CN203745299U - Frp加固短柱用试验台装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了FRP加固短柱用试验台装置，包括位于操作台上的2根立柱和位于2根立柱之间的底部上升顶头，2根立柱远离操作台的一端同时连接有同一根下压板，下压板面向操作台一面设置有下压头，2根立柱中部各自连接有一根中部辅助夹持件，2根中部辅助夹持件相对面各自设置有弧形夹板或方形夹板，下压头和底部上升顶头同轴，其中底部上升顶头包括底部支撑块和矩形或多边形的上位台，上位台位于底部支撑块面向下压头的一侧，上位台上套设置有凸型夹头或凹型夹头或空心柱实心柱两用夹头，底部支撑块连接有电机装置。从3个方向提供夹头是试件能够更好的固定，便于加固实验，夹头可拆卸，分为几个不同种类，适用于任意类型试件。

Description

FRP加固短柱用试验台装置

技术领域

    本实用新型主要为试件环向加固装置，具体是条状或者短柱试件加固操作装置，即FRP加固短柱用试验台装置。

背景技术

在我国，自现在及今后相当长的一段时期，各类桥梁及房屋建筑结构的维修，加固，改造将成为建设工程的重点，而目前国内常用的加固方法主要有纤维复合材料加固、粘贴钢板，扩大面积等方法。而FRP复合材料加固的特点：①高强度、高弹模，厚度薄、重量轻；②材料可任意长度，任意交叉，适应任意曲面和任意形状结构；③耐腐蚀，抗疲劳性能好；④施工简便，与混凝土结合密实；⑤材料防潮要求严格，且不宜加固节点区域。 FRP加固建筑结构有以下几个优势：

1、环境影响：在高碱度和高潮湿度的地区，宜选择碳纤维复合材料，不宜选择玻璃纤维复合材料；在温度变化较大的地区，玻璃纤维的热膨胀系数与混凝土相似，宜选择玻璃纤维；玻璃纤维和芳纶纤维是良好的绝缘体，而碳纤维是可导电体，为避免钢筋的潜在电流腐蚀，碳纤维材料不应与钢筋直接接触。 

2、荷载影响：对于经常承受冲击或振动荷载的结构，应优先选择芳纶纤维和玻璃纤维复合材料，它们的韧性、抗冲击性能都比碳纤维复合材料好；对于要求耐蠕变和疲劳的结构，应优先选择碳纤维复合材料，碳纤维材料耐蠕变和疲劳的能力比芳纶纤维和玻璃纤维材料好得多。 

3、保护层影响：保护层的厚度和类型应根据FRP复合材料的要求选择。对环境的抗力（如潮湿、温度、冲击、曝晒等）、施工现场抗力、人为破坏的抗力等，应采取有效的保护措施，以免使FRP复合材料的力学性能减退。保护层通常采用两种方法：①在FRP复合材料外加厚树脂胶层，提供有弹性的保护层；②在FRP复合材料外粉抹一层高强水泥砂浆，保护FRP复合材料不受损害。 

鉴于FRP开始逐渐广泛运用于工程之中，可以修补地铁及隧道裂缝，或者运用于烟囱、水塔等的加固，尤其运用于条形类、柱类加固中能充分利用FRP抗剪抗拉强度，在工程中各大高校实验室及研究所也投入大量实验于FRP加固混凝土、木柱、钢柱及地聚物柱的研究之中，其中加固工艺是很重要的实验过程，直接影响到实验结果，影响到FRP的应用前景。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种FRP加固短柱用试验台装置，提供了一个半自动加固平台，它适用于各类FRP加固混凝土短柱、木柱及钢短柱等情况，能将繁杂的加固工艺简单化，半自动化。本实用新型的创新点在于：一、从3个方向提供夹头是试件能够更好的固定，便于加固实验，最下端有滑槽可以任意移动，所有伸缩部分皆为变幅杆，能更好固定试件。二、夹头可拆卸，分为几个不同种类，适用于任意类型试件。三、采用循环喷胶方式进行加固，胶通过孔隙下流到胶槽，能循环使用。四、可根据计算机设置自动或手动调控电动机转速，根据需要转动，便于加固。

