碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料板的夾片式錨具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種土木工程用碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料板的夾片式錨具的錨具,特別涉及一種碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料板的夾片式錨具。
【背景技術(shù)】
[0002]碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(簡稱CFRP)是由纖維材料與基體材料按一定工藝復(fù)合而成的高性能材料,由于其具有輕質(zhì)、高強(qiáng)、耐腐蝕、抗疲勞性能好等優(yōu)點,逐漸成為土木工程領(lǐng)域的一種新型結(jié)構(gòu)材料。根據(jù)不同的產(chǎn)品形式,CFRP可分為:CFRP板材、CFRP棒材和CFRP管材。板材相對于棒材和管材便于運(yùn)輸,在結(jié)構(gòu)加固改造中應(yīng)用更加廣泛,但是絕大多數(shù)工程實例而言,均是低水平使用。實際工程中,碳纖維以片材的形式在結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行普通粘貝占,強(qiáng)度利用率通常達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度的20%,正常使用極限狀態(tài)下的應(yīng)力水平一般達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度的5%。大量的理論分析和試驗研宄表明,對碳纖維材料施加預(yù)應(yīng)力后粘貼可以大幅提高材料利用率,顯著改善結(jié)構(gòu)的工作性能。
[0003]對碳纖維板通過張拉對其施加預(yù)應(yīng)力需要性能優(yōu)良的錨具,錨具主要包括粘結(jié)錨具和夾片式錨具兩大類。粘結(jié)式錨具錨固效率高,穩(wěn)定可靠,對碳纖維沒有損傷。但由于碳纖維板本身所具有的物理特性,對粘結(jié)材料的要求高、錨具的尺寸大結(jié)構(gòu)復(fù)雜,造成施工過程不方便,同時錨具不能重復(fù)使用、粘結(jié)材料固化時間長和耐久性有待進(jìn)一步驗證等。
[0004]夾片式錨具設(shè)計靈活,組裝后可以立即張拉;對中方便;互換性好,但傳統(tǒng)的夾片式錨具夾片端部應(yīng)力集中,容易損傷纖維。
[0005]因此,需要一種具有能夠?qū)FRP板施加均勻可靠夾持力,充分利用碳纖維板本身所具有的優(yōu)點,結(jié)構(gòu)簡單、輕便,能重復(fù)使用、且工作效率高的錨具。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料板的夾片式錨具,該錨具克服已存在碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料板的夾片式錨具錨具的不足,能夠?qū)μ祭w維增強(qiáng)復(fù)合材料板的夾片式錨具施加均勻可靠夾持力、能重復(fù)使用、錨固效率高,便于工程應(yīng)用。
[0007]為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明包括碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(簡稱CFRP)板(帶),第一聚氨酯層,第二聚氨酯層,夾片和內(nèi)孔為圓錐體的錨環(huán),所述夾片為圓錐體剖成的兩個相同大小單元體所構(gòu)成,所述單元體為第一單元體和第二單元體,所述第一單元體和第二單元體的外表面成錐面,并與錨環(huán)內(nèi)孔的錐面相匹配,所述第一單元體的內(nèi)表面鑲嵌有第一聚氨酯層,所述第二單元體的內(nèi)表面鑲嵌有第二聚氨酯層,所述第一聚氨酯層與第二聚氨酯層之間設(shè)置有碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料板,所述錨環(huán)套于碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料板與第一聚氨酯層、第二聚氨酯層、第一單元體和第二單元體的組合體上。
[0008]進(jìn)一步,所述錨環(huán)為鋼質(zhì)錨環(huán),所述夾片為變鋼度夾片。
[0009]進(jìn)一步,所述第一聚氨酯層和第二聚氨酯層形狀為楔形。
[0010]本實用新型的優(yōu)點和效果如下:
[0011](I)由聚氨酯鑲嵌在鋼夾片上,可使夾片剛度發(fā)生變化,碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料板受拉時夾持力比較均勻,不易損傷纖維;
[0012](2)聚氨酯與碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料板之間的摩擦系數(shù)比鋼材與碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料板之間的摩擦系數(shù)大,可以提高錨固效率。
[0013](3)由于錨環(huán)固定,結(jié)構(gòu)簡單、輕便、能重復(fù)使用。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖;
[0015]圖2為本實用新型A-A的剖視圖。
【具體實施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進(jìn)行說明,所列舉的實施例,只是用于幫助理解本實用新型,不應(yīng)理解為對本實用新型保護(hù)范圍的限定,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本實用新型思想的前提下,還可以對本實用新型進(jìn)行改進(jìn)和修飾,這些改進(jìn)和修飾也落入本實用型新的權(quán)利要求保護(hù)的范圍內(nèi)。
