CN106223640A - 一种抗剪切碳纤维板锚具及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种抗剪切碳纤维板锚具及其制备方法，用于锚固碳纤维板，碳纤维板包括：碳纤维板本体以及沿其长度方向设置于碳纤维本体内的钢丝，剪切碳纤维板锚具包括：锚具本体，在锚具本体上设有通孔，通孔的两个相对开口侧分别为第一开口侧和第二开口侧，通孔的孔径从第一开口侧至第二开口侧递减；楔形块，设置于锚具本体的通孔内，且与锚具本体上的通孔相匹配，楔形块包括：夹板和碳纤维板；分丝板，分丝板设置于通孔的第一开口侧，与楔形块连接，碳纤维板的钢丝穿过分丝板上的分丝孔，且碳纤维板的钢丝与分丝板固定连接。本发明一种抗剪切碳纤维板锚具及其制备方法，能有效地锚固抗剪切碳纤维板，锚固系数可靠。

Description

一种抗剪切碳纤维板锚具及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种抗剪切碳纤维板锚具及其制备方法。
背景技术
随着当今社会的快速发展，对旧混凝土构件自身的承载力及抗疲劳性能要求越来越高，为了延长混凝土构件的使用寿命，一般采用对混凝土底部构件粘贴强度高、体积自重小的材料进行预应力加固，从而约束横向裂缝的产生及发展，提高结构的承载力服役寿命并延长结构。碳纤维板由于其抗拉强度高(≥2400MPa)、弹性模量高(与钢材接近)、质量轻(密度约为钢材的1/4)等特点，使其在结构加固改造工程中得到了广泛的应用。
碳纤维板具有质量轻、强度高、耐久性好等优点，但其横向抗剪切能力较差，在运输途中或在施工过程中碳纤维板容易被划破、断丝，严重影响工程质量。为提高碳纤维板抗剪切性能，沿其碳纤维板长度方向设置钢丝于碳纤维板体内。利用锚具锚固抗剪切碳纤维板，对碳纤维板施加预应力，能有效提高构件的承载能力；但是存在一个关键技术问题需要解决，即如何有效锚固抗剪切碳纤维板。
目前，传统预应力碳纤维板锚具，锚固复杂，形式多样，锚固效率系数较低，难以锚固抗剪切碳纤维板。因此一种可以有效锚固抗剪切碳纤维板，锚固系数好的抗剪切碳纤维板锚具及其制备方法亟待提出。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提出了一种抗剪切碳纤维板锚具及其制备方法，能有效地锚固抗剪切碳纤维板，锚固系数可靠。
为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种抗剪切碳纤维板锚具，用于锚固碳纤维板，碳纤维板包括：碳纤维板本体以及沿其长度方向设置于碳纤维本体内的钢丝，剪切碳纤维板锚具包括：
锚具本体，在锚具本体上设有通孔，通孔的两个相对开口侧分别为第一开口侧和第二开口侧，通孔的孔径从第一开口侧至第二开口侧递减；
楔形块，设置于锚具本体的通孔内，且与锚具本体上的通孔相匹配，楔形块包括：夹板和碳纤维板；
分丝板，分丝板设置于通孔的第一开口侧，与楔形块连接，碳纤维板的钢丝穿过分丝板上的分丝孔，且碳纤维板的钢丝与分丝板固定连接。
本发明一种抗剪切碳纤维板锚具安装简便、快速，造价低廉，为实现抗剪切碳纤维板的预应力张拉，提供了更可靠的方案。
在上述技术方案的基础上，还可做如下改进：
作为优选的方案，夹板包括：上夹板和下夹板，碳纤维板设置于上夹板与下夹板之间。
采用上述优选的方案，结构简单，对碳纤维板进行保护，结构牢固。
作为优选的方案，分丝孔的位置与设置于碳纤维板内钢丝的位置相同。
采用上述优选的方案，保证钢丝不易发生折弯。
作为优选的方案，分丝板与碳纤维板内的钢丝呈垂直设置。
采用上述优选的方案，保证钢丝可以穿过分丝孔，不过发生干涉。
作为优选的方案，分丝板包括：分丝板本体以及沿其宽度方向延伸的外延部，分丝板本体的宽度与楔形块和分丝板的接触面的宽度相同。