本实用新型的目的主要通过以下技术方案实现：

FRP加固短柱用试验台装置，包括位于操作台上的2根立柱和位于2根立柱之间的底部上升顶头，2根立柱远离操作台的一端同时连接有同一根下压板，下压板面向操作台一面设置有下压头，2根立柱中部各自连接有一根中部辅助夹持件，2根中部辅助夹持件相对面各自设置有弧形夹板或方形夹板，下压头和底部上升顶头同轴，其中底部上升顶头包括底部支撑块和矩形或多边形的上位台，上位台位于底部支撑块面向下压头的一侧，上位台上套设置有凸型夹头或凹型夹头或空心柱实心柱两用夹头，底部支撑块连接有电机装置。

通过上述装置结构。本实用新型将FRP加固短柱放置在凸型夹头或凹型夹头或空心柱实心柱两用夹头上，利用下压头下移或底部上升顶头上移，使得FRP加固短柱夹持在下压头下移与底部上升顶头之间，同时利用2根中部辅助夹持件的弧形夹板夹持在FRP加固短柱的外径面上，此时FRP加固短柱安装固定好后，启动电机装置带动底部上升顶头旋转，整个FRP加固短柱处于旋转状态，此时对FRP加固短柱喷射纤维复合材料胶完成对FRP加固短柱的制作，取得实验用的FRP加固短柱。

为了匹配不同外径的FRP加固短柱，2根中部辅助夹持件为伸缩杆，使得弧形夹板能扩大成不同口径。

当FRP加固短柱为空心柱或实心柱时，下压头为变截面伸缩压头。例如：变截面伸缩压头为圆台体压头，圆台体压头的小直径端面面向操作台，或者变截面伸缩压头包括同轴的第一圆柱和第二圆柱，第一圆柱连接在下压板上，第二圆柱连接第一圆柱上，第一圆柱的直径大于第二圆柱的直径。可以适应不同的FRP加固短柱。当FRP加固短柱为空心柱时，变截面伸缩压头的小直径端面位于FRP加固短柱内部，以压制FRP加固短柱，取得同轴旋转的目的，避免喷射的纤维复合材料胶的厚度不一的问题。

当FRP加固短柱为空心柱时，优选的，本装置采用凸型夹头夹持FRP加固短柱，凸型夹头包括互相连接的套台件B和凸头、其中套台件B面向上位台的一面设置有与上位台形状一致的凹槽，套台件B通过凹槽套设在上位台上，凸头为一台阶式圆柱体、或凸头包括至少2个弧形的凸起件，套台件B面向凸头的一面设置滑槽，凸起件设置在滑槽内自由滑动，两相对的凸起件相背的面均成台阶形。

当凸头为一台阶式圆柱体时，台阶式圆柱体位于FRP加固短柱内腔面，而FRP加固短柱的端面位于套台件B上，这样凸头台阶式圆柱体与FRP加固短柱同轴，为了适应不同尺寸内径的FRP加固短柱，优选凸头包括至少2个弧形的凸起件，至少2个弧形的凸起件可以在滑槽内自由滑动，最终形成弧形或圆形的环形凸起，这样弧形或圆形的环形凸起可以设置成不同尺寸，以使用不同尺寸内径的FRP加固短柱，弧形或圆形的环形凸起位于FRP加固短柱内径面向外扩张膨胀压制FRP加固短柱。

当FRP加固短柱为实心柱时，优选的，凹型夹头包括互相连接的套台件C和凹头、其中套台件C面向上位台的一面设置有与上位台形状一致的凹槽，套台件C通过凹槽套设在上位台上，凹头为一台阶式圆柱体且凹头远离套台件C的一面设置有圆形凹槽、或凹头包括至少2个弧形的凹起件，套台件C面向凹头的一面设置滑槽，凹起件设置在滑槽内自由滑动，两相对的凹起件相对的面均成台阶形。

