一種gfrp混凝土組合構(gòu)件用抗剪栓釘及其施工方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種GFRP混凝土組合構(gòu)件用抗剪栓釘及其施工方法，包括GFRP構(gòu)件，后澆層混凝土，GFRP構(gòu)件上開(kāi)有孔洞，所述的孔洞中穿插有抗剪栓釘。GFRP混凝土組合構(gòu)件用抗剪栓釘?shù)氖┕し椒òㄈ缦虏襟E：在GFRP構(gòu)件上相應(yīng)位置處開(kāi)孔洞；在抗剪栓釘?shù)尼斘病醢搴臀矖U上涂膠或浸膠；將抗剪栓釘?shù)尼斘矊?duì)準(zhǔn)孔洞，將其插入孔洞中；抓住抗剪栓釘?shù)谋炕蝾^部，將抗剪栓釘旋轉(zhuǎn)90°；待膠固化后澆筑后澆層混凝土?？辜羲ㄡ斂汕〉胶锰幍卮┎宓娇锥粗?，施工十分簡(jiǎn)便，且與孔洞之間不會(huì)留有空隙，可防止后澆層混凝土澆筑時(shí)出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象?？辜羲ㄡ斂捎行岣呦虏縂FRP構(gòu)件與后澆層混凝土的界面粘結(jié)力，增大結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的整體性能及界面抗剪性能，可用于GFRP混凝土組合梁、板及其它復(fù)雜節(jié)點(diǎn)的施工。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種GFRP混凝土組合構(gòu)件用抗剪栓釘及其施工方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本發(fā)明涉及建筑橋梁工程【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種GFRP混凝土組合構(gòu)件用抗剪栓釘。

【背景技術(shù)】
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[0002]GFRP混凝土組合構(gòu)件主要由下部的GFRP構(gòu)件與上部面層混凝土組成:上部混凝土主要承受壓力，下部GFRP構(gòu)件主要承受拉力，這種構(gòu)件充分利用了 GFRP抗拉強(qiáng)度高、耐久性能好以及混凝土抗壓性能優(yōu)良的優(yōu)點(diǎn)，且下部GFRP構(gòu)件在施工階段可以充當(dāng)永久性模板，不設(shè)或少設(shè)支撐，施工簡(jiǎn)便。近年來(lái)，GFRP混凝土組合構(gòu)件在土木工程領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。但GFRP構(gòu)件與上部面層混凝土界面較差的粘結(jié)性能制約了這種結(jié)構(gòu)的廣泛推廣應(yīng)用。由此，開(kāi)發(fā)一種施工簡(jiǎn)便，可有效提高下部GFRP構(gòu)件與后澆層混凝土的界面粘結(jié)力，增大結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的整體性能及界面抗剪性能，且經(jīng)濟(jì)性能優(yōu)越的GFRP混凝土組合構(gòu)件用抗剪栓釘及其施工方法具有重要的工程應(yīng)用價(jià)值。


【發(fā)明內(nèi)容】

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[0003]本發(fā)明公開(kāi)了一種GFRP混凝土組合構(gòu)件用抗剪栓釘及其施工方法，目的在于開(kāi)發(fā)出一種提高現(xiàn)場(chǎng)施工的簡(jiǎn)便性和靈活性，結(jié)構(gòu)力學(xué)性能優(yōu)越，能有效改善GFRP構(gòu)件與后澆層混凝土疊合界面性能的新型GFRP混凝土組合構(gòu)件用抗剪栓釘。
