CN104234324A - 新型frp筋带螺纹粘结式锚具及其安装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种新型FRP筋带螺纹粘结式锚具及其安装方法，锚具包括锚筒和环形垫片，所述锚筒两端分别固定有所述环形垫片，其中，锚筒一端为自由端，一端为受拉端，所述锚筒的受拉端内壁上设有内螺纹，所述环形垫片圆心处设有用于套装FRP筋的中心通孔，且该环形垫片的圆心位于所述锚筒的中心线上。本发明FRP筋带螺纹粘结式锚具通过锚筒的内螺纹设计，提高粘结胶体与锚筒之间的粘结力，从而获得较高的锚固效率，减小锚固装置的长度。采用中心带有通孔的垫片，使FRP筋易于准确对中，该锚具的锚筒采用普通无缝钢管，与传统的粘结是锚具相比，相同长度的锚筒，提高承载载荷能力。
Description
技术领域
本发明涉及土木工程中受拉筋（索）材的锚固，特别是一种新型FRP筋带螺纹粘结式锚具及其安装方法。
背景技术
在侵蚀环境下，钢筋混凝土结构的钢筋或预应力钢绞线容易发生锈蚀，导致混凝土结构出现耐久性问题。纤维增强复合材料（Fiber Reinforced Polymer，简称FRP）筋具有轻质高强、耐腐蚀、低松弛和抗疲劳性能好等优点，以FRP筋作为纵筋或预应力筋用于混凝土结构中，能提高混凝土结构的耐久性，具有良好的经济和社会效益。
FRP筋由纤维和聚合物基体两部分组成，属于各向异性材料，其抗剪强度远远低于抗拉强度。在拉伸试验中，直接夹持FRP筋易引起夹持段的受剪破坏，无法得到其抗拉强度；将使用于预应力钢筋混凝土结构的传统夹片式锚具用于预应力FRP筋的锚固，易导致FRP筋在锚具处被剪坏，其抗拉强度无法充分发挥。围绕FRP筋的锚固问题，国内外已进行了相关研究，研发了相应的锚具。例如，为了增强粘结剂与锚筒的粘结力，采用内壁带有连续锥段的锚筒；为了防止FRP筋被夹伤，采用锥形的软金属夹片。但是，现有的FRP筋粘结式锚具的锚筒长度过大，而改进型的粘结式或夹片式锚具的加工复杂，成本较高。因此，开发一种加工简单、使用方便的FRP筋锚固装置，对促进FRP筋的研究和应用具有重要意义。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足和缺陷，提供一种新型FRP筋带螺纹粘结式锚具及其安装方法。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种新型FRP筋带螺纹粘结式锚具，包括锚筒和环形垫片，所述锚筒两端分别固定有所述环形垫片，其中，锚筒一端为自由端，一端为受拉端，所述锚筒的受拉端内壁上设有内螺纹，所述环形垫片圆心处设有用于套装FRP筋的中心通孔，且该环形垫片的圆心位于所述锚筒的中心线上。
在上述新型FRP筋带螺纹粘结式锚具中，所述的锚筒结构为内壁平直的圆柱筒形。
在上述新型FRP筋带螺纹粘结式锚具中，所述的环形垫片粘贴在锚筒端面上。
含有上述权利要求1的新型FRP筋带螺纹粘结式锚具的安装方法，包括以下步骤：
步骤一：将锚筒内部进行清洁、除锈，并在锚筒的受拉端内壁上加工内螺纹；
步骤二：将锚筒的自由端端面上固定上环形垫片并密封；
步骤三：将FRP筋一端穿过另一个环形垫片的中心通孔；
步骤四：从锚筒受拉端向锚筒内灌入粘结剂，直到锚筒内部充满粘结剂，完成灌粘胶剂，再将FRP筋穿过环形垫片的一端插入锚筒内，使其端部进入锚筒自由端的环形垫片中心通孔内；
步骤五：将环形垫片固定在锚筒受拉端端面上；
步骤六：待胶体凝固后，拆除锚筒自由端的密封；
步骤七：按照步骤一至六安装FRP筋另一端的锚具。
上述新型FRP筋带螺纹粘结式锚具的安装方法步骤中，步骤二中锚具自由端环形垫片密封采用塑料布、橡胶密封片或密封膜密封。
本发明的有益效果是：
本发明FRP筋带螺纹粘结式锚具通过锚筒的内螺纹设计，提高粘结胶体与锚筒之间的粘结力，从而获得较高的锚固效率，减小锚固装置的长度。采用中心带有通孔的垫片，使FRP筋易于准确对中，该锚具的锚筒采用普通无缝钢管，，与传统的粘结是锚具相比，相同长度的锚筒，提高承载载荷能力；且锚具部件无需特殊加工，对材料要求低，结构简单，设计合理，使用方便，安装工艺简单，成本低廉。
