CN109881842A - 一种frp片材变夹持力波形夹板锚 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种FRP片材变夹持力波形夹板锚，涉及高强度复合材料领域的工程结构用锚具。包括上波形夹板、下波形夹板、螺栓、螺帽、垫圈及FRP片材。FRP片材穿过上下波形夹板，上下波形夹板将FRP片材紧密夹持，在上下波形夹板的螺栓孔处加上垫圈螺栓穿过上下波形夹板，通过拧紧螺帽将FRP片材锚固。该锚具采用波形夹板代替平夹板来夹持FRP片材，且锚固螺栓半径从锚具的出口处到端部逐渐增大，锚固螺栓所提供的夹持力从出口处到端部也随之逐渐增大，可有效降低锚具出口处的应力峰值，提高锚固效率，缩短锚固长度，节省材料，提高经济性。

Description

一种FRP片材变夹持力波形夹板锚
技术领域
本发明涉及高强度复合材料领域的工程结构用锚具,尤其涉及一种FRP片材变夹持力波形夹板锚。
背景技术
FRP(Fiber Reinforced Polymer，纤维增强塑料)具有质量轻，强度高，耐腐蚀，抗疲劳性能好等优点，相对于钢材FRP有更好的发展前景。FRP起初只用于工程结构的加固，如今可广泛应用于各种工程结构中，并且取得了良好的效果。FRP在新建桥梁工程中的运用，一般是用于桥梁上的缆索、预应力筋、体外预应力构件等，能减少成本、便利施工、增加构件的使用寿命。现今FRP的市场需求越来越大，技术水平也在稳步提升中。
FRP是一种正交异性材料，其垂直于纤维向的强度与模量远小于纤维向的强度与模量，这使得FRP不容易如钢材一般通过夹持来锚固。要锚固FRP片材需要研制专门的锚具、夹具。国内外现存的FRP片材锚具主要存在两大缺点：1)锚固刚度不足，致使锚固长度过长，FRP片材滑移量过大(如图1所示)；2)在锚具出口处会产生较大的应力峰值，致使FRP片材提前破坏，锚固效率不高(如图2所示)。
FRP片材可以用于建筑结构和桥梁领域，如结构加固和用作索桥的拉索。如今的FRP片材锚具无法有效发挥出FRP的高强性能。FRP片材变夹持力波形夹板锚可有效地缩短锚固长度，降低应力峰值，提高锚固效率，节省材料，提高经济性，能有效发挥出FRP高强度的性能。
发明内容
本发明的目的在于主要针对背景技术中的问题提出一种FRP片材变夹持力波形夹板锚。通过本发明能够有效解决传统夹板锚锚具出口处产生应力峰值的问题，不仅能够提高锚固效率，缩短锚固长度，而且能有效发挥FRP高强度的性能。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种FRP片材变夹持力波形夹板锚，包括FRP片材1，上波形夹板2，下波形夹板3、螺栓4、螺帽5和垫圈6；FRP片材1穿过上波形夹板2、下波形夹板3，上波形夹板2、下波形夹板3将FRP片材1紧密夹持；在上波形夹板2、下波形夹板3的螺栓孔处加上垫圈6，螺栓4穿过上波形夹板2、下波形夹板3，通过拧紧螺帽5将FRP片材1锚固紧密。
上波形夹板2、下波形夹板3的两侧设置有用于穿过螺栓4的螺栓孔；螺栓孔直径从锚具的出口处到端部逐渐增大。
螺栓4直径随着螺栓孔直径的增大相应逐渐增大，锚具夹持力从锚具的出口处到端部也随之逐渐增大。
上波形夹板2底部与下波形夹板3顶部设置成互相紧密吻合并且无缝的波浪形。
上波形夹板2，下波形夹板3采用钢材或合金等材料。上波形夹板2，下波形夹板3的波形齿表面进行粗糙化处理，并在波形齿表面涂抹一层环氧树脂粘结剂7。
螺帽5采用防松动螺帽或高强螺帽。
本发明具有以下优点：
上下锚板采用波形夹板，可提高锚固刚度，增大机械咬合力与摩擦力，缩短FRP片材的锚固长度，节省材料(如图3所示)；锚固螺栓半径从锚具的出口处到端部逐渐增大，从而该锚具的夹持力从出口处到锚具的端部也随之逐渐增大，此举可有效降低应力峰值，提高锚固效率，防止FRP片材的提前破坏(如图4所示)。
附图说明
图1是FRP片材平夹板锚示意图。
图2是FRP片材常夹持力夹板锚及其出口处应力峰值示意图。
图3是采用波形夹板提高锚固刚度缩短锚固长度示意图。
图4是采用变夹持力降低锚具出口处应力峰值提高锚固效率示意图。
图5是FRP片材变夹持力波形夹板锚的示意图。
图6是FRP片材变夹持力波形夹板锚纵向剖视图。
图7是FRP片材变夹持力波形夹板锚俯视图。
图8是FRP片材变夹持力波形夹板锚施工流程图。
图中：1—FRP片材；2—上波形夹板；3—下波形夹板；4—螺栓；5—螺帽；6—垫圈；7—环氧树脂粘结剂。
具体实施方式
以下结合附图和实例对本发明作进一步详细地说明：
步骤1：将FRP片材1穿过上波形夹板2、下波形夹板3。
步骤2：上波形夹板2、下波形夹板3将FRP片材1紧密夹持，上下波形夹板吻合对齐，在上波形夹板2、下波形夹板3与FRP片材1之间添加环氧树脂粘结剂7。
步骤3：在上波形夹板2、下波形夹板3的螺栓孔处加上垫圈6，螺栓4穿过上波形夹板2、下波形夹板3。
步骤4：拧紧螺帽5将FRP片材1锚固紧密。

Claims (7)

1.一种FRP片材变夹持力波形夹板锚，其特征在于：包括FRP片材(1)，上波形夹板(2)，下波形夹板(3)、螺栓(4)、螺帽(5)和垫圈(6)；FRP片材(1)穿过上波形夹板(2)、下波形夹板(3)，上波形夹板(2)、下波形夹板(3)将FRP片材(1)紧密夹持；在上波形夹板(2)、下波形夹板(3)的螺栓孔处加上垫圈(6)，螺栓(4)穿过上波形夹板(2)、下波形夹板(3)，通过拧紧螺帽(5)将FRP片材(1)锚固紧密。
2.根据权利要求1所述的一种FRP片材变夹持力波形夹板锚，其特征在于：上波形夹板(2)、下波形夹板(3)的两侧设置有用于穿过螺栓(4)的螺栓孔；螺栓孔直径从锚具的出口处到端部逐渐增大。
3.根据权利要求1所述的一种FRP片材变夹持力波形夹板锚，其特征在于：螺栓(4)直径随着螺栓孔直径的增大相应逐渐增大，锚具夹持力从锚具的出口处到端部也随之逐渐增大。
4.根据权利要求1所述的一种FRP片材变夹持力波形夹板锚，其特征在于：上波形夹板(2)底部与下波形夹板(3)顶部设置成互相紧密吻合并且无缝的波浪形。
5.根据权利要求1所述的一种FRP片材变夹持力波形夹板锚，其特征在于：上波形夹板(2)，下波形夹板(3)采用钢材或合金等材料；上波形夹板(2)，下波形夹板(3)的波形齿表面进行粗糙化处理，并在波形齿表面涂抹一层环氧树脂粘结剂(7)。
6.根据权利要求1所述的一种FRP片材变夹持力波形夹板锚，其特征在于：螺帽(5)采用防松动螺帽或高强螺帽。
7.根据权利要求1所述的一种FRP片材变夹持力波形夹板锚，其特征在于：该波形夹板锚的实现方法如下，
步骤1：将FRP片材(1)穿过上波形夹板(2)、下波形夹板(3)；
步骤2：上波形夹板(2)、下波形夹板(3)将FRP片材(1)紧密夹持，上下波形夹板吻合对齐，在上波形夹板(2)、下波形夹板(3)与FRP片材(1)之间添加环氧树脂粘结剂(7)；
步骤3：在上波形夹板(2)、下波形夹板(3)的螺栓孔处加上垫圈(6)，螺栓(4)穿过上波形夹板(2)、下波形夹板(3)；
步骤4：拧紧螺帽(5)将FRP片材(1)锚固紧密。
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