[0004]本發(fā)明是這樣來(lái)實(shí)現(xiàn)的，該GFRP混凝土組合構(gòu)件用抗剪栓釘包括:GFRP構(gòu)件，后澆層混凝土，GFRP構(gòu)件上開(kāi)有孔洞，所述的孔洞穿插有抗剪栓釘。GFRP構(gòu)件可使用配套的開(kāi)孔工具在施工現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)設(shè)孔洞或在GFRP構(gòu)件廠中預(yù)留孔洞，抗剪栓釘可恰到好處地穿插到孔洞中，使得抗剪栓釘與孔洞之間沒(méi)有縫隙，可防止后澆層混凝土澆筑時(shí)出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象，易于抗剪栓釘固定牢靠?？辜羲ㄡ斂捎蒅FRP材料制作，使其具有較高的強(qiáng)度和較好的粘結(jié)性能?？辜羲ㄡ斂商岣逩FRP構(gòu)件與后澆層混凝土的粘結(jié)力，有效改善疊合界面性能，最主要的是抗剪栓釘可提高現(xiàn)場(chǎng)施工的簡(jiǎn)便性和靈活性，提高施工速率，縮短工期。
[0005]本發(fā)明的特征還在于所述的抗剪栓釘由頭部與根部?jī)刹糠纸M成，頭部埋入后澆層混凝土中，根部嵌固于GFRP構(gòu)件中；這樣，抗剪栓釘在GFRP構(gòu)件與后澆層混凝土之間起到了很好的連接作用。
[0006]本發(fā)明的特征還在于所述的頭部由釘帽和釘桿兩部分組成；所述的根部由釘尾、擋板、柄部和尾桿四部分組成。釘桿用于直接抗剪，增設(shè)釘帽可增大抗剪栓釘與后澆層混凝土的接觸面積，增強(qiáng)界面粘結(jié)力。根部嵌固于GFRP構(gòu)件中，釘尾和尾桿穿插在孔洞中，擋板、柄部及頭部埋入后澆層混凝土中。
[0007]本發(fā)明的特征還在于所述的釘尾與孔洞截面形狀相似，但略小于孔洞截面。釘尾與孔洞截面形狀相似，使釘尾可穿插在孔洞中，釘尾比孔洞截面略小可保證釘尾恰到好處的穿插在孔洞中，利于抗剪栓釘?shù)墓潭ā?br> [0008]本發(fā)明的特征還在于所述的擋板能夠?qū)⒖锥赐耆趽酢．?dāng)擋板為圓形時(shí)，圓形半徑大于孔洞最大長(zhǎng)度，當(dāng)擋板為橢圓時(shí)，擋板的短軸長(zhǎng)度b稍大于孔洞最大長(zhǎng)度，這樣銷(xiāo)釘旋轉(zhuǎn)90度之后能保證擋板將孔洞完全蓋住，澆筑后澆層混凝土?xí)r不會(huì)漏漿。
[0009]本發(fā)明的特征還在于所述的尾桿截面為圓形，尾桿截面為圓形，便于旋轉(zhuǎn)。
[0010]為制作上述GFRP混凝土組合構(gòu)件用抗剪栓釘，本發(fā)明的施工方法為:①在GFRP構(gòu)件上相應(yīng)位置處開(kāi)孔洞；②在抗剪栓釘?shù)尼斘?、擋板和尾桿上涂膠或浸膠；③將抗剪栓釘?shù)尼斘矊?duì)準(zhǔn)孔洞，將其插入孔洞中；④抓住抗剪栓釘?shù)谋炕蝾^部將抗剪栓釘旋轉(zhuǎn)90°
待膠固化后澆筑后澆層混凝土。
[0011]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
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[0012]以下附圖中，I為GFRP構(gòu)件，2為孔洞，3為抗剪栓釘，4為后澆層混凝土，5為頭部，6為根部,5.1為釘帽,5.2為釘桿,6.1為釘尾,6.2為擋板,6.3為柄部,6.4為尾桿。
[0013]圖1為工字型GFRP構(gòu)件與混凝土組合構(gòu)件用抗剪栓釘橫剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為箱型GFRP構(gòu)件與混凝土組合構(gòu)件用抗剪栓釘橫剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3為抗剪栓釘截面示意圖；
[0016]圖4為釘帽為圓形時(shí)抗剪栓釘示意圖；
[0017]圖5為釘帽為矩形時(shí)抗剪栓釘示意圖；
[0018]圖6為抗剪栓釘各斷面剖切部位示意圖；
[0019]圖7?13為各剖切部位斷面示意圖；
[0020]圖14為釘尾插入孔洞時(shí)示意圖；
[0021]圖15為釘尾旋轉(zhuǎn)90°后與孔洞相對(duì)位置示意圖；
[0022]圖16為抗剪栓釘與孔洞尺寸標(biāo)注示意圖；
[0023]圖17為抗剪栓釘穿插入孔洞過(guò)程示意圖；
[0024]圖18為工字形GFRP構(gòu)件與混凝土組合構(gòu)件用抗剪栓釘立面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖19為箱形GFRP構(gòu)件與混凝土組合構(gòu)件用抗剪栓釘立面結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
