CN105064616A - 一种用于碳纤维板转向的锚具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于碳纤维板转向的锚具。本发明的目的在于提供一种用于碳纤维板转向的锚具。本发明包括底板，其特征在于：所述底板的一端设有开口凹槽，该凹槽内的两端分别设有转向垫块，开口端垫块上方有带压块螺丝的转向压块，底板的另一端设有压板、盖板和张拉装置安装孔，压板位于底板和盖板之间，盖板、压板和底板通过连接螺丝连接成一整体，盖板上还设有顶压螺丝，该顶压螺丝穿过盖板与压板活动压接。所述转向垫块是四氟乙烯转向垫块。本发明主要用于碳纤维板的转向。<!-- 2 -->

Description

一种用于碳纤维板转向的锚具

技术领域

本发明涉及一种锚具，尤其涉及一种用于碳纤维板转向的锚具。

背景技术

随着当今社会的快速发展，对旧混凝土构件自身的承载力及抗疲劳性能要求越来越高，为了延长混凝土构件的使用寿命，一般采用对混凝土底部构件粘贴强度高、体积自重小的材料进行预应力加固，从而约束横向裂缝的产生及发展，提高自身的承载力及使用年限。碳纤维板是一种抗拉强度高(2400MPa)，弹性模量与钢材接近，质量轻的工程构造加固新材料。由于碳纤维板出色的性能，它在构造加固改造工程中得到了广泛的应用，但碳纤维板的伸长率较大，运用在钢筋混凝土抗弯构件中时，往往碳纤维板的强度利用率达不到标准强度的20％，因此使得碳纤维不能充分发挥其应有的作用。大量的理论分析和试验研究表明，碳纤维材料施加预应力普遍采用胶粘剂粘贴锚固在加固构件上，由于碳纤维材料本身具有的物理特性，这样的粘贴法难以达到碳纤维材料的强度要求，从而也会降低加固件的使用寿命，由于粘贴胶抗老化效果及耐久性相对较差。并且在张拉过程中施工复杂，施工过程中的安全系数相对较低。对碳纤维板通过张拉对其施加预应力需要使用性能优良的压片式锚具，该锚具要求包括：(1)压片上的力必须均匀的施加到被压工件上，从而使其锚具内部达到一个夹持力；(2)锚具本身必须具有足够高的强度，构造简单，施工方便，作业效率高；(3)锚具可重复张拉，提高锚具自身的摩擦系数增加对工件的静摩擦力。因此需要一种具有对碳纤维板施加均匀的正压力，且构造简单，轻便能重复使用、作业效率高的碳纤维板预应力张拉压片锚具，以扩大碳纤维板在工程应用中的使用范围和提高其在实际应用中的性能。

但这种锚具也存在一些缺点，即它不具备碳纤维板转向的功能，也就是说，由于锚具底板有一定的厚度(一般≥2cm)，如果碳纤维板不转向，那它距离砼构件就比较远，需要在砼构件表面开槽，将锚具一半嵌入到砼内，才能使碳纤维板贴近于砼构件表面，当遇到钢筋保护层厚度不足的砼构件时，就不得不将砼构件中的钢筋切断，这样就造成了原结构的破坏，由于碳纤维板距砼构件较远，碳纤维胶的用量将会很大，经济性大大降低，成本会大为提高，且砼构件的强度受到影响也会降低。

现有技术的方案之一是OVM柳州欧维姆公司预应力碳纤维板、WSB深圳威士邦公司预应力碳纤维板、西卡三家公司的方案(比较类似)，其缺点是：

1.采用4个化学锚栓将张拉端、固定端支座锚固在混凝土结构上，然后通过千斤顶带动拉杆将锚具与碳纤维板进行张拉。这种设计4个锚栓非常集中，所以张拉时端部应力会相当集中，有砼被拉坏，崩脱的风险。

2.4个锚栓位置也是固定的，当钻孔时遇到砼构件中的钢筋或钢绞线时就不能进行调整，只能钻穿钢筋或钢绞线，这对结构而言是非常不利的。

3.需要在砼构件表面开槽，将锚具一半嵌入到砼内，才能使碳纤维板贴近于砼构件表面，当遇到钢筋保护层厚度不足的砼构件时，就不得不将砼构件中的钢筋切断，这样就造成了原结构的破坏。如果不转向，碳纤维板将离砼构件表有一定的距离，碳纤维胶的用量将会很大，经济性大大降低。

4.施工完成后，拉杆会保留在砼构件上，外观看上去很复杂，零部件比较多，有较高的防腐要求。

5.由于安装的需要，张拉断、锚固端支座的螺栓孔会大于螺栓的直径，人工安装会有一定误差，造成单个锚栓应力集中问题，有锚栓被剪断的风险。

现有技术的方案之二是重庆大学、辛普森公司的方案(参见中国专利201110295530.X说明书)，其缺点是：

1.锚固方式为压板和结构胶协同作用下的锚固方式，该方式有一定的机械锚固力和化学锚固力，即用较小的螺栓压紧力压紧压板，绝大多数锚固力依靠结构胶的粘结力提供。这样就必须等到结构胶完全固化后才能松开张拉装置，在连续施工性上有很大的限制。结构胶的调配与质量好坏决定了锚固的效果，存在结构胶老化造成预应力松弛的问题。