采用上述优选的方案，提高分丝板的机械强度，提高抗剪切碳纤维板锚具的锚固效果。
作为优选的方案，在外延部上设有与外延部垂直设置的翻边。
采用上述优选的方案，对楔形块进行保护。
一种抗剪切碳纤维板锚具的制备方法，用于制备抗剪切碳纤维板锚具，具体包括以下步骤：
1)将夹板与碳纤维板叠合在一起，形成楔形块；
2)将楔形块置于锚具本体的通孔内，并施加一定预紧力；
3)将碳纤维板内部的钢丝剥出，按顺序穿过分丝板上的分丝孔；
4)采用墩头机制作钢丝墩头，将钢丝锚固于分丝板上。
本发明一种抗剪切碳纤维板锚具的制备方法工艺简单，操作便捷，生产效率高。
作为优选的方案，在步骤4)中，钢丝墩头的直径大于分丝孔孔径2mm以上。
采用上述优选的方案，提高抗剪切碳纤维板锚具的锚固效果。
作为优选的方案，抗剪切碳纤维板锚具的制备方法还包括以下步骤：
5)在钢丝墩头上涂覆粘结剂。
采用上述优选的方案，保护钢丝墩头。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种抗剪切碳纤维板锚具的剖视图之一。
图2为本发明实施例提供的一种抗剪切碳纤维板锚具的主视图。
图3为本发明实施例提供的一种抗剪切碳纤维板锚具的剖视图之二。
其中：1碳纤维板、11碳纤维板本体、12钢丝、2锚具本体、3楔形块、4分丝板、41分丝板本体、42外延部、43翻边、51第一开口侧、52第二开口侧、6夹板、61上夹板、62下夹板、7钢丝墩头。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的优选实施方式。
为了达到本发明的目的，一种抗剪切碳纤维板锚具及其制备方法的其中一些实施例中，
如图1和2所示，一种抗剪切碳纤维板锚具，用于锚固碳纤维板1，碳纤维板1包括：碳纤维板本体11(图中未示出)以及沿其长度方向设置于碳纤维本体内的钢丝12(图中未示出)，剪切碳纤维板锚具包括：锚具本体2、楔形块3以及分丝板4。
在锚具本体2上设有通孔，通孔的两个相对开口侧分别为第一开口侧51和第二开口侧52，通孔的孔径从第一开口侧51至第二开口侧52递减。
楔形块3设置于锚具本体2的通孔内，且与锚具本体2上的通孔相匹配，楔形块3包括：夹板6和碳纤维板1，夹板6包括：上夹板61和下夹板62，碳纤维板1设置于上夹板61与下夹板62之间。
分丝板4设置于通孔的第一开口侧51，分丝板4与楔形块3连接，碳纤维板1的钢丝12穿过分丝板4上的分丝孔(图中未示出)，且碳纤维板1的钢丝12与分丝板4固定连接。分丝孔的位置与设置于碳纤维板1内钢丝12的位置相同。分丝板4与碳纤维板1内的钢丝12呈垂直设置。分丝孔的孔径大小依据钢丝12的大小定，在本实施例中，分丝孔的孔径直径为0.5-1.2mm。
一种抗剪切碳纤维板锚具的制备方法，用于制备抗剪切碳纤维板锚具，具体包括以下步骤：
1)将夹板6与碳纤维板1叠合在一起，形成楔形块3；
2)将楔形块3置于锚具本体2的通孔内，并施加一定预紧力；
3)将碳纤维板1内部的钢丝12剥出，按顺序穿过分丝板4上的分丝孔；
4)采用墩头机制作钢丝墩头7，钢丝墩头7的直径大于分丝孔孔径2mm以上，将钢丝12锚固于分丝板4上；
5)在钢丝墩头7上涂覆粘结剂。
本发明一种抗剪切碳纤维板锚具制作时，先将夹板6与碳纤维板1叠合在一起；再将叠合件放入锚具本体2的锥孔内部，施加一定预紧力，增加碳纤维板1表面与夹板6表面接触面的摩擦力，锚固住碳纤维板1。碳纤维板1与夹板6锚固在锚具本体2的锥孔内部后，再将碳纤维板1内部复合的钢丝12剥出，穿过分丝板4，采用墩头机具将钢丝墩头7，锚固在分丝板4上。
碳纤维板1组装前，先用丙酮或酒精清理其表面灰尘及其杂物；该锚具锚固方式主要依靠楔形块3与锚板本体上的通孔相匹配，通过挤压楔形块3与锚板本体，将碳纤维板1咬合锚固在锚具上。
