CN104831871A - Frp筋材的连接接头及连接方法 - Google Patents

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Abstract

本发明FRP筋材的连接接头及连接方法涉及一种用于连接FRP筋材的连接接头采用连接接头连接FRP筋材的连接方法。本发明FRP筋材的连接接头包括套筒和中心分隔板，套筒的中心设置轴向通孔，中心分隔板设置在套筒内并固定在套筒的轴向通孔的中心，中心分隔板的侧壁与套筒的内壁固定。本发明FRP筋材的连接方法采用上述连接接头并向该连接接头内注植筋胶的方式完成FRP筋材的连接，减少了FRP筋材搭接长度，避免了FRP筋材的浪费，节约成本，即插即用，连接高效快捷，提高了FRP筋材的强度发挥，与混凝土的粘结更可靠。

Description

FRP筋材的连接接头及连接方法
技术领域
本发明涉及一种连接接头，特别是涉及一种用于连接FRP筋材的连接接头；本发明还涉及一种连接方法，特别是涉及一种采用连接接头连接FRP筋材的连接方法。
背景技术
高性能纤维增强复合材料(Fiber Reinforced Plastic，简称FRP)筋材是将碳纤维、玻璃纤维等高性能连续纤维浸渍于耐腐蚀性能良好的树脂中形成的整体筋材。FRP筋材具有高强度、低比重、耐腐蚀、非磁性等优点，和混凝土使用，代替传统的钢筋，能够减小结构自重，提高结构承载力，延长结构寿命，尤其在恶劣环境下(高温、高湿、沿海和海洋结构等)，更能发挥出FRP混凝土的优越性。在美国、日本等国已被广泛使用在桥梁、高速公路、海洋工程，码头等新建结构和加固改造工程中。其中，FRP筋材的连接是工程应用的重要组成部分，也是制约FRP筋材应用的关键问题。FRP筋材作为工厂预制成型材料，现场加工和连接现在还没有成熟工艺，基本是通过搭接绑扎连接，不仅浪费FRP筋材，而且FRP筋材搭接处容易形成薄弱层，影响了FRP筋材高强度性能的发挥。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种FRP筋材的连接接头及连接方法，本连接套筒和连接方法具有连接可靠、耐久性良好、施工便捷、性能优良等特点，既能高效便捷地连接FRP筋，又具有良好的力学性能，彻底解决了FRP筋材的机械连接问题和搭接部位产生的粘结薄弱问题，保证了FRP筋材的强度利用率和与混凝土的可靠粘结。
本发明FRP筋材的连接接头，包括本发明FRP筋材的连接接头，包括套筒和中心分隔板，所述套筒的中心设置轴向通孔，所述中心分隔板设置在套筒内并固定在套筒的轴向通孔的中心，所述中心分隔板垂直于套筒的轴线，所述中心分隔板的侧壁与套筒的内壁固定。
本发明FRP筋材的连接接头，其中所述套筒的外表面沿套筒的轴线均匀设置有螺旋纹。使套筒与混凝土的粘结作用更强。
本发明FRP筋材的连接接头，其中所述螺旋纹为螺旋凸纹。
本发明FRP筋材的连接接头，其中所述套筒的内壁设置有阶梯型凹槽。使套筒和FRP筋材的粘结作用更强。
本发明FRP筋材的连接接头，其中所述阶梯型凹槽从套筒中心到两端呈逐渐放大的趋势，有利于套筒端部和FRP筋材连接位置的应力释放，能够有效减小应力集中现象。
本发明FRP筋材的连接接头，其中所述中心分隔板与套筒的内壁之间形成有间隙。间隙使中心分隔板两侧的植筋胶贯通，提高粘结性能。
本发明FRP筋材的连接接头，其中所述套筒为圆形套筒。
本发明FRP筋材的连接接头，其中所述中心分隔板的最高高度为0.75H，其中H为套筒的外径。
本发明FRP筋材的连接接头，其中所述套筒采用不锈钢材料。
本发明FRP筋材的连接接头与现有技术不同之处在于本发明FRP筋材的连接接头包括套筒和中心分隔板，中心分隔板与套筒内壁固定，并将套筒分隔为两侧，使用时，向套筒一侧内注胶，插入一根FRP筋材，再向套筒另一侧注胶，插入另一根FRP筋材，待胶固化后，完成FRP筋材的连接，连接高效快捷，两FRP筋材位于中心分隔板的两侧，且两FRP筋材分别与中心分隔板的两面接触，中心分隔板其分隔定位作用，并使套筒内部、中心分隔板两侧的胶贯通，提高FRP筋材端部和套筒的粘结性能，使拉应力更好地传递，很好地解决了FRP筋材的机械连接问题和搭接部位产生的粘结薄弱问题，保证了FRP筋材的高强度性能。
本发明FRP筋材的连接方法，包括如下步骤：
a、将注胶管伸入套筒一侧，在套筒一侧注入植筋胶，注胶方式为从中间分隔板处开始注胶，一边注胶，一边缓慢向外侧拔出注胶管，保证套筒内部空气能够排除，待植筋胶充满套筒一侧的2/3长度时，停止注胶；
b、在充满胶的套筒中插入FRP筋材，FRP筋材一直伸入到中心分隔板处，停止扰动FRP筋材；
c、套筒另一侧重复步骤a和b，FRP筋材连接步骤完成，静置，放置期间禁止扰动FRP筋材；
d、待植筋胶完全固化后，即完成FRP筋材的连接。
本发明FRP筋材的连接方法与现有技术不同之处在于本发明采用上述连接接头并向该连接接头内注植筋胶的方式完成FRP筋材的连接，而不是采用搭接绑扎的方法，用的FRP筋材更少，节约成本，连接高效快捷，两FRP筋材位于中心分隔板的两侧，且两FRP筋材分别与中心分隔板的两面接触，中心分隔板其分隔定位作用，并使套筒内部、中心分隔板两侧的胶贯通，提高了强度，与混凝土的粘结更可靠。