当凹头为一台阶式圆柱体且凹头远离套台件C的一面设置有圆形凹槽，FRP加固短柱外径面位于圆形凹槽内，这样凹头台阶式圆柱体与FRP加固短柱同轴从夹持FRP加固短柱，进一步的，为了适应不同尺寸外径的FRP加固短柱，优选凹头包括至少2个弧形的凹起件，至少2个弧形的凹起件可以在滑槽内自由滑动，最终形成弧形或圆形的环形凹起件，这样弧形或圆形的环形凸起可以设置成不同尺寸口径，以使用不同尺寸外径的FRP加固短柱，弧形或圆形的环形凸起位于FRP加固短柱外径面向内张挤压压制FRP加固短柱。

当FRP加固短柱为空心柱或实心柱时，优选的，空心柱实心柱两用夹头包括套台件A和至少2个滑板；套台件A面向上位台的一面设置有与上位台形状一致的凹槽，套台件A通过凹槽套设在上位台上，套台件A面向滑板的一面设置滑槽，滑板通过2个螺栓延伸至滑槽内部并与滑槽内壁连接，2个螺栓之间的滑板面区域设置有弧形凸起。

所有滑板上的弧形凸起组合成一个圆形的凸起组件，圆形的凸起组件内侧可以夹持不同尺寸的实心柱FRP加固短柱，圆形的凸起组件内侧可以夹持不同尺寸的实心柱FRP加固短柱，圆形的凸起组件外侧可以设置在不同尺寸的空心柱FRP加固短柱内腔中，通过调节滑板位置后用螺栓固定从而形成不同口径的圆形的凸起组件，方便实用，从而不需要单独更换专用的实验夹持件。

本实用新型的优点在于：

一、从3个方向提供夹头是试件能够更好的固定，便于加固实验，三个方向分别是指：试件上下轴线方向，试件的左侧方向和试件的右侧方向。所有伸缩部分皆为变幅杆，能更好固定试件。二、夹头可拆卸，分为几个不同种类，适用于任意类型试件。三、采用循环喷胶方式进行加固，胶通过孔隙下流到胶槽，能循环使用。四、可根据计算机设置自动或手动调控电动机转速，根据需要转动，便于加固。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为空心柱实心柱两用夹头的结构示意图。

图3为凸型夹头扩口前的结构示意图。

图4为凸型夹头扩口后的结构示意图。

图5为凹型夹头扩口前的结构示意图。

图6为凹型夹头扩口后的结构示意图。

图中的附图标记分别表示为：

1、下压板；2、下压头；3、立柱；4、中部辅助夹持件；5、底部上升顶头；6、操作台；7、电机装置；8、凸型夹头； 9、凹型夹头；11、套台件A；12、滑槽；13、滑板；14、弧形凸起；15、螺栓；81、套台件B；82、凸头；91、套台件C；92、凹头。 

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1：

如图1-图6所示。

FRP加固短柱用试验台装置，包括位于操作台6上的2根立柱3和位于2根立柱3之间的底部上升顶头5，2根立柱3远离操作台6的一端同时连接有同一根下压板1，下压板1面向操作台6一面设置有下压头2，2根立柱3中部各自连接有一根中部辅助夹持件4，2根中部辅助夹持件4相对面各自设置有弧形夹板或方形夹板，下压头2和底部上升顶头5同轴，其中底部上升顶头5包括底部支撑块和矩形或多边形的上位台，上位台位于底部支撑块面向下压头2的一侧，上位台上套设置有凸型夹头8或凹型夹头9或空心柱实心柱两用夹头，底部支撑块连接有电机装置7。

通过上述装置结构。本实用新型将FRP加固短柱放置在凸型夹头8或凹型夹头9或空心柱实心柱两用夹头上，利用下压头2下移或底部上升顶头5上移，使得FRP加固短柱夹持在下压头2下移与底部上升顶头5之间，同时利用2根中部辅助夹持件4的弧形夹板夹持在FRP加固短柱的外径面上，此时FRP加固短柱安装固定好后，启动电机装置7带动底部上升顶头5旋转，整个FRP加固短柱处于旋转状态，此时对FRP加固短柱喷射纤维复合材料胶完成对FRP加固短柱的制作，取得实验用的FRP加固短柱。