[0017]如圖1、圖2所示,本實用新型由碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料(簡稱CFRP)制成的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料板I,第一聚氨酯層21,第二聚氨酯層22,夾片3和內(nèi)孔為圓錐體的錨環(huán)4組成,所述錨環(huán)4為鋼質(zhì)錨環(huán),所述夾片3為高強(qiáng)鋼制成的圓錐體剖成的兩個相同大小單元體所構(gòu)成的變剛度夾片3,所述單元體為第一單元體31和第二單元體32,所述第一單元體31和第二單元體32的外表面成錐面,并與錨環(huán)4內(nèi)孔的錐面相匹配,所述第一聚氨酯層21與第二聚氨酯層22的形狀都為楔形,所述第一單元體31的內(nèi)表面鑲嵌有第一聚氨酯層21,所述第二單元體32的內(nèi)表面鑲嵌有第二聚氨酯層22,所述第一聚氨酯層21與第二聚氨酯層22之間設(shè)置有碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料板1,所述錨環(huán)4套于碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料板I與第一聚氨酯層21、第二聚氨酯層22、第一單元體31和第二單元體32的組合體上,使碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料板I固定。
[0018]本實用新型的操作步驟如下:
[0019](I)將楔形第一聚氨酯層21的斜面與第一單元體31的內(nèi)表面鑲嵌,楔形第二聚氨酯層22的斜面與在第二單元體32的內(nèi)表面鑲嵌;
[0020](2)碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料板I放于第一聚氨酯層21平面與第二聚氨酯層22平面之間夾??;
[0021](3)將碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料板I與第一聚氨酯層21,第二聚氨酯層22,第一單元體31,第二單元體32的組合體一同裝于鋼質(zhì)錨環(huán)4內(nèi),由錨環(huán)4固定。
【主權(quán)項】
1.碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料板的夾片式錨具,包括碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料板(I),第一聚氨酯層(21),第二聚氨酯層(22),夾片(3)和內(nèi)孔為圓錐體的錨環(huán)(4),其特征在于,所述夾片(3)為圓錐體剖成的兩個相同大小單元體所構(gòu)成,所述單元體為第一單元體(31)和第二單元體(32),所述第一單元體(31)和第二單元體(32)的外表面成錐面,并與錨環(huán)(4)內(nèi)孔的錐面相匹配,所述第一單元體(31)的內(nèi)表面鑲嵌有第一聚氨酯層(21),所述第二單元體(32)的內(nèi)表面鑲嵌有第二聚氨酯層(22),所述第一聚氨酯層(21)與第二聚氨酯層(22)之間設(shè)置有碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料板(I),所述錨環(huán)(4)套于碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料板(I)與第一聚氨酯層(21)、第二聚氨酯層(22)、第一單元體(31)和第二單元體(32)的組合體上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料板的夾片式錨具,其特征在于,所述錨環(huán)為鋼質(zhì)錨環(huán),所述夾片為變鋼度夾片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料板的夾片式錨具,其特征在于,所述第一聚氨酯層(21)和第二聚氨酯層(22)形狀為楔形。
【專利摘要】本實用新型涉及一種土木工程用碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料板的夾片式錨具,特別涉及一種碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料板的夾片式錨具,包括碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料板(1),第一聚氨酯層(21),第二聚氨酯層(22),夾片(3)和內(nèi)孔為圓錐體的錨環(huán)(4),其特征在于,所述夾片(3)為圓錐體剖成的兩個相同大小單元體所構(gòu)成,所述單元體為第一單元體(31)和第二單元體(32),所述第一單元體(31)和第二單元體(32)的外表面成錐面,并與錨環(huán)(4)內(nèi)孔的錐面相匹配,所述第一單元體(31)的內(nèi)表面鑲嵌有第一聚氨酯層(21),所述第二單元體(32)的內(nèi)表面鑲嵌有第二聚氨酯層(22),所述第一聚氨酯層(21)與第二聚氨酯層(22)之間設(shè)置有碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料板(1),可用于建筑結(jié)構(gòu),橋梁結(jié)構(gòu)的加固。
【IPC分類】E04C5-12
【公開號】CN204266474
【申請?zhí)枴緾N201420579762
【發(fā)明人】張穎, 朱鵬程, 張亦耘, 周寅智, 艾鵬程
【申請人】中國人民解放軍63983部隊
【公開日】2015年4月15日
【申請日】2014年10月8日