下面结合附图对本发明的FRP筋材的连接接头及连接方法作进一步说明。
附图说明
图1为本发明FRP筋材的连接接头的主视结构示意图；
图2为图1的剖视图(螺旋纹未示出)；
图3为本发明FRP筋材的连接接头的使用状态图(图中只示出一根FRP筋材)；
图4为图1中沿A-A的剖视图；
图5为图1中沿B-B的剖视图。
具体实施方式
结合图1和图2所示，本发明FRP筋材的连接接头包括圆形的不锈钢材料的套筒1和中心分隔板2，套筒1的中心设置轴向通孔11，中心分隔板2设置在套筒1内并固定在套筒1的轴向通孔11的中心，中心分隔板2垂直于套筒1的轴线，即平行于套筒1的横截面，如图4所示，中心分隔板2为近似圆形，中心分隔板2与套筒1的内壁之间形成有间隙13，中心分隔板2的侧壁与套筒1的内壁固定，中心分隔板2的最高处的高度为0.75H，其中H为套筒1的外径。
再结合图和图5所示，套筒1的外表面沿套筒1的轴线均匀设置有螺旋纹12，螺旋纹12为螺旋凸纹。
套筒1的内壁设置有阶梯型凹槽14，如图2所示，阶梯型凹槽14从套筒的轴向中心向两端呈逐渐放大趋势，即轴向通孔11的直径从中间向两端呈变大趋势，此种设置能有效减小套筒端部处的应力集中现象，能更有效地传递拉应力。
如图3所示，需要连接两FRP筋材3’时，在套筒两侧分别注入植筋胶，排除气孔，再把要连接的FRP筋材插入套筒内，待胶固化后，完成FRP筋材的连接。
本发明为FRP筋材提供了一种简单、快捷、即插即用、连接可靠并且节省FRP筋材的连接接头，该连接接头既能简单快捷的连接FRP筋材，节省FRP筋材，连接接头采用不锈钢材料，具有耐腐蚀和良好的力学性能，彻底解决了FRP筋材连接问题，减少了FRP筋的搭接长度，保证了FRP筋的有效连接，与混凝土的粘结效果更好。
本发明FRP筋材的连接方法，采用以上FRP筋材的连接接头连接FRP筋材，包括如下步骤：
a、将注胶管伸入套筒一侧，在套筒一侧注入植筋胶，注胶方式为从中间分隔板处开始注胶，一边注胶，一边缓慢向外侧拔出注胶管，保证套筒内部空气能够排除，待植筋胶充满套筒一侧的2/3长度时，停止注胶；
b、在充满胶的套筒中插入FRP筋材，FRP筋材一直伸入到中心分隔板处，停止扰动FRP筋材；
c、套筒另一侧重复步骤a和b，FRP筋材连接步骤完成，静置，放置期间禁止扰动FRP筋材；
d、待植筋胶完全固化后，即完成FRP筋材的连接。
本发明FRP筋材的连接方法采用上述连接接头并向该连接接头内注植筋胶的方式完成FRP筋材的连接，而不是采用搭接绑扎的方法，用的FRP筋材更少，节约成本，连接高效快捷，提高了强度，与混凝土的粘结更可靠。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种FRP筋材的连接接头，其特征在于：包括套筒(1)和中心分隔板(2)，所述套筒(1)的中心设置轴向通孔(11)，所述中心分隔板(2)设置在套筒(1)内并固定在套筒(1)的轴向通孔(11)的中心，所述中心分隔板(2)垂直于套筒(1)的轴线，所述中心分隔板(2)的侧壁与套筒(1)的内壁固定。
2.根据权利要求1所述的FRP筋材的连接接头，其特征在于：所述套筒(1)的外表面沿套筒(1)的轴线均匀设置有螺旋纹(12)。
3.根据权利要求2所述的FRP筋材的连接接头，其特征在于：所述螺旋纹(12)为螺旋凸纹。
4.根据权利要求3所述的FRP筋材的连接接头，其特征在于：所述套筒(1)的内壁设置有阶梯型凹槽(14)。
5.根据权利要求4所述的FRP筋材的连接接头，其特征在于：所述阶梯型凹槽(14)从中心到两端呈逐渐放大的趋势。
6.根据权利要求5所述的FRP筋材的连接接头，其特征在于：所述中心分隔板(2)与套筒(1)的内壁之间形成有间隙(13)。
7.根据权利要求6所述的FRP筋材的连接接头，其特征在于：所述套筒(1)为圆形套筒。
8.根据权利要求7所述的FRP筋材的连接接头，其特征在于：所述中心分隔板(2)的最高处的高度为0.75H，其中H为套筒(1)的外径。
9.根据权利要求8所述的FRP筋材的连接接头，其特征在于：所述套筒(1)采用不锈钢材料。
10.一种采用权利要求1-8中任一项所述的FRP筋材的连接接头连接FRP筋材的连接方法，其特征在于，包括如下步骤：
a、将注胶管伸入套筒一侧，在套筒一侧注入植筋胶，注胶方式为从中间分隔板处开始注胶，一边注胶，一边缓慢向外侧拔出注胶管，保证套筒内部空气能够排除，待植筋胶充满套筒一侧的2/3长度时，停止注胶；
b、在充满胶的套筒中插入FRP筋材，FRP筋一直伸入到中心分隔板处，停止扰动FRP筋材；
c、套筒另一侧重复步骤a和b，FRP筋材连接步骤完成，静置，放置期间禁止扰动FRP筋材；
d、待植筋胶完全固化后，即完成FRP筋材的连接。
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