CN110542609A - 组合墙体frp连接件锚固力检测专用夹具装置及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种组合墙体FRP连接件锚固力检测专用夹具装置及使用方法。本发明所述夹具装置包括夹具基体、夹紧块、拉力杆及螺钉；所述夹具基体为L型体，空缺处与夹紧块大小相匹配且组合后形成十字形截面的夹具孔道；所述夹紧块与夹具基体上各设有两个圆孔，所述螺钉穿过夹紧块上的圆孔与夹具基体上的圆孔形成螺纹连接；所述夹具基体顶部设有一个螺孔，所述拉力杆通过螺孔与夹具基体形成螺纹连接。本发明结构简单、新颖合理、成本低、效果好且使用方便；通过组合式的夹具装置，调节螺钉即能将FRP连接件在拉力座和夹紧块构成的定位孔道内夹紧；在实验结束后仅需调节螺钉即可将夹紧块分开，取出FRP连接件，简单易操作且方便重复使用。
Description
技术领域
本发明属于装配式混凝土结构检测技术领域，具体涉及一种组合墙体FRP连接件锚固力检测专用夹具装置及使用方法。
背景技术
建筑工业化是当前土木工程和建筑行业主要的发展方向之一，可以有效解决我国新型城镇化的发展要求及劳动力短缺的现状。发展和应用装配式混凝土结构是实现建筑工业化的重要途径。其中，预制混凝土夹心保温组合墙体是目前装配式建筑常用的外围护部品，具有保温、隔热、隔声、节能等优点，符合我国绿色、环保、节能的发展趋势和要求。连接件是连接预制混凝土内、外叶墙板与中间保温层的关键构件，能够在内、外叶墙板间传递剪力、风荷载、抵抗水平地震荷载、墙板平放浇筑承担脱模以及吊装垂直运输时的拉力等，其受力性能对夹心保温组合墙体的刚度和承载力均有较大影响，直接关系到结构的安全性和耐久性。因此，对预制混凝土夹芯墙体中连接件力学性能的研究是一项必不可少的工作。进行连接件的拉拔试验可以有效检测连接件在混凝土中的锚固力，是评估预制混凝土夹芯墙体整体性能的重要手段。
纤维增强树脂型材料(FRP)是一种制作夹芯墙体连接件的新型材料，具有抗拉强度高，导热系数低等特点，制成的连接件具有较好的力学性能且不会在预制混凝土夹心保温组合墙体中造成冷热桥效应，近年来越来越多的被应用在装配式混凝土结构工程中。然而，目前新型FRP连接件的截面多为十字型或扁平型，且长度较短，传统的拉拔试验装置难以通过机械夹紧的方式进行锚固。若使用化学粘结的方式进行拉拔试验则费时费力，夹具不可循环使用成本昂贵，且化学植筋的粘结强度不一定达到拉拔试验的要求。因此，需要研制出一种简单，有效，易操作且可反复使用的针对预制混凝土夹心保温组合墙体FRP连接件的拉拔试验夹具装置，以检测FRP连接件在混凝土中的锚固力。
发明内容
针对目前十字型或一字型截面的FRP连接件作为装配式混凝土组合墙体中新出现的一种连接节点，目前缺乏实用有效的锚固力检测专用夹具装置的问题，本发明所要解决的技术问题是提供一种简单，有效，方便，易拆装且可反复使用的组合墙体FRP连接件锚固力检测专用夹具装置。
为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：
一种组合墙体FRP连接件锚固力检测专用夹具装置，包括夹具基体、夹紧块、拉力杆及螺钉；
所述夹具基体为L型体，下方空缺处与夹紧块大小相匹配；所述夹具基体与夹紧块组合后形成可拆卸的夹具装置的主体，且夹具基体及夹紧块组合连接处的两者垂直连接面均设有凸形凹槽且相互对称，组合后连接处的两个凹槽形成十字形截面的夹具孔道；所述夹具孔道为倒锥形，夹具孔道下部为FRP连接件的入口，且夹具孔道入口截面小于顶部截面；
所述夹紧块与夹具基体上各设有两个圆孔，夹紧块上的两个圆孔直接穿通夹紧块，且夹紧块上的两个圆孔与夹具基体上的两个圆孔一一对应；所述夹紧块通过螺钉穿过夹紧块上的圆孔与夹具基体上的圆孔形成螺纹连接；
