專利名稱：一種frp片材錨具的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及高性能高分子結構材料領域中的工程結構用錨具，尤其涉及一種 FRP (Fiber Reinforced Polymer，纖維增強高分子聚合物)片材錨具。
背景技術：
鋼材做結構材料的致命弱點有首先，銹蝕改變了結構材料的化學成分，導致鋼材原有力學性能降低甚至喪失，因此銹蝕問題嚴重影響結構的耐久性；其次，隨著經濟和科學的發(fā)展，人們對建筑材料的需求更多更高，鋼梁、筋(鋼絲)難以滿足要求；第三，鋼材是消耗性資源，不可再生，從人類長遠的發(fā)展看，使用FRP替代鋼材做為建筑用材料是必然趨勢。FRP具有不銹蝕、無磁性、電絕緣性好、重量輕和強度高等優(yōu)良特性；另外，FRP沒有明顯的蠕變、松弛；與鋼材相比有其獨特的性能和廣泛的開發(fā)前景。因此對于采用FRP制作預應力片，其錨固系統(tǒng)與采用鋼材制作的預應力筋的錨具有較大的不同，需要研制開發(fā)與FRP片材相適應的預應力錨固方式和錨具。國內外針對FRP預應力筋材，研制了一些相應錨具。2004年，重慶大學卓靜等研制采用Q235鋼材制作的用以錨固FRP片材或FRP布材的波浪形錨具，并登記了實用新型專利(ZL02244587. 0)；東南大學的專利錨具(ZL02242609. 4 ；ZL02242610. 8 ；ZL02242611. 6 ； ZL02242612. 4)以及柳州歐威姆公司的專利錨具(ZL02252685. 4 ；ZL03243747. 6)均不同程度使用了金屬部件，而由于金屬部件本身會銹蝕，不能充分發(fā)揮FRP的獨特優(yōu)勢。
發(fā)明內容本實用新型的目的就在于克服現有技術存在的缺點和不足，提供一種FRP片材錨具。本實用新型的目的是這樣實現的本FRP片材錨具包括片材、上錨板、下錨板和螺栓；片材置于上錨板和下錨板之間，上錨板和下錨板將片材吻合夾持，螺栓穿過上錨板和下錨板的板孔將上錨板和下錨板錨固緊密。本實用新型的工作原理是上、下錨板通過高強螺栓的擠壓力、錨板與片材之間的摩擦力及結構膠的粘接力形成對FRP片材的錨固；波紋狀接觸面增大片材與錨具的接觸面，從而增大摩擦力；螺栓的緊固力使錨具與片材夾緊，增大摩擦力和粘接力；錨具永久置于工程結構中，保持片材長期處于預應力狀態(tài)，錨具本身的蠕變和松弛符合結構壽命要求(例如橋梁40年，房屋建筑100年，等等)。本實用新型具有下列優(yōu)點和積極效果①不銹蝕，和FRP片材一起置于完全非金屬的工程結構中，具有耐久性；②重量輕，用于橋梁等結構，增強跨越能力；[0017]③電磁絕緣性好，用于地磁臺等可完全避免磁性干擾；用于雷達站等，可避免電磁波反射。

圖1是本實用新型張拉時的結構縱向剖視圖；圖2. 1、圖2. 2分別是片材的結構主、側視圖；圖3是上、下錨板的結構示意圖；圖4是螺栓的結構示意圖；圖5是利用張拉機械對FRP片材錨具進行錨固的工作示意圖。其中10—片材；20—上錨板，板孔一25 ；30—下錨板，板孔一25 ；40—螺栓，41 一頭部，42—螺桿，43—螺母，44一墊片；5O—波紋管；60—張拉機械，61 一張拉夾具，611 一夾板，612—楔體，613—緊固件，62—傳力桿，63—千斤頂。
具體實施方式
以下結合附圖和實例詳細說明一、FRP片材錨具1、總體如圖1，本實用新型包括片材10、上錨板20、下錨板30和螺栓40 ；片材10置于上錨板20和下錨板30之間，上錨板20和下錨板30將片材10吻合夾持，螺栓40穿過上錨板20和下錨板30的板孔25將上錨板20和下錨板30錨固緊密。需要時，在錨具兩頭連接有波紋管50，片材10穿過波紋管50。2、功能部件1)片材 10如圖2. 1、圖2. 2，片材10或為FRP片材，或為FRP布材，是一種薄壁片帶狀結構。其功能是被錨固作為復合結構(例如預應力混凝土)的拉張構件。2)上錨板 20如圖3，上錨板20是一種FRP厚塊，其上對稱設置有4個板孔25 ；上錨板20上表面為光滑平面；上錨板20下表面呈波紋狀，波形尺寸或者較大而波數較疏，波形尺寸或者較小而波數較密；單個波形角度一般為75°。其功能是與下錨板30 —起夾持片材10，對片材10提供咬合力、摩擦力和粘接力，實現良好的錨固效果。3)下錨板 30如圖3，下錨板30是一種FRP厚塊，其上對稱設置有4個板孔25 ； 下錨板30下表面為光滑平面；下錨板30上表面呈波紋狀，波形尺寸或者較大而波數較疏，波形尺寸或者較小而波數較密；單個波形角度一般為75°。其功能是與上錨板20 —起夾持片材10，對片材10提供咬合力、摩擦力和粘接力， 實現良好的錨固效果。4)螺栓 40如圖4，螺栓40是一種由頭部41和螺桿42 (帶有外螺紋的圓柱體)兩部分組成的系FRP材料制的緊固件，需與螺母43 (有時還需用到墊片44)配合，用于緊固連接兩個帶有通孔的零件。其功能是提供足夠的擠壓力，使上錨板20和下錨板30夾持更緊密，提高錨固效