为了匹配不同外径的FRP加固短柱，2根中部辅助夹持件4为伸缩杆，使得弧形夹板能扩大成不同口径。

当FRP加固短柱为空心柱或实心柱时，下压头2为变截面伸缩压头。例如：变截面伸缩压头为圆台体压头，圆台体压头的小直径端面面向操作台6，或者变截面伸缩压头包括同轴的第一圆柱和第二圆柱，第一圆柱连接在下压板上，第二圆柱连接第一圆柱上，第一圆柱的直径大于第二圆柱的直径。可以适应不同的FRP加固短柱。当FRP加固短柱为空心柱时，变截面伸缩压头的小直径端面位于FRP加固短柱内部，以压制FRP加固短柱，取得同轴旋转的目的，避免喷射的纤维复合材料胶的厚度不一的问题。

当FRP加固短柱为空心柱时，优选的，本装置采用凸型夹头8夹持FRP加固短柱，凸型夹头8包括互相连接的套台件B81和凸头82、其中套台件B81面向上位台的一面设置有与上位台形状一致的凹槽，套台件B81通过凹槽套设在上位台上，凸头82为一台阶式圆柱体、或凸头82包括至少2个弧形的凸起件，套台件B81面向凸头82的一面设置滑槽，凸起件设置在滑槽内自由滑动，两相对的凸起件相背的面均成台阶形。

当凸头82为一台阶式圆柱体时，台阶式圆柱体位于FRP加固短柱内腔面，而FRP加固短柱的端面位于套台件B81上，这样凸头82台阶式圆柱体与FRP加固短柱同轴，为了适应不同尺寸内径的FRP加固短柱，优选凸头82包括至少2个弧形的凸起件，至少2个弧形的凸起件可以在滑槽内自由滑动，最终形成弧形或圆形的环形凸起，这样弧形或圆形的环形凸起可以设置成不同尺寸，以使用不同尺寸内径的FRP加固短柱，弧形或圆形的环形凸起位于FRP加固短柱内径面向外扩张膨胀压制FRP加固短柱。

当FRP加固短柱为实心柱时，优选的，凹型夹头9包括互相连接的套台件C91和凹头92、其中套台件C91面向上位台的一面设置有与上位台形状一致的凹槽，套台件C91通过凹槽套设在上位台上，凹头92为一台阶式圆柱体且凹头92远离套台件C91的一面设置有圆形凹槽、或凹头92包括至少2个弧形的凹起件，套台件C91面向凹头92的一面设置滑槽，凹起件设置在滑槽内自由滑动，两相对的凹起件相对的面均成台阶形。

当凹头92为一台阶式圆柱体且凹头92远离套台件C91的一面设置有圆形凹槽，FRP加固短柱外径面位于圆形凹槽内，这样凹头92台阶式圆柱体与FRP加固短柱同轴从夹持FRP加固短柱，进一步的，为了适应不同尺寸外径的FRP加固短柱，优选凹头92包括至少2个弧形的凹起件，至少2个弧形的凹起件可以在滑槽内自由滑动，最终形成弧形或圆形的环形凹起件，这样弧形或圆形的环形凸起可以设置成不同尺寸口径，以使用不同尺寸外径的FRP加固短柱，弧形或圆形的环形凸起位于FRP加固短柱外径面向内张挤压压制FRP加固短柱。

当FRP加固短柱为空心柱或实心柱时，优选的，空心柱实心柱两用夹头包括套台件A11和至少2个滑板13；套台件A11面向上位台的一面设置有与上位台形状一致的凹槽，套台件A11通过凹槽套设在上位台上，套台件A11面向滑板13的一面设置滑槽，滑板13通过2个螺栓15延伸至滑槽内部并与滑槽内壁连接，2个螺栓15之间的滑板13面区域设置有弧形凸起14。

所有滑板13上的弧形凸起14组合成一个圆形的凸起组件，圆形的凸起组件内侧可以夹持不同尺寸的实心柱FRP加固短柱，圆形的凸起组件内侧可以夹持不同尺寸的实心柱FRP加固短柱，圆形的凸起组件外侧可以设置在不同尺寸的空心柱FRP加固短柱内腔中，通过调节滑板13位置后用螺栓15固定从而形成不同口径的圆形的凸起组件，方便实用，从而不需要单独更换专用的实验夹持件。

