CN107503527B - 一种预应力碳纤维板可拆卸锚具 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种预应力碳纤维板可拆卸锚具，包括可拆卸锚具、滑道、张拉支座、锚板和碳纤维板组成，滑道安装在最底部，可拆卸锚具安装在滑道的上部；另一部分从上到下依次为张拉支座、锚板、碳纤维板；可拆卸锚具分为顶头、压盖、楔块、底座、注销五部分，顶头的一端与压盖的侧面相连，另一端连接在张拉支座的侧面；楔块安装在底座的上面。在碳纤维板与混凝土基面间用环氧胶黏剂粘接，环氧胶黏剂为厚度1mm‑3mm的软金属材质。楔形锚具的倾角为2o‑5o，该锚具相比于固定式锚具有更低的成本优势，普适性更强。粘接碳纤维板的软金属板材可以是铝板，铜板和铝合金板，这样可以在施加预应力过程中消除应力。
Description
技术领域
本发明涉及锚具，具体为一种预应力碳纤维板可拆卸锚具。
背景技术
预应力碳纤维板广泛应用于建筑物混凝土的加固和升级改造中。锚具是预应力碳板的核心，能够将碳纤维板所受的载荷有效地传递到被加固建筑物中。现有的锚具主要分为两大类，即：永久性锚具和可拆卸锚具。永久性锚在加固建筑物后，锚具将永久与碳纤维板相连接，虽然具有较强的稳定性，但这种锚具由于加工和材质问题，造价较高，难以普遍推广应用。可拆卸锚具即加固后，锚具可以拆卸并循环利用，总体造价成本大大降低，同时在安全性和稳定性上相比于永久性锚具并没有降低。现有的可拆卸锚具如辛普森锚具，可用于一些加固构件中预应力设计值要求较低的场合，但对于一些设计值要求更高的环境，难以得到广泛应用。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种预应力碳纤维板可拆卸锚具，以解决上述背景技术中的缺点。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种预应力碳纤维板可拆卸锚具，包括可拆卸锚具、滑道、张拉支座、锚板和碳纤维板组成,，其特征是：所述滑道安装在最底部，所述可拆卸锚具安装在所述滑道的上部；另一部分从上到下依次为所述张拉支座、所述锚板、所述碳纤维板；所述可拆卸锚具分为顶头、压盖、楔块、底座、注销五部分，所述顶头的一端与所述压盖的侧面相连，另一端连接在所述张拉支座的侧面；所述楔块安装在所述底座的上面。
本发明中，所述可拆卸锚具为楔形设计，所述楔块与楔形槽具有相同的倾角，夹角与水平线呈20-50。
本发明中，所述楔块为40Cr材质，其他均为不锈钢材质、3Cr13材质或2Cr13材质。
本发明中，在所述碳纤维板与混凝土基面间用环氧胶黏剂粘接，所述环氧胶黏剂为厚度1mm-3mm的软金属材质。
本发明的有益效果：本发明提供了一种基于摩阻效应的楔形可拆卸锚具，楔形锚具的倾角为2o-5o，该锚具相比于固定式锚具有更低的成本优势，普适性更强。粘接碳纤维板的是厚度为1mm-3mm的软金属板材，该软金属板材可以是铝板，铜板和铝合金板，这样可以在施加预应力过程中消除应力，防止出现“切口效应”或其他导致碳纤维板发生非正常破坏。可拆卸锚具的预应力设计值较为广泛，可达800MPa-1500MPa范围内，稳定性和安全性较高同时由于可拆卸锚具可循环使用，在成本上大幅降低。
附图说明
图1为本发明俯视图。
图2为本发明侧视图。
图3为可拆卸锚具剖面示意图。
图中：可拆卸锚具-1、滑道-2、张拉支座-3、锚板-4、碳纤维板-5、顶头-6、压盖-7、上下楔块-8、底座-9、注销-10。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
