CN108221666A - 一种frp筋用复合型锚具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种FRP筋用复合型锚具，涉及锚固领域，该锚具包括锚环、金属筒和端堵；所述锚环中心开设有圆锥型通孔；锚环的圆锥形通孔内安装有金属筒，且金属筒的两端均凸出于锚环；所述金属筒为锥形空筒；金属筒中心位置上设置有CFRP筋，将CFRP筋穿过金属筒，其间注入粘结胶用端堵定位、封堵，形成FRP筋组合件。养护完成后，在组装件上组装锚环，施加预紧力后即可张拉。该锚具制作及操作简单，锚固效率高，锚固长度短，可以应用于加固工程。

Description

一种FRP筋用复合型锚具

技术领域

本发明涉及一种受拉筋的锚固装置，尤其是锚固单根FRP筋(纤维增强复合材料)的复合型锚固装置。

背景技术

FRP筋(纤维增强复合材料)的横向抗剪能力较弱，目前现有FRP筋锚具主要有粘结型和夹片型。粘结型锚具锚固主要靠粘结介质与筋材表面的粘结力所以需要较大的锚筒；夹片型锚具主要靠夹片对筋材的挤压力，所以会产生环向应力集中，容易夹伤筋材。

位于江苏大学的国内首座CFRP索斜拉桥采用了粘结型锚具(文献见：CFRP斜拉索锚具的试验研(梅葵花,吕志涛,张继文,等.CFRP斜拉索锚具的静载试验研究[J].桥梁建设,2005,2005(4):20-23.)和国内首座CFRP斜拉桥的研究(吕志涛,梅葵花.国内首座CFRP索斜拉桥的研究[J].土木工程学报,2007,40(1):54-59.))，该粘结型锚具能对FRP筋进行有效的锚固，但施工工艺复杂，体积大，使用不便。

发明内容

为了克服现有单根FRP筋锚具锚固效率不高、锚固长度较大、锚固工艺操作复杂、张拉时易发生弯折和偏心受拉破坏的不足，本发明的锚具不仅可以对FRP筋进行有效的锚固，同时具有较短的锚具粘结长度，操作工艺简单。

本发明是通过如下技术方案得以实现的：

一种FRP筋用复合型锚具，该锚具包括锚环、金属筒和端堵；所述锚环中心开设有圆锥型通孔；锚环的圆锥形通孔内安装有金属筒，且金属筒的两端均凸出于锚环；所述金属筒为锥形空筒；金属筒中心位置上设置有CFRP筋。

进一步的，所述CFRP筋与金属筒之间空隙注满粘结介质。

进一步的，所述金属筒两端截面上涂胶使得端堵与金属筒固定；所述端堵为圆环状，中间设一通孔，该通孔直径大于FRP筋外径。

进一步的，所述圆形形锚环内部光滑处理、金属筒内表面粗糙化处理。

进一步的，所述金属筒锥形倾角为3°～4°，金属筒的材质为软钢。

进一步的，所述锚环为圆形。

进一步的，所述金属筒、粘结介质及CFRP筋形成的组合体，该组合体与锚环为楔形结合。

进一步的，所述锚环一端面上设置有钢垫板。

有益效果：

1.本复合型锚具与常规复合型锚具的最大不同：省略夹片，发挥锥形金属筒的內锥作用，在受拉过程中在锚环内跟进，金属筒的厚度在3mm～4mm范围内，且材质为软钢，是为了保证能够产生足够的环向压应力，最终能达到强化锚固的效果。本复合型锚具的构件数量少，组装更简单。

2.FRP筋穿过一定长度的金属筒，其间注入粘结介质，并由端堵定位、封堵，形成FRP筋组合件；养护后，组合体与圆形锚环楔形结合，预紧后即可张拉。由于粘结介质的作用，弱化了环向应力集中，避免夹伤筋材。金属筒的内锥作用延迟了受荷端粘结介质与筋材的粘结破坏，提高了粘结介质的整体效果和锚固效率。

3.该复合型锚具可以弱化环向应力集中，锚固效率高，减小锚固装置长度。同时操作简单，易于工程应用。

附图说明

图1是复合型锚具实施的纵剖面构造图；

图2是图1的I-I局部剖视图；

图3为图1中的端堵结构示意图。

附图标记如下：

1-FRP筋，2-粘结介质，3-锚环，4-金属筒，5-端堵，6-钢垫板。

具体实施方式

为对本发明做进一步的了解，现下面结合附图做进一步说明。

图1是复合型锚具实施的纵向剖面图，该锚具包括锥形的金属筒4、圆形的锚环3、粘结介质2、端堵5；圆形锚环内部为锥筒形，内壁光滑处理，金属筒为锥型锥筒，内壁粗糙化处理，圆形锚环3与金属筒4之间存在0.1°～0.3°的角度差。

图2为I-I剖面图，锥形金属筒4横截面为圆环状，FRP筋1位于中心位置，中心空隙组满粘结介质2，粘结介质2需养护至完全固化。

图3为端堵构造图，端堵5为圆环状，中间设一通孔，用以确保FRP筋1位于中心位置，通孔直径比FRP筋1外径略大，通过在锥形的金属筒4两端截面上涂胶固定端堵5。

实施过程中，将FRP筋1穿过一定长度的锥形的金属筒4，其间注入粘结介质2，将端堵5固定于锥形的金属筒4两端，形成FRP筋组合件。养护完毕后，在组装件上，套上圆形的锚环3,、钢垫板6，在钢垫板6上施加预紧力后，即可进行张拉。

所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种FRP筋用复合型锚具，其特征在于：该锚具包括锚环(3)、金属筒(4)和端堵(5)；所述锚环(3)中心开设有圆通孔；锚环(3)的圆通孔内安装有金属筒(4)，且金属筒(4)的两端均凸出于锚环(3)；所述金属筒(4)为锥形空筒；金属筒(4)中心位置上设置有CFRP筋(1)。

2.根据权利要求1所述的FRP筋用复合型锚具，其特征在于：所述CFRP筋(1)与金属筒(4)之间空隙注满粘结介质(2)。

3.根据权利要求2所述的FRP筋用复合型锚具，其特征在于：所述金属筒(4)两端截面上涂胶使得端堵(5)与金属筒(4)固定；所述端堵(5)为圆环状，中间设一通孔，该通孔直径大于FRP筋(1)外径。

4.根据权利要求1所述的FRP筋用复合型锚具，其特征在于：所述圆形锚环(3)内部光滑处理、金属筒(4)内表面粗糙化处理。

5.根据权利要求1所述的FRP筋用复合型锚具，其特征在于：所述金属筒(4)锥形倾角为3°～4°，金属筒(4)的材质为软钢。

6.根据权利要求1所述的FRP筋用复合型锚具，其特征在于：所述锚环(3)为圆形，内部圆孔有锥角。

7.根据权利要求1所述的FRP筋用复合型锚具，其特征在于：所述金属筒(4)、粘结介质(2)及CFRP筋(1)形成的组合体，该组合体与锚环(3)为楔形结合。

8.根据权利要求7所述的FRP筋用复合型锚具，其特征在于：所述锚环(3)一侧端面上设置有钢垫板(6)。