CN109356029A - 一种cfrp筋预挤压复合型锚具 - Google Patents
一种cfrp筋预挤压复合型锚具 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109356029A CN109356029A CN201811426160.7A CN201811426160A CN109356029A CN 109356029 A CN109356029 A CN 109356029A CN 201811426160 A CN201811426160 A CN 201811426160A CN 109356029 A CN109356029 A CN 109356029A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- anchorage
- intermediate plate
- steel sleeve
- extrusion
- capping
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 210000002435 tendon Anatomy 0.000 title claims abstract description 32
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 title claims abstract description 26
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 239000004918 carbon fiber reinforced polymer Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 44
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 44
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 claims abstract description 31
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 210000003746 feather Anatomy 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 20
- 210000003205 muscle Anatomy 0.000 abstract description 16
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 5
- 238000004873 anchoring Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000010412 perfusion Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 208000025962 Crush injury Diseases 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000005429 filling process Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
- E01D19/00—Structural or constructional details of bridges
- E01D19/14—Towers; Anchors ; Connection of cables to bridge parts; Saddle supports
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
- E04C5/00—Reinforcing elements, e.g. for concrete; Auxiliary elements therefor
- E04C5/08—Members specially adapted to be used in prestressed constructions
- E04C5/12—Anchoring devices
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E04—BUILDING
- E04C—STRUCTURAL ELEMENTS; BUILDING MATERIALS
- E04C5/00—Reinforcing elements, e.g. for concrete; Auxiliary elements therefor