实施例：如图1、图2、图3所示，1.一种预应力碳纤维板可拆卸锚具，包括可拆卸锚具1、滑道2、张拉支座3、锚板4和碳纤维板5组成,，其特征是：所述滑道2安装在最底部，所述可拆卸锚具1安装在所述滑道2的上部；另一部分从上到下依次为所述张拉支座3、所述锚板4、所述碳纤维板5；所述可拆卸锚具1分为顶头6、压盖7、楔块8、底座9、注销10五部分，所述顶头6的一端与所述压盖7的侧面相连，另一端连接在所述张拉支座3的侧面；所述楔块8安装在所述底座9的上面。所述可拆卸锚具1为楔形设计，所述楔块8与楔形槽具有相同的倾角，角度为20-50。所述楔块8为40Cr材质，其他均为不锈钢材质、3Cr13材质或2Cr13材质。在所述碳纤维板5与混凝土基面间用环氧胶黏剂粘接，所述环氧胶黏剂为厚度1mm-3mm的软金属材质。
工作原理：如图1、图2、图3所示，可拆卸锚具预应力碳纤维板系统由五部分组成：可拆卸锚具1、滑道2、张拉支座3、锚板4和碳纤维板5组成。可拆卸锚具由顶头6，压盖7，上下楔块8，底座9和注销10这五部分组成。在实际张拉碳纤维板5过程中，张拉支座3中放置液压千斤顶，加压后的液压千斤顶柱塞接触可拆卸锚具1的压盖7，压盖7受到作用力后，传递到楔块8中，进而挤压中间的碳纤维板5，而碳纤维板5与混凝土基面间有环氧胶黏剂粘接，完成了整个过程从千斤顶到混凝土中应力的传递过程。同时由于碳纤维板5产生应变，而锚具中的顶头6可以调节锚具与张拉支座3间的间距，所以张拉结束后千斤顶撤离，约12-24小时后，碳纤维板5与混凝土之间的环氧胶黏剂完全固化，锚具和张拉支座3即可拆卸，仅靠锚板4固定。
碳纤维板5作为中间介质，承载着整个应力传递。而对碳纤维板5有效的锚固便是发挥其高拉伸强度的前提。本发明中锚具采用楔形设计，锚具内楔形槽及楔形块具有相同的倾角，角度为2-5°，锚具中除楔块采用40 Cr材质外，其他均为不锈钢，3Cr13或2Cr13材质。此外，在碳纤维板两端部，长度与锚具长度一致处采用化学胶黏剂粘贴与碳纤维宽度一致，厚度约1mm-3 mm的软金属板材，这样可以在施加预应力过程中消除应力集中的问题，防止出现“切口效应”或其他导致碳纤维板发生非正常破坏。辛普森锚具采用机械锚形式，锚具和碳纤维板间直接连接，而碳纤维板为脆性材质，在张拉过程中若应力过大会造成非正常破坏，所以辛普森锚具应用较为局限。本专利设计发明的专利正是解决了这一问题，施加的预应力范围可达800MPa-1500MPa，大大拓宽了其使用范围。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (3)
1.一种预应力碳纤维板可拆卸锚具，包括可拆卸锚具（1）、滑道（2）、张拉支座（3）、锚板（4）和碳纤维板（5）组成，其特征是：所述滑道（2）安装在最底部，所述可拆卸锚具（1）安装在所述滑道（2）中；另一部分从上到下依次为所述张拉支座（3）、所述锚板（4）、所述碳纤维板（5）；所述可拆卸锚具（1）分为顶头（6）、压盖（7）、楔块（8）、底座（9）、柱销（10）五部分，所述顶头（6）的一端与所述压盖（7）的侧面相连，另一端连接在所述张拉支座（3）的侧面；所述楔块（8）安装在所述底座（9）的上面；所述可拆卸锚具（1）为楔形设计，所述楔块（8）与楔形槽具有相同的倾角；所述楔块（8）为40Cr材质，其他均为3Cr13材质或2Cr13材质。
2.根据权利要求1所述的一种预应力碳纤维板可拆卸锚具，其特征是：所述楔块（8）与楔形槽的倾角角度为2°-5°。
3.根据权利要求1所述的一种预应力碳纤维板可拆卸锚具，其特征是：在所述碳纤维板（5）与混凝土基面间用环氧胶黏剂粘接，所述环氧胶粘剂厚度为1mm-3mm。
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