CN104234325A - 新型frp筋带螺堵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筋带螺堵粘结式锚具及其安装方法,锚具包括锚筒和环形垫片,所述锚筒两端分别粘结有环形垫片,还包括螺堵,螺堵与锚筒受拉端螺纹连接,所述环形垫片圆心处设有一用于套装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筋带螺堵粘结式锚具通过端部的螺堵设计,提高了锚筒与粘结剂之间的相互作用,增强了对粘结剂纵向滑移的约束,有效防止粘结剂滑出,减小了锚固装置的长度,与传统的粘结是锚具相比,相同长度的锚筒,提高承载载荷;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,螺堵采用螺纹与锚筒连接,提高锚固效率。
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筋带螺堵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,提供一种锚固长度小、加工简便、锚固性能好的FRP筋带螺堵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筋带螺堵粘结式锚具,包括锚筒和环形垫片,所述锚筒两端分别固定有环形垫片,还包括螺堵,螺堵与锚筒受拉端螺纹连接,所述环形垫片圆心处设有一用于套装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筋带螺堵粘结式锚具中,所述的螺堵由与锚筒外壁连接的圆柱筒段、变径段和套装在FRP筋外表面的圆筒凸台段组成。
在上述新型FRP筋带螺堵粘结式锚具中,所述的锚筒结构内壁平直的圆柱筒形。
含有上述权利要求1的新型FRP筋带螺堵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,并在锚筒的受拉端加工外螺纹;
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筋一端套装螺堵内;
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筋套装在螺堵内的一端由受拉端环形垫片的中心通孔插入锚筒内,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,再将螺堵通过内螺纹和锚筒上的外螺纹连接;
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筋带螺堵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筋带螺堵粘结式锚具通过端部的螺堵设计,提高了锚筒与粘结剂之间的相互作用,增强了对粘结剂纵向滑移的约束,有效防止粘结剂滑出,减小了锚固装置的长度,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,螺堵采用螺纹与锚筒连接,提高锚固效率。
为了验证本发明新型FRP筋带螺堵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筋带螺堵粘结式锚具的纵剖面结构示意图;
图2是本发明FRP筋带螺堵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筋带螺堵粘结式锚具的环形垫片的侧视结构示意图;
图4是图1中A-A的结构示意图。
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、螺堵,7、环形垫片,8、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1~4一种新型FRP筋带螺堵粘结式锚具,包括锚筒3和环形垫片,所述锚筒两端分别固定有环形垫片5、7,其中,锚筒3一端为自由端,一端为受拉端,自由端粘贴环形垫片5、受拉端粘贴环形垫片7、还包括螺堵6,螺堵6与锚筒3受拉端螺纹连接,所述环形垫片5和环形垫片7的圆心处分别设有一用于套装FRP筋的中心通孔,且该环形垫片的圆心位于所述锚筒3的中心线上。所述的螺堵6由与锚筒3外壁连接的圆柱筒段、变径段和套装在FRP筋外表面的圆筒凸台段组成,所述螺堵6采用变径接头。所述的锚筒3结构内壁平直的圆柱筒形,采用无缝钢管制成,锚筒的长度和壁厚及内径的大小根据FRP筋材的直径和预估的抗拉强度选择。所述环形垫片5和环形垫片7分别通过粘结剂粘贴在锚筒3的端面上。
实施例2:一种含有上述权利要求1的新型FRP筋带螺堵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3的受拉端加工外螺纹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1一端套装螺堵6内;
步骤四:从锚筒3受拉端向锚筒3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1套装在螺堵6内的一端由受拉端环形垫片7的中心通孔插入锚筒3内,使其端部进入锚筒3自由端的环形垫片中心通孔8内;
步骤五:将环形垫片8固定在锚筒3受拉端端面上,再将螺堵6通过内螺纹和锚筒3上的外螺纹2连接;
步骤六:待粘结剂凝固后,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筋带螺堵粘结式锚具的安装方法步骤中,步骤一中锚筒3根据FPR筋材的直径和预估的抗拉强度选取。步骤二中锚筒自由端环形垫片5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筋带螺堵粘结式锚具,包括锚筒和环形垫片,所述锚筒两端分别粘结有环形垫片,其特征在于:还包括螺堵,螺堵与锚筒受拉端螺纹连接,所述环形垫片圆心处设有一用于套装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所述的新型FRP筋带螺堵粘结式锚具,其特征在于:所述的螺堵由与锚筒外壁连接的圆柱筒段、变径段和套装在FRP筋外表面的圆筒凸台段组成。
3.根据权利要求1所述的新型FRP筋带螺堵粘结式锚具,其特征在于:所述的锚筒结构为内壁平直的圆柱筒形。
4.如权利要求1所述的新型FRP筋带螺堵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,并在锚筒的受拉端加工外螺纹;
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筋一端套装螺堵内;
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筋套装在螺堵内的一端由受拉端环形垫片的中心通孔插入锚筒内,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,再将螺堵通过内螺纹和锚筒上的外螺纹连接;
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筋带螺堵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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