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[0026]本發(fā)明如附圖1?19所示。
[0027]一種GFRP混凝土組合構(gòu)件用抗剪栓釘及其施工方法，包括GFRP構(gòu)件1、后澆層混凝土 4，GFRP構(gòu)件I上開(kāi)有孔洞2，所述的孔洞2穿插有抗剪栓釘3。GFRP構(gòu)件I可使用配套的開(kāi)孔工具開(kāi)設(shè)孔洞2或在GFRP構(gòu)件廠中預(yù)留孔洞2?？辜羲ㄡ?與孔洞2截面形狀相適應(yīng)，可穿插到孔洞2中，且抗剪栓釘3的尾桿6.4高度剛好與孔洞2高度相同，使抗剪栓釘3剛好能穿過(guò)孔洞2，使得抗剪栓釘3與孔洞2之間不會(huì)留有空隙，然后將抗剪栓釘3旋轉(zhuǎn)90°，這樣就使抗剪栓釘3固定牢靠。這樣設(shè)計(jì)可使抗剪栓釘3恰到好處地穿插到孔洞2中，且不會(huì)松動(dòng)。抗剪栓釘3可由GFRP材料制作，使其具有較高的強(qiáng)度和較好的粘結(jié)性能，提高GFRP構(gòu)件I與后澆層混凝土 4的粘結(jié)力，有效改善疊合界面性能，最主要的是抗剪栓釘3可提高現(xiàn)場(chǎng)施工的簡(jiǎn)便性和靈活性，提高施工速率，縮短工期。如圖1?2所示，抗剪栓釘3在GFRP構(gòu)件I與后澆層混凝土 4之間起到了很好的連接作用，使得該新型GFRP混凝土組合構(gòu)件力學(xué)性能優(yōu)越，施工簡(jiǎn)便靈活。
[0028]抗剪栓釘3由頭部5與根部6兩部分組成，頭部5全部埋入后澆層混凝土 4中，根部6部分嵌固于GFRP構(gòu)件I中。如圖1?3所示。這樣，通過(guò)抗剪栓釘3增大了 GFRP構(gòu)件I與后澆層混凝土 4的粘結(jié)力，有效改善了疊合界面的抗剪性能。
[0029]頭部5由釘帽5.1和釘桿5.2兩部分組成；根部6由釘尾6.1、擋板6.2、柄部6.3和尾桿6.4四部分組成。如圖4?13所示。圖4?5分別為釘帽5.1為圓形和矩形時(shí)抗剪栓釘3結(jié)構(gòu)示意圖，圖6為抗剪栓釘3各斷面剖切部位示意圖，圖7?13為各剖切部位斷面示意圖，其中圖12?13為釘帽5.1的兩種截面形式。釘帽5.1和釘桿5.2埋入后澆層混凝土 4中，有效增大了抗剪栓釘3與后澆層混凝土 4的接觸面積，增強(qiáng)疊合力。根部6嵌固于GFRP構(gòu)件中，釘尾6.1和尾桿6.4穿插在孔洞2中，擋板6.2和柄部6.3使頭部5埋入后澆層混凝土 4中。這樣，抗剪栓釘3將GFRP構(gòu)件I和后澆層混凝土 4有效的連接起來(lái)，改善了該GFRP混凝土組合構(gòu)件的界面性能。
[0030]釘尾6.1與孔洞2截面形狀相似，但略小于孔洞2截面。如圖14所示，釘尾6.1與孔洞2截面形狀相似，使釘尾6.1可穿插在孔洞2中，釘尾6.1比孔洞2截面略小，可保證釘尾6.1剛好能穿插在孔洞2中，且抗剪栓釘3的尾桿6.4與孔洞2之間幾乎不會(huì)留有空隙，方便了抗剪栓釘3的固定。圖15為釘尾6.1旋轉(zhuǎn)90度之后的示意圖，且抗剪栓釘3的釘尾6.1、擋板6.2和尾桿6.4上均涂膠或浸膠，自此，抗剪栓釘3被固定牢靠。
[0031]擋板6.2能夠?qū)⒖锥?完全遮擋。當(dāng)擋板6.2為圓形時(shí)，圓形半徑大于孔洞2的最大長(zhǎng)度；當(dāng)擋板6.2為橢圓時(shí)，圖16為抗剪栓釘與孔洞尺寸標(biāo)注示意圖，圖中a為孔洞2的最大長(zhǎng)度，b為擋板6.2的短軸長(zhǎng)度，c為擋板6.2的長(zhǎng)軸長(zhǎng)度，d為釘尾6.1的最大長(zhǎng)度，e為釘尾6.1的最大厚度。為使擋板6.2能將孔洞2完全遮擋,須保證c>a,且b>a。這樣抗剪銷(xiāo)釘3旋轉(zhuǎn)前后都能使擋板6.2將孔洞2完全蓋住，從而保證澆筑后澆層混凝土 4時(shí)不會(huì)漏漿。圖17為為抗剪栓釘3穿插入孔洞2過(guò)程示意圖。
[0032]尾桿6.4截面為圓形。尾桿6.4截面為圓形,可方便抗剪栓釘3的旋轉(zhuǎn)固定。如圖9所示。