为了验证本发明新型FRP筋带螺纹粘结式锚具的锚固性能，郑州大学新型建材与结构研究中心应用本发明的FRP筋锚具制作了10根FRP筋拉拔试件，采用传统粘结式锚具制作了5根FRP筋拉拔试件，并进行了拉拔试验，试件形式及试验结果见表1。试验现象表明，在缩短锚筒长度的情况下，新型锚具能有效防止了粘结胶从锚具拔出，保证了锚固强度。
附图说明
图1是本发明FRP筋带螺纹粘结式锚具的纵剖面结构示意图；
图2是本发明FRP筋带螺纹粘结式锚具的环形垫片的主视结构示意图；
图3是本发明FRP筋带螺纹粘结式锚具的环形垫片的侧视结构示意图。
图中标号代表的意义为：1、FRP筋，2、外螺纹，3、锚筒，4、粘结胶，5、环形垫片，6、环形垫片，7、中心通孔。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
实施例1：参见图1~3，一种新型FRP筋带螺纹粘结式锚具，包括锚筒3和环形垫片，所述锚筒3两端分别固定有所述环形垫片，其中，锚筒3一端为自由端，一端为受拉端，自由端端面上固定有环形垫片5，受拉端端面上设有环形垫片6，所述锚筒3的受拉端内壁上设有内螺纹2，所述环形垫5、6分别圆心处设有用于套装FRP筋的中心通孔7，且该环形垫片5、6的圆心位于所述锚筒3的中心线上。锚筒3的大小和长度根据FRP筋的直径和预估的抗拉强度选择。
在上述新型FRP筋带螺纹粘结式锚具中，所述的锚筒3结构为内壁平直的圆柱筒形。所述的环形垫片5粘贴在锚筒自由端端面上，所述环形垫片6粘贴在锚筒3受拉端端面上。
含有上述权利要求1的新型FRP筋带螺纹粘结式锚具的安装方法，包括以下步骤：
步骤一：将锚筒3内部进行清洁、除锈，并在锚筒的受拉端内壁上加工内螺2；
步骤二：将锚筒3的自由端端面上固定上环形垫片5并密封；
步骤三：将FRP筋一端穿过另一个环形垫片5的中心通孔8；
步骤四：从锚筒3受拉端向锚筒内灌入粘结剂，直到锚筒3内部充满粘结剂，完成灌粘胶剂，再将FRP筋穿过环形垫片6的一端插入锚筒3内，使其端部进入锚筒3自由端的环形垫片5中心通孔内；
步骤五：将环形垫片6固定在锚筒3受拉端端面上；
步骤六：待胶体凝固后，拆除锚筒3自由端的密封；
步骤七：按照步骤一至六安装FRP筋另一端的锚具。
上述新型FRP筋带螺纹粘结式锚具的安装方法步骤中，步骤二中锚具自由端环形垫片密封采用塑料布、橡胶密封片或密封膜密封。
以上具体实施方式仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种新型FRP筋带螺纹粘结式锚具，包括锚筒和环形垫片，所述锚筒两端端面上分别固定有所述环形垫片，其中，锚筒一端为自由端，一端为受拉端，其特征在于：所述锚筒的受拉端内壁上设有内螺纹，所述环形垫片圆心处设有用于套装FRP筋的中心通孔，且该环形垫片的圆心位于所述锚筒的中心线上。
2.根据权利要求1所述的FRP筋带螺纹粘结式锚具，其特征在于：所述的锚筒结构为内壁平直的圆柱筒形。
3.根据权利要求1所述的FRP筋带螺纹粘结式锚具，其特征在于：所述的环形垫片粘贴在锚筒端面上。
4.如权利要求1~3所述的新型FRP筋带螺纹粘结式锚具的安装方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：将锚筒内部进行清洁、除锈，并在锚筒的受拉端内壁上加工内螺纹；
步骤二：将锚筒的自由端端面上固定上环形垫片并密封；
步骤三：将FRP筋一端穿过另一个环形垫片的中心通孔；
步骤四：从锚筒受拉端向锚筒内灌入粘结剂，直到锚筒内部充满粘结剂，完成灌粘胶剂，再将FRP筋穿过环形垫片的一端插入锚筒内，使其端部进入锚筒自由端的环形垫片中心通孔内；
步骤五：将环形垫片固定在锚筒受拉端端面上；
步骤六：待胶体凝固后，拆除锚筒自由端的密封；
步骤七：按照步骤一至六安装FRP筋另一端的锚具。
5.根据权利要求4所述的新型FRP筋带螺纹粘结式锚具的安装方法，其特征在于：步骤二中锚筒自由端环形垫片的密封采用塑料布、橡胶密封片或密封膜密封。
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