2.同样采用较为集中的锚栓将锚具固定在砼构件上，带来应力集中砼拉坏拉崩的风险，单个锚栓被剪断的风险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改进的用于碳纤维板转向的锚具，以克服上述缺点。

为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：一种用于碳纤维板转向的锚具，包括底板，其特征在于：所述底板1的一端设有开口凹槽9，该凹槽内的两端分别设有转向垫块3，开口端垫块上方有带压块螺丝8的转向压块2，底板的另一端设有压板5、盖板4和张拉装置安装孔10，压板5位于底板1和盖板4之间，盖板、压板和底板通过连接螺丝6连接成一整体，盖板4上还设有顶压螺丝7，该顶压螺丝穿过盖板与压板5活动压接。

所述转向垫块3是四氟乙烯转向垫块。

本发明的有益效果是：

1.增大锚具底板尺寸：a.当钻孔遇到钢筋或钢绞线时有足够的空间调节钻孔位置，避免损坏钢筋；b.锚固螺栓位置没有集中在一个较小的范围中，使张拉应力不会过于集中；c.在底板上预留有张拉装置安装孔，有足够的空间安装张拉装置，不需要另外在砼构件中钻孔安装张拉装置，减少了在砼构件上钻孔的数量。

2.锚具底板与砼构件之间由锚栓和结构胶共同锚固粘接：a.结构胶在粘接锚具底板的同时也将锚栓和锚栓孔之间的间隙填充，在张拉预应力时使所有锚栓同时受力，不会出现应力集中到个别锚栓从而剪断锚栓的现象；b.由于结构胶将锚具底板与砼构件表面粘结成为一个无缝的构件，张拉时应力会均匀分布到砼构件表面，不会出现应力集中的现象。

3.锚具底板集成了碳纤维板纵向转向装置：a.不需要开凿即可安装锚具底板，通过转向装置使碳纤维板更贴近与砼构件表面的距离，以减少结构胶的数量和提高砼构件的强度；b.转向装置中的四氟乙烯垫块具有非常低的摩擦系数，可在转向过程中起到保护碳纤维板不被磨损的作用；c.四氟乙烯板与碳纤维板的接触面其角度较小，能保证碳纤维板在转向过程中不被拉断拉裂。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的拆分示意图。

图中：1-底板，2-转向压板，3-四氟乙烯转向垫板，4-盖板，5-压板，6-连接螺丝，7-顶压螺丝，8-转向压板螺丝，9-开口凹槽，10-张拉装置安装孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明及其具体实施方式作进一步详细说明。

参见图1-2，本发明包括底板，其特征在于：所述底板1的一端设有开口凹槽9，该凹槽内的两端分别设有转向垫块3，开口端垫块上方有带压块螺丝8的转向压块2，底板的另一端设有压板5、盖板4和张拉装置安装孔10，压板5位于底板1和盖板4之间，盖板、压板和底板通过连接螺丝6连接成一整体，盖板4上还设有顶压螺丝7，该顶压螺丝穿过盖板与压板5活动压接。

所述转向垫块3是四氟乙烯转向垫块。

本发明分为两部分，底板的一端是碳纤维板预应力张拉压片式锚具，另一端是碳纤维板转向装置，在锚具底板(底板)与锚具压板(压板)接触碳纤维板面处设置表面抗滑构造，如纹路、刻痕、沟槽、麻点等。在用施加轴向压力的顶压螺丝、设有顶压螺丝孔的锚具盖板(盖板)、用于连接锚具底板、锚具压板、锚具盖板的连接螺丝，其中锚具的螺丝孔可以选择锚具螺丝直径为8mm～40mm。将碳纤维板放置在锚具底板上，用锚具压板盖上，再用连接螺丝从上至下穿过锚具盖板、锚具压板，与锚具底板上的丝孔连接，将三个构件组合形成一个完整的预应力碳纤维板锚具。张拉施工时，将碳纤维板用较大的扭力扭动顶压螺丝，顶压螺丝所产生轴向压力传导至锚具压板上，通过锚具压板将多个顶压螺丝产生的轴向压力均匀的传导至碳纤维板上，使碳纤维板表面受到均匀的正压力，该正压力与锚具底板及锚具压板上的抗滑构造使碳纤维板与锚具之间形成了摩擦力，摩擦力限制了碳纤维板被张拉力拉出锚具，因而达到有效锚固的作用；碳纤维板转向装置包括设有开口槽9的底板1、转向压板2、四氟乙烯转向垫板3、转向压板螺丝8，四氟乙烯转向垫板3分置于开口槽9的两端，当碳纤维版的一端从压板5和开口槽的开口处下方伸出时，经过转向压块螺丝8、转向压板2、四氟乙烯转向垫板3传递到碳纤维板上的压力，使碳纤维板转向与砼构件的距离接近。

Claims (2)

1.一种用于碳纤维板转向的锚具，包括底板，其特征在于：所述底板(1)的一端设有开口凹槽(9)，该凹槽内的两端分别设有转向垫块(3)，开口端垫块上方有带压块螺丝(8)的转向压块(2)，底板的另一端设有压板(5)、盖板(4)和张拉装置安装孔(10)，压板(5)位于底板(1)和盖板(4)之间，盖板、压板和底板通过连接螺丝(6)连接成一整体，盖板(4)上还设有顶压螺丝(7)，该顶压螺丝穿过盖板与压板(5)活动压接。

2.按权利要求1所述转向的锚具，其特征在于所述转向垫块(3)是四氟乙烯转向垫块。