纤维增强塑料片材用主动式锚夹具制造技术

纤维增强塑料片材用主动式锚夹具，它包括锚块和设置于锚块中的夹片，所述锚块为内有一通孔的整体，所述夹片是由上下两片式楔形块组成的上夹片和下夹片，其特征是在锚块中夹片的上方设置有上下滑动的传力片，所述传力片的顶面是与锚块适配的平面，传力片的底面是与上夹片顶面适配的斜面，夹片楔入锚块中夹紧纤维增强塑料片材后与锚块和传力片之间形成的楔形通孔紧配合，在传力片的上部穿过锚块设置有加力螺杆。它利用旋紧加力螺杆挤压传力片，使夹片与ＦＲＰ板条完全挤紧，锚夹具在ＦＲＰ板条受力前即具备一定的夹持能力。随着ＦＲＰ板条的受力，夹片有极小量回缩并进一步挤紧，从而实现对ＦＲＰ板条有效夹持。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种锚夹具，尤其涉及一种用于建筑结构混凝土采用纤维增强塑 料(FRP)片材补强时，FRP板条端部的永久及临时锚固的主动式锚夹具。
技术介绍
工程结构加固改造项目中，有采用专用结构胶进行浅层嵌固或表面粘贴FRP片材 的技术措施。此类措施通过粘贴的方式，发挥FRP片材良好的抗拉强度，可以很大程度地提 高建筑结构的承载力。FRP片材提供的拉力若仅通过结构胶传递到混凝土结构上，FRP板条 与结构胶之间、结构胶与混凝土界面之间存在较大的剪应力，如剪应力不足以传递FRP片 材的拉力，则发生剪切破坏，不利于FRP片材高强性能的发挥；另外还有FRP片材粘贴前对 其施加预应力的技术措施。以上两种情况均需对FRP片材端部采用附加锚固措施。由于FRP 片材的抗拉强度高而抗剪强度低，采用普通钢筋用锚夹具会造成FRP片材在锚固区提早破 坏。FRP片材端部的附加锚固当前主要有以下三种1.粘结锚固措施(如一种预应力纤维布平板式永久锚具公开号CN2804269)它 公开了一种预应力纤维布平板式永久锚具，该永久锚具包括固定端部分和张拉端部分，每 个部分均由钢板和纤维布构成，张拉端部分中的钢板和丝杆通过焊接而成为一个整体。每 个部分中的钢板的表面均形成0. 5 1. 0%的坡度，然后交叉开U形槽，纤维布通过树脂浸 渍胶粘贴于开槽的钢板表面，形成预应力纤维布平板式永久锚具。该锚具可以保证预应力 纤维布的张拉预应力水平达到其极限抗拉强度的65%以上，很方便对各种桥梁和工业建筑 进行加固维修。此类锚固措施是预先采用结构胶将FRP片材锚固于钢板或其它抗剪强度高的锚 板上，再将锚板锚固于相应位置。此类锚固措施的缺点是锚固需等结构胶固化后才能起作 用，施工周期较长，且不能拆卸。2.挤压锚固措施(如土木建筑工程用的碳纤维板锚具公开号CN1827975)。该 专利技术公开了一种土木建筑工程用的碳纤维板锚具，该锚具包括用于夹碳纤维板的上下两夹 板、压板、压紧螺栓和锚固螺栓，上下两夹板在与碳纤维板的接触面上设有用于增加摩擦的 纹路，压板的中间段设成凸起状，下夹板上设有与压紧螺栓相配合的螺孔，由压紧螺栓通过 压板使上下两夹板夹紧，下夹板通过锚固螺栓锚固到待加固的砼构件上。此类锚具完全依靠预挤紧夹持FRP板条的夹板，依靠夹板与FRP板条之间的摩擦 力实现对碳纤维板的锚固。此类锚固措施的缺点是FRP板条在受力过程中，摩擦力的大小 取决于夹板与FRP板的摩擦系数和紧固力。紧固力的施加过小则摩擦力不足，FRP板条易 拉脱；紧固力过大则可能造成FRP板条的损伤。由于螺杆在高应力状态会有些应力松弛现 象，再加上螺栓会有机械松动现象，紧固力会有所降低，造成锚固力会有所降低。3.锚夹具锚固措施(如碳纤维板锚具公开号CN101463638)该专利技术涉及一种锚具，特别是一种土木建筑工程中用的碳纤维板锚具，由锚板及 夹片组成，锚板为一整体，内有一楔形通孔，夹片为两片式楔形块、其楔入锚板夹紧碳纤维3板后与锚板内的楔形通孔紧配合，所述的锚板为横截面为长方形或正方形或椭圆形或圆形 的柱体，其内开有横截面为长方形或正方形或椭圆形或圆形、纵截面带有锥度的楔形通孔， 夹片楔入锚板夹紧碳纤维板后合拢的外形与锚板内横截面为长方形或正方形或椭圆形或 圆形、纵截面带有锥度的楔形通孔相同；夹片的夹持面有一层碳纤维板接触增强材料；夹 片与锚板的接触面涂抹有润滑油或润滑脂。该锚具的锚固性能可靠，结构简单紧凑，制作、 施工操作方便，效率高，锚具形状多种多样，能够满足不同施工环境的要求。