CN115680308A

CN115680308A - 一种预应力cfrp板张拉锚具的夹具装置

Info

Publication number: CN115680308A
Application number: CN202110853529.8A
Authority: CN
Inventors: 何健焱
Original assignee: Guangdong University of Technology
Current assignee: Guangdong University of Technology
Priority date: 2021-07-27
Filing date: 2021-07-27
Publication date: 2023-02-03

Abstract

本发明公开了一种预应力CFRP板张拉锚具的夹具装置，本发明涉及一种加固结构锚固装置中的夹具装置。其结构组成包括有上钢板齿板、下钢板齿板、高强螺栓、CFRP板材、平齿、预留孔洞。通过如此设置，解决了加固构件中的锚固端由于应力集中产生撕裂破坏，CFRP板材抗拉强度利用率低的问题，同时，也解决了由于锚具尺寸，设计复杂带来的施工不便及成本过高的问题过。

Description

一种预应力CFRP板张拉锚具的夹具装置

技术领域

本发明涉及土木工程加固技术领域，具体的说是一种损伤混凝土梁CFRP板加固的锚固装置的夹具。

背景技术

近年来，建筑结构负载状况日益增加且在受拉区出现不同程度的损伤，碳钎维复合材料有出色抗拉性能被广泛应用于钢筋混凝土梁加固，但是，普通的加固系统无法满足加固的效果，故目前预应力CFRP加固广泛应用于混凝土结构加固中。然而，预应力CFRP加固系统的锚具装置的夹具存在以下问题：普通夹片式CFRP夹具因由摩擦力提供锚固效果，但其压力无法保证导致摩擦力不足；包裹式夹具因需预制CFRP板及锚固成一体型，导致施工不便及使用成本较高灵活性差；锯齿状夹具因其独特的锯齿咬合力，使CFRP板局部的受力过大造成应力集中，CFRP板抗剪性能较弱，导致板材局部拉丝破坏，造成使用寿命缩短。因此，针对预应力CFRP加固领域这一现状，迫切需要发明一种便于施工操作，且成本低廉，又能保证施工质量的预应力CFRP加固系统锚具装置是突破该现状的重要环节。

发明内容

本发明的目的在于提供一种平齿咬合型预应力CFRP加固混凝土梁的锚具的夹具装置，通过该锚具装置解决了预应力CFRP板加固构件因锚具松弛或应力集中撕裂破坏导致的结构失效问题，同时，施工不便且使用成本较高问题也得到有效解决。

本发明解决其技术问题所采用的方案为：一种平齿咬合型的预应力CFRP板张拉锚固的夹具装置，该装置的组成包括上钢板齿板、下钢板齿板、高强螺栓、CFRP板材、平齿、预留孔洞。两块齿板通过高强螺栓插进预留螺栓孔连接。

所述一种平齿咬合型的预应力CFRP板张拉锚固的夹具装置，所述的CFRP板穿过钢板齿块一段，穿过齿区，穿出钢板齿块另外一端。

所述一种平齿咬合型的预应力CFRP板张拉锚固的夹具装置，所述锚固装置是通过高强螺栓拧紧提供锚固夹具夹紧CFRP板的压力，并保持CFRP板呈均匀绷直状态。

本发明的优点有：

1.优选的，该装置结构简单，可提供足够的刚度及锚固能力，装置尺寸可调节，且可根据实际工程的应用类型灵活调动锚固的位置。

2.优选的，可通过高强螺栓的调节提供不同水平的锚固能力。

3.优选的，便于设计生产，且成本低，适用于加固数量较多的实际工程中。

4.优选的，该锚具在加固施工过程的工艺较为简单。

附图说明

为了更好地说明本发明，下面将简单地介绍一下本发明的实施方式，当然，以下几幅图中只是本发明的一个实施例子而已。

图1是本发明所提供的整体结构示意图；

图2是本发明单一齿块的示意图；

图3是本发明中整体装置的结构透视图；

图4是本发明中高强螺栓的示意图；

图中部件：

上钢板齿块-1；下钢板齿块-2；高强螺栓-3；CFRP片材-4；平齿-5；预留孔洞-6。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，现在由特定的具体实例说明本发明的实施方式，这些附图仅为简化的示意图，以示意说明本发明的基本结构，并不具备技术上的实质意义，不对本发明作任何限制。

本发明装置由上钢板齿块1、下钢板齿块2、高强螺栓组3、CFRP片材4、平齿5、预留孔洞6组成。应用时上钢板齿块、下钢板齿块、高强螺栓组的规格的尺寸根据加固构件实际所需情况确定。本发明装置的适用性非常强，不仅适用于桥梁工程中损伤混凝土梁的预应力CFRP板材加固工程中的锚固，同时，老旧混凝土高层结构加固梁也同样适用。

预应力CFRP板材加固梁的规格为400mm×250mm，全长为850mm的混凝土梁。采用抗拉强度为2680MPa，有效加固长度为500mm，规格为1.4mm×50mm的CFRP片材，锚固装置选用锁定装置于梁上的形式。装置所有的钢板都采用Q345钢板。

本发明装置的使用步骤如下：

第一步：制作锚固的钢板及夹具的钢板；锚固的钢板为厚度为10mm，宽度为300mm，长度为200mm的开孔钢板，开孔直径为10mm，数量4，并且其中一钢板设有10mm厚的锚具固定板；夹具钢板为厚度8mm，宽度350mm的开孔钢板，开孔直径为8mm，数量6，其中，在中心位置设有100mm宽度，10mm长，3mm深的平齿；夹具钢板的上缘焊在锚固钢板上，与其连成一体。

第二步：固定锚具位置，按设计锚固长度500mm，在距离梁中心净距为250mm的位置布置锚具，固定方式为无焊接夹具钢板在上，有焊接在下，通过高强螺栓连接固定拧紧；然后通过螺栓，将上下夹具钢板进行初步固定。

第三步：锚固CFRP片材，将需要张拉的CFRP板材通过夹具，施加预应力，完成张拉，保持CFRP片材的紧绷状态，拧紧高强螺栓并完成锚固。

以上关于钢构件、高强螺栓及焊接设计、加工和施工的求均可按《混凝土结构设规范》(GB50010-2010)、《钢结构设计规范》(GB50017-2017)等规范、规程执行。

Claims

1.一种平齿咬合型预应力CFRP加固混凝土梁的锚具的夹具装置，其特征在于，所述装置由上钢板齿板、下钢板齿板、高强螺栓、CFRP板材、平齿、预留孔洞组成。所述结构可根据平齿的矩形形状减小应力集中现象。

2.根据权利要求1所述的平齿咬合型预应力CFRP加固混凝土梁的锚具的夹具装置，其特征在于所述所述平齿结构为带状结构，且具有一定的面积大小，且锚固后该装置可使CFRP板材绷直，且给予一定的压力。