- E04C5/08—Members specially adapted to be used in prestressed constructions
- E04C5/12—Anchoring devices
- E04C5/125—Anchoring devices the tensile members are profiled to ensure the anchorage, e.g. when provided with screw-thread, bulges, corrugations
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Reinforcement Elements For Buildings (AREA)
Abstract
本发明涉及一种CFRP筋预挤压复合型锚具,属于建筑物和桥梁工程技术领域,包括钢制套筒、夹片、铝套管、螺母、封盖和端堵;其中,钢制套筒为外径不变内径缩小的内锥筒,夹片为三片弧形夹片,铝套管为锥形薄片套管,螺母与钢套筒的外侧螺纹连接;在封盖和端堵上设置有对应的若干定位孔,若干平行设置的CFRP筋的两端分别穿过封盖和端堵上的若干定位孔,在钢制套筒填充内有灌注材料。相对普通复合型锚具,本发明锚具是一种预挤压复合型锚具,夹片对于锥形胶体的预挤压使得胶体与筋材的粘结强度和摩擦力增大,提供更大的拉拔力;相对夹片型锚具,这种预挤压复合型锚具在夹片和筋材之间因为胶体的存在,大大减小了夹片对筋材的挤压伤害。
Description
技术领域
本发明属于建筑物和桥梁工程技术领域,具体的说,涉及一种CFRP筋预挤压复合型锚具。
背景技术
碳纤维增强复合材料(CFRP)是一种密度小、强度高、耐腐蚀、耐疲劳的新型材料,目前在土木工程中得到广泛研究与应用。但其横向抗压和抗剪强度低,当用作拉索或预应力筋时,若采用传统夹片式锚具对其进行锚固,CFRP筋材将会在锚具口处被剪断而使锚固提前失效;若采用复合型锚具对其进行锚固,易发生粘结-滑移现象从而降低锚固效率。
在“一种CFRP筋复合型锚具,申请号为2014207387595”的发明专利中,钢制套筒为一段直筒加一段内锥筒,因胶体与钢制套筒粘结在一起,胶体难以向前推进故而形成的挤压力较小,从而需要更长的锚固长度来锚固CFRP筋材。
发明内容
为了克服背景技术中存在的问题,本发明提供了一种CFRP筋预挤压复合型锚具,其能够保证在锚具施工和使用过程中不发生在锚具口剪断CFRP筋材的现象,同时保障足够的锚固效率,从而推广CFRP筋在土木工程中的应用。
为实现上述目的,本发明是通过如下技术方案实现的:
一种CFRP筋预挤压复合型锚具,包括钢制套筒2、螺母6、封盖7、端堵8,夹片3、铝套管4、胶体5;所述的钢制套筒2为外径不变内径缩小的内锥筒,且钢制套筒2的外壁上设置有螺纹,夹片3至少有两片,夹片3为弧形夹片结构,铝套管4为锥形薄片套管,安装在三片夹片3围成的空间内,螺母6与钢制套筒2外壁上的螺纹连接;封盖7和端堵8上设置有对应的若干定位孔,且封盖7设置在钢制套筒2内锥筒的大口径端,端堵8设置在钢制套筒2内锥筒的小口径端,若干平行设置的CFRP筋1的两端分别穿过封盖7和端堵8上的定位孔,钢制套筒2内填充有胶体5。
作为优选,所述的封盖7和端堵8上的定位孔的直径大于CFRP筋1的直径2mm。
作为优选,所述的封盖7和端堵8上对应的定位孔中心线与钢制套筒2中心线平行。
作为优选,所述的铝套管4内外面要求打毛。
作为优选,所述的夹片3两端厚度取10mm和3mm,夹片3内表面设置凹齿螺纹,螺纹间距为10mm,深度为0.3mm。
作为优选,所述的钢套筒2左端100mm范围内设置螺纹,螺纹螺距为3mm。
本发明的有益效果:
本发明相对普通复合型锚具,这是一种预挤压复合型锚具,夹片对于锥形胶体的预挤压使得胶体与筋材的粘结强度和摩擦力增大,提供更大的拉拔力;相对夹片型锚具,这种预挤压复合型锚具在夹片和筋材之间因为胶体的存在,大大减小了夹片对筋材的挤压伤害。
附图说明
图1是本发明(FH250锚具)的结构示意图;
图2是图1的A-A向剖视图;
图3为ZT380锚具示意图;
图4为NZ380锚具示意图;
图5为NZZT380锚具示意图;
图6为NZL250锚具示意图;
图7为ZT380锚具自由端荷载-滑移曲线;
图8为NZ380锚具自由端荷载-滑移曲线;
图9为NZZT380锚具自由端荷载-滑移曲线;
图10为NZL250锚具荷载-滑移曲线;
图11为本发明(FH250mm锚具)荷载-滑移曲线。
图中,1-CFRP筋、2-钢制套筒、3-夹片、4-铝套管、5-胶体、6-螺母、7-封盖、8-端堵。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚,下面将结合附图,对本发明的优选实施例进行详细的说明,以方便技术人员理解。