值得注意的是，钢丝12露出分丝板4不易太长，在制作完钢丝墩头7后，利用粘结剂对钢丝墩头7进行保护处理，粘结剂可以采用环氧粘结胶。
本发明一种抗剪切碳纤维板锚具主要由机械咬合力与锚板尾部墩头锚固。当抗剪切碳纤维板1受拉时，锚板内碳纤维板1带动楔形块3向锥孔内移动。由于锚具本体2的通孔呈楔形，楔形块3前移时，锚具本体2与楔形块3接触面会产生较大的正压力，同时夹板6与碳纤维板1接触面也产生较大的摩擦力，抵抗碳纤维板1向前移动。
同时，由于锚具尾部墩头处理，抗剪切碳纤维板1内的钢丝12产生较大的拉应力，通过钢丝12将碳纤维板1内部部分应力被分散到锚具尾部的分丝板4上。这种锚具依靠机械楔形自锁原理，锚固碳纤维板，安装简便、快速，造价低廉，为实现抗剪切碳纤维板1的预应力张拉，提供了更可靠的方案。
本发明提拱一种抗剪切碳纤维板锚具及其制备方法，能有效地锚固抗剪切碳纤维板1，锚固效率系数可靠，符合GB/T 14370-2015《预应力筋用锚具、夹具和连接器》规范相关要求。
为了进一步地优化本发明的实施效果，在另外一些实施方式中，其余特征技术相同，不同之处在于，分丝板4包括：分丝板本体41以及沿其宽度方向延伸的外延部42，分丝板本体41的宽度与楔形块3和分丝板4的接触面的宽度相同。
采用上述优选实施例的方案，提高分丝板4的机械强度，提高抗剪切碳纤维板锚具的锚固效果。
如图3所示，进一步，在外延部42上设有与外延部42垂直设置的翻边43。
采用上述优选实施例的方案，对楔形块3进行保护。
以上的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种抗剪切碳纤维板锚具，用于锚固碳纤维板，所述碳纤维板包括：碳纤维板本体以及沿其长度方向设置于所述碳纤维本体内的钢丝，其特征在于，所述剪切碳纤维板锚具包括：
锚具本体，在所述锚具本体上设有通孔，所述通孔的两个相对开口侧分别为第一开口侧和第二开口侧，所述通孔的孔径从所述第一开口侧至第二开口侧递减；
楔形块，设置于所述锚具本体的通孔内，且与所述锚具本体上的通孔相匹配，所述楔形块包括：夹板和碳纤维板；
分丝板，所述分丝板设置于所述通孔的第一开口侧，与所述楔形块连接，所述碳纤维板的钢丝穿过所述分丝板上的分丝孔，且所述碳纤维板的钢丝与所述分丝板固定连接。
2.根据权利要求1所述的抗剪切碳纤维板锚具，其特征在于，所述夹板包括：上夹板和下夹板，所述碳纤维板设置于所述上夹板与所述下夹板之间。
3.根据权利要求2所述的抗剪切碳纤维板锚具，其特征在于，所述分丝孔的位置与设置于所述碳纤维板内钢丝的位置相同。
4.根据权利要求3所述的抗剪切碳纤维板锚具，其特征在于，所述分丝板与所述碳纤维板内的钢丝呈垂直设置。
5.根据权利要求1-4任一项所述的抗剪切碳纤维板锚具，其特征在于，所述分丝板包括：分丝板本体以及沿其宽度方向延伸的外延部，所述分丝板本体的宽度与所述楔形块和所述分丝板的接触面的宽度相同。
6.根据权利要求5所述的抗剪切碳纤维板锚具，其特征在于，在所述外延部上设有与所述外延部垂直设置的翻边。
7.一种抗剪切碳纤维板锚具的制备方法，其特征在于，用于制备权利要1-6任一项所述的抗剪切碳纤维板锚具，具体包括以下步骤：
1)将夹板与碳纤维板叠合在一起，形成楔形块；
2)将楔形块置于锚具本体的通孔内，并施加一定预紧力；
3)将碳纤维板内部的钢丝剥出，按顺序穿过分丝板上的分丝孔；
4)采用墩头机制作钢丝墩头，将钢丝锚固于分丝板上。
8.根据权利要求7所述的抗剪切碳纤维板锚具的制备方法，其特征在于，在所述步骤4)中，所述钢丝墩头的直径大于所述分丝孔孔径2mm以上。
9.根据权利要求8所述的抗剪切碳纤维板锚具的制备方法，其特征在于，所述抗剪切碳纤维板锚具的制备方法还包括以下步骤：
5)在所述钢丝墩头上涂覆粘结剂。
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