此类锚固措施是采用小角度扁平夹片夹住FRP板条，FRP板条拉紧时，扁平夹片滑 动收紧，夹紧FRP板条，利用扁平夹片与FRP板条之间的机械摩擦力锚固FRP板条。此类锚 固措施与钢筋用锚夹具的原理相同，随着夹片的回缩，锚固力可以增大，但此类锚固措施同 样也有相同的预应力损失，即锚具变形和FRP板条内缩引起的预应力损失0ll。根据此项预应力损失的计算公式=7^式中a—锚具变形和FRP片材内缩值(mm) ；1——锚固端之间的距离(mm)； Es——FRP片材的弹性模量(MPa)。FRP片材的弹性模量较高，较小的锚具变形和FRP片材内缩量也会引起较大的预 应力损失。对于不采用预应力的FRP片材，需构件加固部位产生的变形大于锚具变形和FRP 片材内缩值a后，才能充分发挥锚具的作用，存在着FRP片材应力滞后现象，同样不利于FRP 片材作用的发挥。
技术实现思路
本技术针对现有技术中的不足提出了一种纤维增强塑料片材用主动式锚夹 具，它不同于需要锚具变形和FRP片材回缩才能产生夹持力的锚夹具，也不同于仅通过挤 压产生摩擦力夹持FRP片材的锚夹具。它是利用旋紧加力螺杆挤压传力片，使小角度扁平 夹片与FRP板条完全挤紧，锚夹具在FRP板条受力前即具备一定的夹持能力。随着FRP板 条的受力，扁平夹片有极小量回缩并进一步挤紧，从而实现对FRP片材有效夹持。本方案是通过如下技术措施实现的纤维增强塑料片材用主动式锚夹具，它包括 锚块和设置于锚块中的夹片，所述锚块为内有一通孔的整体，所述夹片是由上下对称布置 的两片式楔形块组成的上夹片和下夹片，其特征是在锚块中夹片的上方设置有上下滑动的 传力片，所述传力片的顶面是与锚块适配的平面，传力片的底面是与上夹片顶面适配的斜 面，夹片楔入锚块中夹紧纤维增强塑料片材后与锚块和传力片之间形成的楔形通孔紧配 合，在传力片的上部穿过锚块设置有加力螺杆。上下夹片的坡度一致，其角度θ均不大于5. 7°，传力片和锚块上与之相应的斜 面与夹片相适配，且表面光滑并涂有润滑油脂。传力片上表面设置有供加力螺杆插入的限 位槽，加力螺杆旋紧后插入限位槽，可以限制传力片在垂直于加力螺杆轴线方向的位移。上下夹片之间的夹持面做喷砂处理，以增大与FRP板条的摩擦。在传力片上部的加力螺杆上设置有紧固螺帽，紧固螺帽的设置，可以避免加力螺 栓和夹片的松动，增大了锚夹具的可靠性。本技术的有益效果可根据对上述方案的叙述得知，试验表明由于设置了加力螺杆与传力片，本技术基本消除了锚夹具内缩量a，减小了应力损失，锚夹具效率系数 高，方便拆卸。该锚夹具结构简单紧凑，操作方便，适用于FRP板条的永久和临时锚固，对于 施加预应力的FRP板条，可以有效地减小锚具变形和FRP片材内缩引起的预应力损失O11 ； 对于未施加预应力的FRP板条，则不需加固部位产生大于a值的变形即可发挥锚具的作用， 减小了 FRP片材应力滞后现象；对于需拆卸的锚夹具，则可通过旋松加力螺栓方便地拆卸。 因此本技术与现有技术相比，实现了技术目的。夹片及传力片外侧坡度θ的设计传力片与夹片之间的摩擦系数μ = 0. 1，假设传力片所传的压力为N，则N对夹片外侧产生的法向压力N1为N1 = N · cos θ由法向压力产生的静摩擦力F为F = μ · N1 = μ · N · cos θN对夹片外侧产生的切向力N2为N2 = N · sin θ此切向力会使夹片有向外滑移的趋势。若使夹片在加力螺杆紧固时不产生滑移，需使最大静摩擦力F不小于切向力N2, 即F 彡 N2 ；故μ . N. cos θ 彡 N. sin θμ · cos θ 彡 sin θtan θ ^ μθ ^ 5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纤维增强塑料片材用主动式锚夹具，它包括锚块和设置于锚块中的夹片，所述锚块为内有一通孔的整体，所述夹片是由上下两片式楔形块组成的上夹片和下夹片，其特征是在锚块中夹片的上方设置有上下滑动的传力片，所述传力片的顶面是与锚块适配的平面，传力片的底面是与上夹片顶面适配的斜面，夹片楔入锚块中夹紧纤维增强塑料片材后与锚块和传力片之间形成的楔形通孔紧配合，在传力片的上部穿过锚块设置有加力螺杆。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：崔士起，成勃，张文硕，
申请(专利权)人：山东省建筑科学研究院，
类型：实用新型
国别省市：88[]