如图1、图2所示,一种CFRP筋预挤压复合型锚具,包括钢制套筒2、螺母6、封盖7、端堵8,夹片3、铝套管4、胶体5;所述的钢制套筒2为外径不变内径缩小的内锥筒,且钢制套筒2的外壁上设置有螺纹,夹片3至少有两片,夹片3为弧形夹片结构,铝套管4为锥形薄片套管,安装在三片夹片3围成的空间内,螺母6与钢制套筒2外壁上的螺纹连接;封盖7和端堵8上设置有对应的若干定位孔,且封盖7设置在钢制套筒2内锥筒的大口径端,端堵8设置在钢制套筒2内锥筒的小口径端,若干平行设置的CFRP筋1的两端分别穿过封盖7和端堵8上的定位孔,钢制套筒2内填充有胶体5,胶体5选用环氧树脂或微膨胀水泥,灌注胶体5前应先精确计算CFRP筋1的下料长度。灌注过程中应加强振动,以利于胶体5的流淌和密实。灌注完成后养护48小时,确保灌注胶体5成型再进行对锚具装置预紧。
所述的封盖7和端堵8上的定位孔的直径大于CFRP筋1的直径2mm。
所述的封盖7和端堵8上对应的定位孔中心线与钢制套筒2中心线平行。
所述的夹片3两端厚度取10mm和3mm,夹片3内表面设置凹齿螺纹,螺纹间距为10mm,深度为0.3mm。
所述的钢套筒2左端100mm范围内设置螺纹,螺纹螺距为3mm。
钢制套筒2内设三片弧形夹片3,夹片3内为铝套管4,铝套管4内包灌注胶体5,钢制套筒2内表面光滑,其粗糙度Ra取12.5,钢套筒2左端100mm范围内设置螺纹,螺纹螺距为3mm。夹片两端厚度取10mm和3mm,夹片内表面设置凹齿螺纹,螺纹间距为10mm,深度为0.3mm,以便对铝片4及灌注胶体5施加挤压力。铝套管内外面要求打毛。为保证CFRP筋1的平行性,以使各根CFRP筋1受力均匀,在端堵4和封盖5上设置对应的定位孔,其直径比CFRP筋1直径大2mm,以便CFRP筋1穿过,同时在自由段设置数个定位板来保证自由段筋材的平行性。
本发明专利中,钢制套筒为内锥筒,通过铝套管来灌注胶体,胶体与套筒不粘结,并利用千斤顶顶压夹片来形成挤压力,从而大大提高粘结强度,锚具长度得以减小。并且,预压夹片时胶体已产生一定量的滑移,其在锚具使用期间的滑移量得以减小。
实验分析
为了验证本发明的锚固性能,共设计五对锚具,分别为直筒式、内锥式、内锥+直筒式、内锥+铝套管式、预挤压复合式锚具。直筒式锚具组件为筋材+胶体+钢套筒,如图3所示,其中钢套筒内径沿长度方向不变。内锥式锚具的组件和直筒式锚具一样,但钢套筒内径沿长度方向缓慢减小,形成锥形内腔,如图4所示。内锥+直筒式锚具组件同内锥式锚具,区别在于其粘结段由一部分内锥段和一部分直筒段组合组成,如图5所示。内锥+铝套管锚具组件为外部钢套筒+内部铝套管+胶体+筋材,如图6所示,它与内锥式锚具的区别在于内锥式锚具的胶体和钢套筒直接粘结,而内锥+铝套管式锚具的胶体填充在铝套管中,然后再将铝套管置于钢套筒中,通过施加预紧力来保证铝套管与钢套筒的结合。五种锚具代号编号规则为锚具形式+粘结长度(mm)+1(2)。“1(2)”表示一对锚具中的左(右)锚具。其中直筒式锚具用ZT表示,内锥式锚具用NZ表示,内锥+直筒式锚具用NZZT表示,内锥+铝套管式锚具用NZL表示,本发明用FH表示。五对锚具所用CFRP筋材直径均为7mm。
试验结果如图7~图11及表1所示:
表1各锚具试验结果汇总表
由表1可以看出,除了FH250型锚具失效模式为筋材破断外,其他锚具的失效模式均为筋材拔出,并且FH250加载破坏时加载端的滑移量甚至要小于其他类型锚具自由端的滑移量,而FH250型锚具的粘结长度只有250mm,在这几组锚具中粘结长度最短,可见FH250锚具用最小的粘结长度得到了最好的锚固效果。由此可以得出结论:该新型预挤压复合型锚具拥有优于其他类型锚具的锚固性能。
本发明相对普通复合型锚具,这是一种预挤压复合型锚具,夹片对于锥形胶体的预挤压使得胶体与筋材的粘结强度和摩擦力增大,提供更大的拉拔力;相对夹片型锚具,这种预挤压复合型锚具在夹片和筋材之间因为胶体的存在,大大减小了夹片对筋材的挤压伤害。
最后说明的是,以上优选实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制,尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述,但本领域技术人员应当理解,可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变,而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。
Claims (6)
1.一种CFRP筋预挤压复合型锚具,包括钢制套筒(2)、螺母(6)、封盖(7)、端堵(8),其特征在于:所述的CFRP筋复合型锚具还包括夹片(3)、铝套管(4)、胶体(5);所述的钢制套筒(2)为外径不变内径缩小的内锥筒,且钢制套筒(2)的外壁上设置有螺纹,夹片(3)至少有两片,夹片(3)为弧形夹片结构,铝套管(4)为锥形薄片套管,安装在三片夹片(3)围成的空间内,螺母(6)与钢制套筒(2)外壁上的螺纹连接;封盖(7)和端堵(8)上设置有对应的若干定位孔,且封盖(7)设置在钢制套筒(2)内锥筒的大口径端,端堵(8)设置在钢制套筒(2)内锥筒的小口径端,若干平行设置的CFRP筋(1)的两端分别穿过封盖(7)和端堵(8)上的定位孔,铝套管(4)内填充有胶体(5)。