[0033]為制作上述GFRP混凝土組合構(gòu)件用抗剪栓釘，本發(fā)明的施工方法為:①在GFRP構(gòu)件I上相應(yīng)位置處開(kāi)孔洞2 ;②在抗剪栓釘3的釘尾6.1、擋板6.2和尾桿6.4上涂膠或浸膠；③將抗剪栓釘3的釘尾6.1對(duì)準(zhǔn)孔洞2，將其插入孔洞2中抓住抗剪栓釘3的柄部6.3或頭部5將抗剪栓釘3旋轉(zhuǎn)90° ;⑤待膠固化后澆筑后澆層混凝土 4。如圖18?19所
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[0034]GFRP構(gòu)件I可采用配套的開(kāi)孔工具開(kāi)孔洞2或在預(yù)制廠預(yù)留孔洞2，在抗剪栓釘3的釘尾6.1、擋板6.2和尾桿6.4上涂膠或浸膠，尾桿6.4要完全插入孔洞2中，而釘尾6.1和擋板6.2的表面會(huì)與孔洞2有直接接觸，在上面涂膠或浸膠可使釘尾6.1、擋板6.2和尾桿6.4與孔洞2牢固粘結(jié)。然后將釘尾6.1對(duì)準(zhǔn)孔洞2，將其插入孔洞2中，并抓住抗剪栓釘3的柄部6.3或頭部5將抗剪栓釘3旋轉(zhuǎn)90°，待膠固化后即可澆筑后澆層混凝土 4。尾桿6.4與孔洞2高度相同，且擋板6.2無(wú)論如何旋轉(zhuǎn)都能將孔洞2完全蓋住。該施工方法，既保證了抗剪栓釘3剛好能插進(jìn)孔洞2中，又保證了抗剪栓釘3插進(jìn)孔洞2旋轉(zhuǎn)90°后抗剪栓釘3能固定牢靠且澆筑后澆層混凝土?xí)r不漏漿?？梢?jiàn)，該抗剪栓釘可有效提高下部GFRP構(gòu)件與后澆層混凝土的界面粘結(jié)力，增大結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的整體性能及界面抗剪性能，可用于GFRP混凝土組合梁、板及其它復(fù)雜節(jié)點(diǎn)的施工。
【權(quán)利要求】
1.一種GFRP混凝土組合構(gòu)件用抗剪栓釘，包括GFRP構(gòu)件(I)、后澆層混凝土(4)，GFRP構(gòu)件(I)上開(kāi)有孔洞(2)，其特征在于:所述的孔洞(2)穿插有抗剪栓釘(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種GFRP混凝土組合構(gòu)件用抗剪栓釘，其特征在于:所述的抗剪栓釘(3)由頭部(5)與根部(6)兩部分組成，頭部(5)埋入后澆層混凝土(4)中，根部(6)嵌固于GFRP構(gòu)件(I)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種GFRP混凝土組合構(gòu)件用抗剪栓釘，其特征在于:所述的頭部(5)由釘帽(5.1)和釘桿(5.2)兩部分組成；所述的根部(6)由釘尾(6.1)、擋板(6.2)、柄部(6.3)和尾桿(6.4)四部分組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種GFRP混凝土組合構(gòu)件用抗剪栓釘，其特征在于:所述的釘尾(6.1)與孔洞(2)截面形狀相似，但略小于孔洞(2)截面。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種GFRP混凝土組合構(gòu)件用抗剪栓釘，其特征在于:所述的擋板(6.2)能夠?qū)⒖锥?2)完全遮擋。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種GFRP混凝土組合構(gòu)件用抗剪栓釘，其特征在于:所述的尾桿(6.4)截面為圓形。
7.一種權(quán)利要求1所述的GFRP混凝土組合構(gòu)件用抗剪栓釘?shù)氖┕し椒?，包括如下步驟:①在GFRP構(gòu)件(I)上相應(yīng)位置處開(kāi)孔洞(2);②在抗剪栓釘(3)的釘尾(6.1)、擋板(6.2)和尾桿(6.4)上涂膠或浸膠；③將抗剪栓釘(3)的釘尾(6.1)對(duì)準(zhǔn)孔洞(2)，將其插入孔洞⑵中抓住抗剪栓釘⑶的柄部(6.3)或頭部(5)，將抗剪栓釘(3)旋轉(zhuǎn)90° ;⑤待膠固化后澆筑后澆層混凝土(4)。
【文檔編號(hào)】E04B1/41GK104314179SQ201410647978
【公開(kāi)日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月15日
【發(fā)明者】黃海林, 朱慧, 賓智, 祝明橋, 曾垂軍, 任煥青 申請(qǐng)人:黃海林