所述夹具基体顶部设有一个螺孔，该螺孔与夹具孔道位于同一轴线，所述拉力杆通过螺孔与夹具基体形成螺纹连接。
通过制作或取样得到设有FRP连接件的混凝土试件，使用上述夹具装置夹紧FRP连接件一端并对夹具装置中的拉力杆进行拉拔，则可得到所检测FRP连接件在混凝土中的锚固力。
本发明还提供上述组合墙体FRP连接件锚固力检测专用夹具装置的使用方法，具体包括以下步骤：
(1)制作同条件混凝土块体试件，混凝土块体中预埋FRP连接件一端；
(2)将夹具基体和夹紧块通过圆孔、利用螺钉连接组合在一起后，将FRP连接件的另一端插入夹具基体和夹紧块所构成的夹具孔道内，通过调节螺钉使夹具装置夹紧FRP连接件；
(3)将反力套筒、千斤顶和锁具依次穿过拉力杆安装在一起并置于夹具装置外部，且所述夹具基体完全置于反力套筒内部，并调节锁具中的夹片以锁紧拉力杆；
(4)通过千斤顶均匀加载力值，进行FRP连接件拉拔试验，记录FRP连接件拔出破坏时加载的峰值力值等所需数据；
(5)检测结束后，卸载加载，使千斤顶恢复原状；依次取下锁具、千斤顶及反力套筒，调节螺钉使夹具基体与夹紧块分离，将FRP连接件从夹具孔道中取出。
本发明结构简单、新颖合理、成本低、效果好且使用方便；通过组合式的夹具装置，调节螺钉即能将FRP连接件在拉力座和夹紧块构成的定位孔道内夹紧；在拉拔实验结束后仅需调节螺钉即可将夹紧块分开，取出FRP连接件，简单易操作且方便重复使用。
附图说明
图1是本发明所述装置的结构示意图。
图2是本发明夹具基体的结构示意图。
图3是发明夹紧块的结构示意图。
图4是发明所述装置的截面图。
图5是本发明预埋FRP连接件混凝土试件的示意图。
图6是本发明与FRP连接件相连的示意图。
图7是FRP连接件锚固力检测装置图。
图1～7中各标注为：1夹具基体、2夹紧块、3-1,3-2圆孔、4螺钉、5拉力杆、6螺孔、7夹具孔道、8FRP连接件、9混凝土块体、10反力套筒、11千斤顶、12锁具。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进一步详细说明。
一种组合墙体FRP连接件锚固力检测专用夹具装置，包括夹具基体1、夹紧块2、拉力杆5及螺钉4；所述夹具基体1为L型体，下方空缺处与夹紧块2大小相匹配；所述夹具基体1与夹紧块2组合后形成可拆卸的夹具装置的主体，且夹具基体1及夹紧块2组合连接处的两者垂直连接面均设有凸形凹槽且相互对称，组合后连接处的两个凹槽形成十字形截面的夹具孔道7；所述夹具孔道7为倒锥形，夹具孔道7下部为FRP连接件的入口，且夹具孔道入口截面小于顶部截面；
所述夹紧块2与夹具基体1上各设有两个圆孔3-1、3-2，夹紧块2上的两个圆孔直接穿通夹紧块2，且夹紧块2上的两个圆孔与夹具基体1上的两个圆孔一一对应；所述夹紧块2通过螺钉穿过夹紧块上的圆孔与夹具基体上的圆孔形成螺纹连接；
所述夹具基体1顶部设有一个螺孔6，该螺孔6与夹具孔道7位于同一轴线，所述拉力杆5通过螺孔6与夹具基体1形成螺纹连接。
为保证使用效果，所述的夹具基体1为L型体，空缺处与夹紧块2匹配保证受力均衡。夹具基体1与夹紧块2组合成长35mm，宽30mm，高70mm的长方体。
所述的夹具基体1和夹紧块2各有两个圆孔3-1、3-2，圆孔直径5mm，圆孔中心距25mm。
所述的夹具孔道7，截面为十字形，孔道整体呈倒锥形，入口截面小于顶部截面，深25mm，夹具孔道入口处长10mm，宽3mm，夹具孔道末端处长20mm，宽3mm，在加持FRP连接件 8时能有效增大摩擦阻力。
所述螺钉4，内六角螺帽段厚5mm，直径10mm，螺纹段长30mm，直径5mm。
本发明所述装置的使用方法包括：
(1)制作同条件混凝土块体试件，混凝土块体中预埋FRP连接件一端；