本实用新型还包括依次连接的计算机系统、信号转换装置，计算机系统控制超声信号到信号转换装置转化为发动机启动信号，本新型使用可通过计算机系统控制进行手动操作与自动操作。

自动操作主要是根据时间大小以及操作精度要求可通过计算机控制底部支柱在X，Y两个方向移动，精确到mm，在计算机上可以设置发动机旋转速度以及上部伸缩支座的变幅杆伸缩长度，更有利于试件加工工艺的精度。

手动操作时可通过操作平台上的旋转按钮控制底部移动制作，移动到指定的地方，支架的夹头分为圆弧形和方型，针对不同固定截面的试件需要。

在夹头外围设置胶槽，便于胶顺着空隙留入胶槽反复使用。

如上所述，则能很好的实现本实用新型。

Claims (8)

1.FRP加固短柱用试验台装置，其特征在于：包括位于操作台（6）上的2根立柱（3）和位于2根立柱（3）之间的底部上升顶头（5），2根立柱（3）远离操作台（6）的一端同时连接有同一根下压板（1），下压板（1）面向操作台（6）一面设置有下压头（2），2根立柱（3）中部各自连接有一根中部辅助夹持件（4），2根中部辅助夹持件（4）相对面各自设置有弧形夹板或方形夹板，下压头（2）和底部上升顶头（5）同轴，其中底部上升顶头（5）包括底部支撑块和矩形或多边形的上位台，上位台位于底部支撑块面向下压头（2）的一侧，上位台上套设置有凸型夹头（8）或凹型夹头（9）或空心柱实心柱两用夹头，底部支撑块连接有电机装置（7）。

2.根据权利要求1所述的FRP加固短柱用试验台装置，其特征在于：2根中部辅助夹持件（4）为伸缩杆。

3.根据权利要求1所述的FRP加固短柱用试验台装置，其特征在于：下压头（2）为变截面伸缩压头。

4.根据权利要求3所述的FRP加固短柱用试验台装置，其特征在于：变截面伸缩压头为圆台体压头，圆台体压头的小直径端面面向操作台（6）。

5.根据权利要求3所述的FRP加固短柱用试验台装置，其特征在于：变截面伸缩压头包括同轴的第一圆柱和第二圆柱，第一圆柱连接在下压板上，第二圆柱连接第一圆柱上，第一圆柱的直径大于第二圆柱的直径。

6.根据权利要求1所述的FRP加固短柱用试验台装置，其特征在于：凸型夹头（8）包括互相连接的套台件B（81）和凸头（82）、其中套台件B（81）面向上位台的一面设置有与上位台形状一致的凹槽，套台件B（81）通过凹槽套设在上位台上，凸头（82）为一台阶式圆柱体、或凸头（82）包括至少2个弧形的凸起件，套台件B（81）面向凸头（82）的一面设置滑槽，凸起件设置在滑槽内自由滑动，两相对的凸起件相背的面均成台阶形。

7.根据权利要求1所述的FRP加固短柱用试验台装置，其特征在于：凹型夹头（9）包括互相连接的套台件C（91）和凹头（92）、其中套台件C（91）面向上位台的一面设置有与上位台形状一致的凹槽，套台件C（91）通过凹槽套设在上位台上，凹头（92）为一台阶式圆柱体且凹头（92）远离套台件C（91）的一面设置有圆形凹槽、或凹头（92）包括至少2个弧形的凹起件，套台件C（91）面向凹头（92）的一面设置滑槽，凹起件设置在滑槽内自由滑动，两相对的凹起件相对的面均成台阶形。

8.根据权利要求1所述的FRP加固短柱用试验台装置，其特征在于：空心柱实心柱两用夹头包括套台件A（11）和至少2个滑板（13）；套台件A（11）面向上位台的一面设置有与上位台形状一致的凹槽，套台件A（11）通过凹槽套设在上位台上，套台件A（11）面向滑板（13）的一面设置滑槽，滑板（13）通过2个螺栓（15）延伸至滑槽内部并与滑槽内壁连接，2个螺栓（15）之间的滑板（13）面区域设置有弧形凸起（14）。