弯折装置和弯折方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及土木工程中纤维增强热塑性复合材料筋的生产加工技术领域，公开了一种弯折装置和弯折方法

【技术实现步骤摘要】
弯折装置和弯折方法


[0001]本专利技术涉及土木工程中纤维增强热塑性复合材料筋的生产加工
，具体地涉及一种弯折装置和弯折方法
。

技术介绍

[0002]纤维增强树脂基复合材料
(FRP)
因其具有耐腐蚀
、
疲劳性能良好
、
比强度和比模量高等诸多优势而广泛应用于土木工程领域
。FRP
筋作为替代钢筋的一种新型材料，可有效解决钢筋在服役环境中发生锈蚀而导致结构提前失效的问题
。
目前，
FRP
筋在混凝土结构中应用已经成为一个重要的研究方向
。
[0003]FRP
筋在实际工程中的应用形式主要以纵筋和分布钢筋为主，
FRP
箍筋的应用相对较少，主要有以下两个原因：一是目前工程中多采用的热固性
FRP
筋弯折部分易出现纤维破坏和应力集中，造成
FRP
筋强度损失较大；同时，由于热固性
FRP
筋成型后形状无法改变，需要在工厂预制后运输到现场安装，生产工艺复杂且无法像钢箍筋一样能够在现场加工成型；二是由于箍筋一般处于混凝土构件最外侧，对于环境变化的敏感性更强
。
[0004]相较于热固性
FRP
箍筋，热塑性
FRP
箍筋具有以下优势：首先，热塑性
FRP
筋在固化成型后，可通过加热至其熔点温度使材料软化后进行二次加工，这一过程可反复进行且为物理变化，可以保证<br/>FRP
筋材料化学性质的稳定，提升了
FRP
筋应用于混凝土结构中的灵活性，为
FRP
筋的现场的加工创造条件；其次，热塑性树脂加热软化后，与纤维间发生一定程度的相对运动，降低两者间的相互作用力，从而减小弯曲过程对纤维造成的损伤，冷却成型后树脂与纤维间的相互作用力重新恢复，以充分发挥
FRP
筋的力学性能
。
[0005]相关试验研究表明：
FRP
箍筋弯折部位的抗拉强度保留率仅为
30
％
—80
％，
FRP
箍筋在混凝土中承受斜截面抗剪作用时，斜裂缝附近的箍筋弯折处受力较大，弯折部位易被拉断而发生破坏
。
基于此，
《
纤维增强复合材料建设工程应用技术规范
》GB50608
‑
2010
规定箍筋的抗拉强度设计值不能超过其弯折的抗拉强度设计值，以防止出现弯折部位被拉断的情况
。
此外，对于圆形截面热塑性
FRP
筋，受热软化后弯曲部位截面形状会发生一定程度改变，并不能保持理想状态下的圆形截面，而呈现出一种扁平的趋势，会对弯曲处强度产生较大影响
。
[0006]因此，急需研发一种热塑性树脂复合材料筋的新型弯曲装置，确保弯折后筋材具有较高的强度保留率
。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的折弯操作对热塑性
FRP
筋的损伤高，导致弯折后的筋材强度保留率低的问题，提供一种弯折装置，该弯折装置能够有效减小弯折过程中对弯折部位产生的损伤，实现
FRP
筋的可靠弯折，大大提高弯折后筋材的强度保留率
。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术一方面提供一种弯折装置，该弯折装置包括位于中心
位置的中心柱和转动把手，转动把手的一端可转动地套设在中心柱上，另一端形成有轨道，轨道内可滑动地嵌设有转动柱，转动柱外部套设有套筒，套筒与中心柱之间形成有供热塑性
FRP
筋穿过的缝隙；其中，
[0009]转动把手设置为能够绕中心柱转动以弯折热塑性
FRP
筋
。
[0010]优选地，该弯折装置还包括位于底部的弯折圆盘，中心柱可拆卸地安装至弯折圆盘的中心安装孔
。
[0011]优选地，弯折圆盘上开设有至少三个螺栓孔，支撑螺栓拧入螺栓孔中，通过调整支撑螺栓能够保证弯折圆盘的水平度
。
[0012]优选地，弯折圆盘上还开设有至少两条滑槽，每条滑槽内可滑动地嵌设有一对固定柱，一对固定柱能够从两侧夹紧并固定热塑性
FRP
筋
。
[0013]优选地，弯折圆盘的表面标有刻度，当转动把手转动至预期刻度后通过拧紧中心柱上方的螺栓能够限制转动把手转动以实现不同角度的弯折
。
[0014]优选地，中心柱的顶部和
/