2.根据权利要求1所述的一种CFRP筋预挤压复合型锚具,其特征在于:所述的封盖(7)和端堵(8)上的定位孔的直径大于CFRP筋(1)的直径2mm。
3.根据权利要求1或2所述的一种CFRP筋预挤压复合型锚具,其特征在于:所述的封盖(7)和端堵(8)上对应的定位孔中心线与钢制套筒(2)中心线平行。
4.根据权利要求1所述的一种CFRP筋预挤压复合型锚具,其特征在于:所述的铝套管(4)内外面要求打毛。
5.根据权利要求1所述的一种CFRP筋预挤压复合型锚具,其特征在于:所述的夹片(3)两端厚度取10mm和3mm,夹片(3)内表面设置凹齿螺纹,螺纹间距为10mm,深度为0.3mm。
6.根据权利要求1所述的一种CFRP筋预挤压复合型锚具,其特征在于:所述的钢套筒(2)左端100mm范围内设置螺纹,螺纹螺距为3mm。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811426160.7A CN109356029B (zh) | 2018-11-27 | 2018-11-27 | 一种cfrp筋预挤压复合型锚具 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201811426160.7A CN109356029B (zh) | 2018-11-27 | 2018-11-27 | 一种cfrp筋预挤压复合型锚具 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN109356029A true CN109356029A (zh) | 2019-02-19 |
CN109356029B CN109356029B (zh) | 2024-05-03 |
Family
ID=65342915
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201811426160.7A Active CN109356029B (zh) | 2018-11-27 | 2018-11-27 | 一种cfrp筋预挤压复合型锚具 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN109356029B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117947975A (zh) * | 2024-03-26 | 2024-04-30 | 陕西方元预应力机械有限公司 | 一种锚具的预紧力施加装置及其使用方法 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2686915A1 (fr) * | 1992-01-31 | 1993-08-06 | Gtm Batimen Travaux Publ | Dispositif pour l'ancrage sous tension de tirants en materiau composite. |
CN101967867A (zh) * | 2010-10-27 | 2011-02-09 | 西南交通大学 | 通用型碳纤维筋夹片式锚具 |
CN102747811A (zh) * | 2012-07-06 | 2012-10-24 | 宁波大学 | 一种碳纤维增强复合材料索锚具 |
CN204282649U (zh) * | 2014-11-28 | 2015-04-22 | 长安大学 | 一种cfrp筋粘结型锚具 |
CN104727487A (zh) * | 2015-03-23 | 2015-06-24 | 天津大学 | 一种复合式cfrp筋锚固体系 |
CN106522472A (zh) * | 2016-12-14 | 2017-03-22 | 长安大学 | 一种滑移自锁式cfrp筋锚具及其安装方法 |
CN108221666A (zh) * | 2017-12-28 | 2018-06-29 | 江苏大学 | 一种frp筋用复合型锚具 |
CN209323369U (zh) * | 2018-11-27 | 2019-08-30 | 长安大学 | 一种cfrp筋预挤压复合型锚具 |
-
2018
- 2018-11-27 CN CN201811426160.7A patent/CN109356029B/zh active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2686915A1 (fr) * | 1992-01-31 | 1993-08-06 | Gtm Batimen Travaux Publ | Dispositif pour l'ancrage sous tension de tirants en materiau composite. |
