CN212646317U - Frp筋受压持荷装置 - Google Patents

Abstract

FRP筋受压持荷装置，所述FRP筋置于中间钢板与右侧钢板之间，所述圆柱形钢套筒置于中间钢板与左侧钢板之间，左侧钢板、右侧钢板的外侧端分别设有用于与对应螺纹钢筋旋接的精轧螺母，三块钢板的四角设有供螺纹钢筋穿过的预留孔，预留孔的直径大于螺纹钢筋的直径。受压持荷装置通过手拧螺母来实现对试件的加载，通过电阻应变仪来得到荷载。本实用新型不需要采用单独的荷载传感器，采用圆柱形钢套筒外贴应变片的方法使其兼做荷载传感器，简化了试验装置，降低了长期持荷需占用大量荷载传感器的成本问题。

Description

FRP筋受压持荷装置

技术领域

本实用新型属于土木工程测试技术领域，具体涉及FRP筋受压持荷装置。

背景技术

纤维增强复合材料（FRP）具有轻质、高强、抗疲劳、耐腐蚀、可设计和易加工等多种优点，可以替代钢材增强混凝土结构。

FRP是以连续纤维为增强体、聚合物树脂为基体，经过浸润、固化等工序制备而成的新型复合材料。FRP由三部分组成：连续纤维、树脂基体以及纤维／树脂界面。其中，连续纤维均匀分散在树脂基体中，借由树脂基体的联系协同受力。FRP筋的压挤成型工艺是在牵引机的压力作用下，连续纤维纱束依次经过浸胶、表面处理、预成型、固化成型和切割等步骤最后得到FRP筋制品。此外，通过混杂设计，陆续开发了混杂纤维复合筋（简称HFRP）和钢-连续纤维复合筋（简称SFCB）等新型纤维增强复合材料筋。

准确测得FRP筋的基本力学性能，尤其是处于侵蚀环境下的FRP筋力学性能，是将其应用于土木工程建设领域的基础。目前针对FRP筋耐久性的相关研究大多是将FRP筋置于侵蚀环境一段时间后直接进行力学性能测试，因此，开展基于耐久性能的FRP筋试验装置的研发与应用具有重要的实用价值。

实用新型内容

本实用新型针对FRP筋抗压性能的研究，提供一种FRP筋受压持荷装置，旨在实现FRP筋在侵蚀环境下持荷，以便测得其侵蚀环境作用后的耐久性能，主要是受压力学性能。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

FRP筋受压持荷装置，其特征是，包括FRP筋、三块钢板、圆柱形钢套筒、四根水平且相互平行布置的螺纹钢筋，三块钢板平行布置，四根螺纹钢筋依次穿过三块钢板；所述FRP筋置于中间钢板与右侧钢板之间，所述圆柱形钢套筒置于中间钢板与左侧钢板之间，左侧钢板、右侧钢板的外侧端分别设有用于与对应螺纹钢筋旋接的精轧螺母，三块钢板的四角设有供螺纹钢筋穿过的预留孔，预留孔的直径大于螺纹钢筋的直径。

进一步的，FRP筋与套筒通过内灌结构胶相连接。

进一步的，所述精轧螺母与对应的钢板之间设有钢垫圈。

进一步的，所述圆柱形钢套筒的内、外表面均光圆，其外表面贴有应变片，应变片通过连接导线与电阻应变仪相连接。

进一步的，所述螺纹钢筋为预应力精轧螺纹钢筋。

进一步的，所述FRP筋的两端通过粘结套筒与对应的钢板接触。所述钢垫圈的内直径略大于预应力精轧螺纹钢筋的直径，外直径大于精轧螺母的外接圆直径，精轧螺母为六角螺母。

进一步的，所述钢板为正方形钢板。

本实用新型所述钢板采用不锈钢的钢材制作；在本实用新型中，受压持荷装置通过手拧螺母来实现对试件的加载，通过电阻应变仪来得到荷载。本实用新型使用一种更加新颖的简便快捷的装置来实现FRP筋受压持荷。将整个装置放入侵蚀环境，使FRP筋处于荷载和侵蚀环境耦合作用状态，模拟实际侵蚀环境服役受力状态。

本实用新型是FRP筋受压持荷装置，本实用新型不需要采用单独的荷载传感器，采用圆柱形钢套筒外贴应变片的方法使其兼做荷载传感器，简化了试验装置，降低了长期持荷需占用大量荷载传感器的成本问题。该套持荷装置操作简单，能有效的保持住压力。

本实用新型的有益效果在于：

1.本实用新型提供FRP筋受压持荷试验装置，其构造简单、易于操作；

2.本持荷装置通过手动拧螺母来为FRP筋试件提供可靠、稳定的荷载，可以满足长期加载的要求，可以保证钢板平稳推进、对FRP筋施加轴向压力；

3.本持荷装置不需要用到反力架即可对试件施加持续荷载，并用贴应变片的圆柱形钢套筒做荷载传感器，极大的减小了加载装置所占的空间；

4.本持荷装置采用耐腐性材料制作，不易锈蚀；将试件持荷后放入侵蚀环境模拟装置（如冻融试验箱、碳化箱，氯盐、硫酸盐侵蚀溶液环境等），使试件处于荷载与侵蚀环境耦合作用状态，模拟侵蚀环境服役受力状态。