(2)将夹具基体和夹紧块通过圆孔、利用螺钉连接组合在一起后，将FRP连接件的另一端插入夹具基体和夹紧块所构成的夹具孔道内，通过调节螺钉使夹具装置夹紧FRP连接件；
(3)将反力套筒、千斤顶和锁具依次穿过拉力杆安装在一起并置于夹具装置外部，且所述夹具基体完全置于反力套筒内部，并调节锁具中的夹片以锁紧拉力杆；
(4)通过千斤顶均匀加载力值，进行FRP连接件拉拔试验，记录FRP连接件拔出破坏时加载的峰值力值等所需数据；
(5)检测结束后，卸载加载，使千斤顶恢复原状；依次取下锁具、千斤顶及反力套筒，调节螺钉使夹具基体与夹紧块分离，将FRP连接件从夹具孔道中取出。
本发明所述装置的工作原理是：在进行FRP连接件试验时，夹具孔道7通过调节螺钉4 紧紧夹住FRP连接件8端头。且由于夹具孔道7成锥形状，上端宽下端紧，FRP连接件8端头在夹具孔道7内，随着千斤顶11的顶出，夹具会随着拉力杆5的拉出而有一定位移，越拉越紧，从而保证夹具的夹紧力。实验结束后，只需调节螺钉4，即可顺利将FRP连接件8和夹具分离，省时省力。
本发明结构新颖，操作方便，能够高效顺利的进行FRP连接件拉拔试验，测试FRP连接件在预制混凝土中的锚固力。试验结束后装置拆卸方便，不易损坏，且可重复使用，节省人力物力，操作简单，是FRP连接件锚固力测试拉拔试验夹具装置上的创新。
Claims (2)
1.一种组合墙体FRP连接件锚固力检测专用夹具装置，其特征在于：包括夹具基体（1）、夹紧块（2）、拉力杆（5）及螺钉（4）；
所述夹具基体为（1）L型体，下方空缺处与夹紧块（2）大小相匹配；所述夹具基体（1）与夹紧块（2）组合后形成可拆卸的夹具装置的主体，且夹具基体（1）及夹紧块（2）组合连接处的两者垂直连接面均设有凸形凹槽且相互对称，组合后连接处的两个凹槽形成十字形截面的夹具孔道（7）；所述夹具孔道（7）为倒锥形，夹具孔道（7）下部为FRP连接件（8）的入口，且夹具孔道入口截面小于顶部截面；
所述夹紧块（2）与夹具基体（1）上各设有两个圆孔（3-1,3-2），夹紧块（2）上的两个圆孔（3-2）直接穿通夹紧块，且夹紧块（2）上的两个圆孔（3-2）与夹具基体（1）上的两个圆孔（3-1）一一对应；所述夹紧块（2）通过螺钉（4）穿过夹紧块（2）上的圆孔（3-2）与夹具基体（1）上的圆孔（3-1）形成螺纹连接；
所述夹具基体（1）顶部设有一个螺孔（6），该螺孔（6）与夹具孔道（7）位于同一轴线，所述拉力杆（5）通过螺孔（6）与夹具基体（1）形成螺纹连接。
2.权利要求1所述的一种组合墙体FRP连接件锚固力检测专用夹具装置的使用方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
（1）制作同条件混凝土块体试件，混凝土块体（9）中预埋FRP连接件（8）一端，；
（2）将夹具基体（1）和夹紧块（2）通过圆孔（3-1,3-2）、利用螺钉（4）连接组合在一起后，将FRP连接件（8）的另一端插入夹具基体（1）和夹紧块（2）所构成的夹具孔道（7）内，通过调节螺钉（4）使夹具装置夹紧FRP连接件（8）；
（3）将反力套筒（10）、千斤顶（11）和锁具（12）依次穿过拉力杆（5）安装在一起并置于夹具装置外部，且所述夹具基体（1）完全置于反力套筒（10）内部，并调节锁具中的夹片以锁紧拉力杆；
（4）通过千斤顶（11）均匀加载力值，进行FRP连接件拉拔试验，记录FRP连接件拔出破坏时加载的峰值力值等所需数据；
（5）检测结束后，卸载加载，使千斤顶恢复原状；依次取下锁具（12）、千斤顶（11）及反力套筒（10），调节螺钉（4）使夹具基体（1）与夹紧块（2）分离，将FRP连接件（8）从夹具孔道（7）中取出。
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