CN101967867A (zh) * | 2010-10-27 | 2011-02-09 | 西南交通大学 | 通用型碳纤维筋夹片式锚具 |
CN102747811A (zh) * | 2012-07-06 | 2012-10-24 | 宁波大学 | 一种碳纤维增强复合材料索锚具 |
CN204282649U (zh) * | 2014-11-28 | 2015-04-22 | 长安大学 | 一种cfrp筋粘结型锚具 |
CN104727487A (zh) * | 2015-03-23 | 2015-06-24 | 天津大学 | 一种复合式cfrp筋锚固体系 |
CN106522472A (zh) * | 2016-12-14 | 2017-03-22 | 长安大学 | 一种滑移自锁式cfrp筋锚具及其安装方法 |
CN108221666A (zh) * | 2017-12-28 | 2018-06-29 | 江苏大学 | 一种frp筋用复合型锚具 |
CN209323369U (zh) * | 2018-11-27 | 2019-08-30 | 长安大学 | 一种cfrp筋预挤压复合型锚具 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
詹界东;杜修力;王作虎;: "CFRP筋夹片-套筒型锚具的研发", 建筑结构学报, no. 1, pages 339 - 343 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117947975A (zh) * | 2024-03-26 | 2024-04-30 | 陕西方元预应力机械有限公司 | 一种锚具的预紧力施加装置及其使用方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN109356029B (zh) | 2024-05-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN209323369U (zh) | 一种cfrp筋预挤压复合型锚具 | |
CN107575257B (zh) | 用于纤维增强高分子材料杆的锚具***的锚固方法 | |
CN106522574B (zh) | 一种分解式预应力碳纤维张拉装置及其施工方法 | |
CN104727487A (zh) | 一种复合式cfrp筋锚固体系 | |
CN207959721U (zh) | Frp预应力筋的复合式锚具 | |
CN110242066A (zh) | 用于纤维增强复合材料杆体的锚具***及其锚固方法 | |
CN105178515A (zh) | 一种内置锚具式预应力frp筋张拉锚固装置 | |
CN108149848A (zh) | Frp预应力筋的复合式锚具及其安装方法 | |
CN204282649U (zh) | 一种cfrp筋粘结型锚具 | |
CN109881842A (zh) | 一种frp片材变夹持力波形夹板锚 | |
CN109356029A (zh) | 一种cfrp筋预挤压复合型锚具 | |
CN107724258B (zh) | 一种预应力碳纤维张拉装置 | |
CN204960139U (zh) | 一种预应力frp筋张拉锚固装置 | |
CN104895252A (zh) | 锥套锁紧钢筋锚固装置及其锚固方法 | |
CN104372745A (zh) | 碳纤维复合材料拉索的锚固方法 | |
CN107119855A (zh) | 提高复材筋锚固性能的结构及其挤压成型方法 | |
CN108532837A (zh) | 用于frp筋的复合式双套筒锚具及其锚固方法 | |
CN206158201U (zh) | 低回缩可拆卸夹片式锚具装置 | |
CN103397702B (zh) | 一种复合材料网架连接节点及方法 | |
CN106968450B (zh) | 一种嵌入式纤维增强聚合物筋锚固装置及锚固方法 | |
CN112942685B (zh) | 用于纤维增强树脂复合材料杆的新型锚固***及锚固方法 | |
CN104695629B (zh) | 一种夹片型cfrp筋夹持式锚具 | |
CN207092384U (zh) | 提高复材筋锚固性能的结构 | |
CN205531430U (zh) | 一种预应力纤维增强复合材料加固混凝土的装置 | |
CN104234325A (zh) | 新型frp筋带螺堵粘结式锚具及其安装方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |