征在于套筒内壁有螺纹和内部圆锥台连接,增加摩擦力。
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CN200910049360A CN101864826A (zh) | 2009-04-15 | 2009-04-15 | 基于柔性预应力碳纤维塑料筋的锚具设计 |
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Publications (1)
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CN101864826A true CN101864826A (zh) | 2010-10-20 |
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Family Applications (1)
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CN200910049360A Pending CN101864826A (zh) | 2009-04-15 | 2009-04-15 | 基于柔性预应力碳纤维塑料筋的锚具设计 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102518261A (zh) * | 2011-12-15 | 2012-06-27 | 天津银龙预应力材料股份有限公司 | 专用于螺旋肋预应力钢丝的应力自锚的锚卡具及制造方法 |
CN107119855A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-09-01 | 东南大学 | 提高复材筋锚固性能的结构及其挤压成型方法 |
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2009
- 2009-04-15 CN CN200910049360A patent/CN101864826A/zh active Pending
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