或转动柱的顶部与转动把手的顶端面之间设有垫片
。
[0015]优选地，套筒设置为能够绕着转动柱自转
。
[0016]优选地，中心柱的底部和
/
或套筒的底部均部分向内凹陷形成有凹槽，凹槽用于限制热塑性
FRP
筋的截面变形
。
[0017]优选地，热塑性
FRP
筋外包裹有加热装置，加热装置通过调压器与热电偶控制并对热塑性
FRP
筋加热
。
[0018]优选地，加热装置包括缠绕在内层的锡纸和缠绕在外层的加热带，锡纸用于避免热塑性
FRP
筋软化后与加热带直接接触，加热带用于加热并约束限制热塑性
FRP
筋在弯折过程中弯折截面的变形
。
[0019]优选地，弯折圆盘上位于弯折部位的下方开设有接线孔，加热带穿过接线孔后接线
。
[0020]本专利技术第二方面提供一种使用上述弯折装置进行弯折的弯折方法，该弯折方法包括：
[0021]首先，将热塑性
FRP
筋上的弯折部分包裹锡纸后缠上加热带，紧贴放入中心柱下部的凹槽中；
[0022]其次，利用固定柱夹紧热塑性
FRP
筋上的非弯折部位并拧紧螺栓将固定柱固定；
[0023]然后，沿轨道滑动转动柱，使其与中心柱共同夹紧热塑性
FRP
筋上的弯折部位，拧紧转动柱上方的螺栓将其位置固定；
[0024]再然后，利用热电偶和调压器控制加热带升温至指定温度，待热塑性
FRP
筋弯折部位软化后转动转动把手，根据弯折圆盘上的刻度确定转动到目标角度后停止，此时，拧紧中心柱上方的螺栓使得转动把手无法自由转动；
[0025]最后，弯折结束后，降低温度，待热塑性
FRP
筋重新硬化后依次拆除弯折装置
。
[0026]通过上述技术方案，在中心位置设置中心柱和转动把手，将转动把手的一端可转动地套设在中心柱上，另一端形成有轨道，轨道内可滑动地嵌设有转动柱，转动柱外部套设有套筒，套筒与中心柱之间形成有供热塑性
FRP
筋穿过的缝隙
。
这样，使用时，将热塑性
FRP
筋穿过缝隙，位于套筒与中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种弯折装置，其特征在于，所述弯折装置包括位于中心位置的中心柱
(2)
和转动把手
(7)
，所述转动把手
(7)
的一端可转动地套设在所述中心柱
(2)
上，另一端形成有轨道，所述轨道内可滑动地嵌设有转动柱
(3)
，所述转动柱
(3)
外部套设有套筒
(8)
，所述套筒
(8)
与所述中心柱
(2)
之间形成有供热塑性
FRP
筋
(6)
穿过的缝隙；其中，所述转动把手
(7)
设置为能够绕所述中心柱
(2)
转动以弯折所述热塑性
FRP
筋
(6)。2.
根据权利要求1所述的弯折装置，其特征在于，所述弯折装置还包括位于底部的弯折圆盘
(1)
，所述中心柱
(2)
可拆卸地安装至所述弯折圆盘
(1)
的中心安装孔
。3.
根据权利要求2所述的弯折装置，其特征在于，所述弯折圆盘
(1)
上开设有至少三个螺栓孔
(9)
，支撑螺栓拧入所述螺栓孔
(9)
中，通过调整所述支撑螺栓能够保证所述弯折圆盘
(1)
的水平度
。4.
根据权利要求2所述的弯折装置，其特征在于，所述弯折圆盘
(1)
上还开设有至少两条滑槽，每条所述滑槽内可滑动地嵌设有一对固定柱
(5)
，一对所述固定柱
(5)
能够从两侧夹紧并固定所述热塑性
FRP
筋
(6)。5.
根据权利要求2所述的弯折装置，其特征在于，所述弯折圆盘
(1)
的表面标有刻度，当所述转动把手
(7)
转动至预期刻度后通过拧紧所述中心柱
(2)
上方的螺栓能够限制所述转动把手
(7)
转动以实现不同角度的弯折
。6.
根据权利要求1所述的弯折装置，其特征在于，所述中心柱
(2)
的顶部和
/
或所述转动柱
(3)
的顶部与所述转动把手
(7)
的顶端面之间设有垫片
(4)。7.
根据权利要求1所述的弯折装置，其特征在于，所述套筒
(8)
设置为能够绕着所述转动柱
(3)
自转
。8.
根据权利要求1所述的弯折装置，其特征在于，所述中心柱
(2)
的底部和...

【专利技术属性】
技术研发人员：李承高，邓文彬，咸贵军，王俊琦，周平，黄胜德，郭瑞，沈海娟，张红卫，韦健，
申请(专利权)人：中国石化上海石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：