^ ο5)波紋管 50如圖1，波紋管50，其橫截面通常為矩形。波紋管50有時不用，比如施加體外預應力，則不用波紋管50。其功能首先是在混凝土結構內部形成一個管道讓片材10穿過，以便實施“后張法”預應力張拉；其次在預應力張拉后，需要壓漿或者灌注環(huán)氧樹脂，以固定預應力片材，此時波紋管50是漿料或環(huán)氧樹脂膠料的傳輸管道。二、FRP片材錨具的錨固方法①在片材10的兩端分別安置錨具，一端是固定端，另一端為拉張工作端，固定端的片材10不外露，拉張工作端的片材10應外露足夠的工作長度；②對片材10的固定端進行錨固，即將片材10的固定端置于上、下錨板20、30之間，再擰緊螺栓40;③在片材10的張拉工作端安置張拉機械60如圖5，張拉機械60包括依次連接的張拉夾具61、傳力桿62和千斤頂63 ；張拉夾具61由夾板611、楔體612和緊固件613組成；在張拉前，將片材10的張拉工作端與楔體612 —起涂膠固化成一個整體，用緊固件613將夾板611緊固住楔體612 ；使用千斤頂63通過傳力桿62對片材10的張拉工作端進行張拉，片材10的張拉工作端在松弛的上錨板20和下錨板30間滑移，達到預定應力后，再擰緊螺栓40 ；④按照預應力張拉操作規(guī)程持荷一定時間，然后卸載；⑤移開張拉機械60，鋸掉張拉工作端外露的片材10，再涂抹高性能樹脂；⑥固定端和拉張工作端都用混凝土或高性能樹脂澆筑結構外觀，或者填充連續(xù)構件縫隙，使錨具包埋在結構內。由此可見，依據上述錨固方法，使片材10和兩端的錨具構成的錨固系統(tǒng)，在卸載后依靠摩擦力、咬合力和粘接力達到良好的錨固效果。
權利要求1.一種FRP片材錨具，其特征在于包括片材(10)、上錨板(20)、下錨板(30)和螺栓(40)； 片材(10)置于上錨板(20)和下錨板(30)之間，上錨板(20)和下錨板(30)將片材 (10)吻合夾持，螺栓(40)分別穿過上錨板(20)和下錨板(30)的板孔(25)將上錨板(20) 和下錨板(30)錨固緊密。
2.按權利要求1所述的一種FRP片材錨具，其特征在于 在錨具的端頭連接有波紋管(50)，片材(10)穿過波紋管(50)。
3.按權利要求1所述的一種FRP片材錨具，其特征在于所述的片材(10)或為FRP片材，或為FRP布材，是一種薄壁片帶狀結構。
4.按權利要求1所述的一種FRP片材錨具，其特征在于 上錨板(20)是一種FRP厚塊，其上對稱設置有4個板孔(25)； 上錨板(20)上表面為光滑平面；上錨板(20)下表面呈波紋狀，波形尺寸或者較大而波數較疏，波形尺寸或者較小而波數較密。
5.按權利要求1所述的一種FRP片材錨具，其特征在于 下錨板(30)是一種FRP厚塊，其上對稱設置有4個板孔(25)； 下錨板(30)下表面為光滑平面；下錨板(30)上表面呈波紋狀，波形尺寸或者較大而波數較疏，波形尺寸或者較小而波數較密。
專利摘要本實用新型公開了一種FRP(Fiber Reinforced Polymer，纖維增強高分子聚合物)片材錨具，涉及高性能高分子結構材料領域中的工程結構用錨具。本實用新型包括片材(10)、上錨板(20)、下錨板(30)和螺栓(40)；片材(10)穿過波紋管(50)置于上錨板(20)和下錨板(30)之間，上錨板(20)和下錨板(30)將片材(10)吻合夾持，螺栓(40)穿過上錨板(20)和下錨板(30)的板孔(25)將上錨板(20)和下錨板(30)錨固緊密。本錨具不銹蝕，和FRP片材一起置于完全非金屬的工程結構中，具有耐久性；重量輕，用于橋梁等結構，增強跨越能力；電磁絕緣性好。
文檔編號E04C5/12GK202117232SQ20112017024
公開日2012年1月18日 申請日期2011年5月25日 優(yōu)先權日2011年5月25日
發(fā)明者金文成 申請人:湖北金力工程復合材料有限公司