附图说明

图1为FRP筋受压持荷装置的示意图；

图2为正方形钢板的示意图；

图3为钢垫圈的示意图；

图4为精轧螺母的示意图；

图中：1为FRP筋，2为粘结套筒，3为正方形钢板，4为圆柱形钢套筒，5为预应力精轧螺纹钢筋，6为钢垫圈，7为精轧螺母，8为应变片，9为电阻应变仪，10为连接导线。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

如图1所示，FRP筋受压持荷装置，包括FRP筋1、粘结套筒2、正方形钢板3、圆柱形钢套筒4、预应力精轧螺纹钢筋5、钢垫圈6、精轧螺母7、应变片8、电阻应变仪9、连接导线10。

所述粘结套筒2有两个，通过灌胶分别固定在FRP筋1的两端；如图2所示，所述正方形钢板3有三块，分别设置在装置两端和粘结套筒2与圆柱形钢套筒4之间，且四角设置四个圆形预留孔；所述圆柱形钢套筒4内外均光圆，设置在左端两块正方形钢板3之间，通过贴应变片8做荷载传感器，用于测量受压试件所受荷载；所述预应力精轧螺纹钢筋5有四根，分别穿过三个正方形钢板3四角的预留孔；如图3所示，所述钢垫圈6设置在正方形钢板3与精轧螺母7之间；如图4所示，所述精轧螺母7设置在装置两端的两个正方形钢板3外侧，用于把预应力精轧螺纹钢筋5与左右两个正方形钢板3连接在一起。

进一步，所述正方形钢板3四角预留孔的直径大于预应力精轧螺纹钢筋5的直径。所述钢垫圈6的内直径略大于预应力精轧螺纹钢筋5的直径，外直径大于精轧螺母7的外接圆直径，所述精轧螺母7为六角螺母。

再进一步，所述圆柱形钢套筒4表面贴有应变片8用做荷载传感器。应变片8通过连接导线10与电阻应变仪9相连接，持荷时圆柱形钢套筒4受压，其压应变的大小可借助电阻应变仪9显示，并通过计算转换为圆柱形钢套筒4所受的压力，圆柱形钢套筒4处的压力即为FRP筋所受的持续荷载。

所述装置采用耐腐性不锈钢料制作，在侵蚀环境作用下耐久性不降低。

FRP筋受压持荷装置，在正常使用状态的持续荷载通过同时旋转左端正方形钢板3外侧的四个精轧螺母7来实现，通过旋转精轧螺母7对正方形钢板3施加向内的力，带动圆柱形钢套筒4、粘结套筒2受力，使FRP筋1受压，同时右端正方形钢板3限制了右侧粘结套筒2的移动，进而实现对FRP筋1的持荷。轻微旋转精轧螺母7实现对荷载的微调。在试验过程中，观察电阻应变仪9数值，直到达到设计的持荷值。在持荷过程中，必须保证左右两个正方形钢板面的平行。然后，将FRP筋持荷后放入侵蚀环境模拟装置（如冻融试验箱、碳化箱，氯盐、硫酸盐侵蚀溶液环境等），放置预定时长。

最后，本实用新型不限于上述实施方式，还可以在本实用新型实质内容的基础上进行很多变形，本领域的技术人员能够在本实用新型开的内容基础上直接联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1. FRP筋受压持荷装置，其特征是，包括FRP筋、三块钢板、圆柱形钢套筒、四根水平且相互平行布置的螺纹钢筋，三块钢板平行布置，四根螺纹钢筋依次穿过三块钢板；所述FRP筋置于中间钢板与右侧钢板之间，所述圆柱形钢套筒置于中间钢板与左侧钢板之间，左侧钢板、右侧钢板的外侧端分别设有用于与对应螺纹钢筋旋接的精轧螺母，三块钢板的四角设有供螺纹钢筋穿过的预留孔，预留孔的直径大于螺纹钢筋的直径；FRP筋与套筒通过内灌结构胶相连接。

2.根据权利要求1所述的FRP筋受压持荷装置，其特征是，所述精轧螺母与对应的钢板之间设有钢垫圈。

3.根据权利要求1所述的FRP筋受压持荷装置，其特征是，所述圆柱形钢套筒的内、外表面均光圆，其外表面贴有应变片，应变片通过连接导线与电阻应变仪相连接。

4.根据权利要求1所述的FRP筋受压持荷装置，其特征是，所述螺纹钢筋为预应力精轧螺纹钢筋。

5.根据权利要求4所述的FRP筋受压持荷装置，其特征是，所述FRP筋的两端通过粘结套筒与对应的钢板接触。

6.根据权利要求1所述的FRP筋受压持荷装置，其特征是，所述钢板为正方形钢板。

Images