[发明专利]一种齿状预应力碳纤维板锚具

说明书

本发明公开一种齿状预应力碳纤维板锚具，包括锚头、上楔块和下楔块，所述锚头的内部设有一楔形腔，在所述楔形腔内安装所述上楔块和下楔块，所述上楔块的下表面和下楔块的上表面均设有齿状结构，所述上楔块和下楔块之间安装有一块碳板，所述上楔块和下楔块的前端与所述碳板的前端之间留有缝隙，该缝隙的长度为楔块的总长度的0.02‑02。本齿形锚具对碳纤维板具有很好的夹持力和锚固效率，锚固效率系数达到0.97，大于国标GB/T 14370‑2015规定的0.95，推荐施加预应力设计值范围可达600‑1500MPa，适用范围更广，具有较高的安全系数(1.67‑4.0)。

技术领域

本发明涉及锚具，具体为一种齿状预应力碳纤维板锚具。

背景技术

预应力碳纤维板(简称为“预应力碳板”)结合了碳纤维轻质高强，耐腐蚀及耐疲劳等优势和主动施加预应力的特点，正广泛应用于建筑物混凝土的加固和升级改造中。预应力碳板加固不仅具有减少扰度变形，主动封闭裂缝，降低钢筋混凝土内部应力的优势，同时还赋予加固后的建筑物更高的极限载荷和剪切应力，提高了碳纤维板和混凝土的利用率。锚具是预应力碳板的核心，能够将碳纤维板所受的载荷有效地传递到被加固建筑物中。现有的锚具按接触形式分为两大类，即：化学胶粘锚具和机械锚具。化学胶粘锚具是指锚具与碳纤维板之间依赖环氧胶粘剂粘接，如波形锚，sika锚具和部门楔形锚具等，环氧树脂作为中间介质，在锚具和碳板之间传递应力，然而由于环氧树脂固化体系在使用过程中具有一定使用年限依赖性，同时需要1周左右时间完全固化，效率较低。机械锚具是指碳板和锚具之间直接接触，如部分波形锚具。现有的波形锚具锚固碳板时会出现滑脱或应力集中导致的非正常破坏，同时由于碳纤维板为脆性材质，与常见的材质为钢材的锚具接触，极易破损，影响了碳纤维板的高性能。

专利CN101463638A中公开了一种楔形化学胶粘锚具，该锚具采用环氧树脂胶黏剂对锚具和碳纤维板进行粘接，具有一定的实用性，但环氧胶黏剂完全固化需要一定时间，同时此类锚具需要和碳板提前组装，运输占用空间大，不便捷。

专利CN102296755A申请公布了一种波形机械锚具，该锚具由具有波纹状的上下夹板组成，使用较为简单，但当应力较大时，碳板易从锚具中滑脱，同时碳板和钢铁材质锚头为硬接触，容易对碳板造成一定的损伤。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种解决化学胶粘锚具效率低和运输困难、械锚具在张拉过程中出现滑脱或应力集中的齿状预应力碳纤维板锚具。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种齿状预应力碳纤维板锚具，包括锚头、上楔块和下楔块，所述锚头的内部设有一楔形腔，在所述楔形腔内安装所述上楔块和下楔块，所述上楔块的下表面和下楔块的上表面均设有齿状结构，所述上楔块和下楔块之间安装有一块碳板，所述上楔块和下楔块的前端与所述碳板的前端之间留有缝隙，该缝隙的长度为楔块的总长度的0.02-02。

本发明中，进一步的，所述齿状结构为圆弧形齿，圆弧形齿的高度为0.1mm-1mm。

本发明中，进一步的，所述锚头的倾角为0.2°-4°，且上楔块、下楔块和锚头接触面层光滑，粗糙度为0.8-1.6。

本发明中，进一步的，所述上楔块和下楔块和锚头的材质为40Cr，3Cr13、2Cr13中的一种。

本发明中，进一步的，所述上楔块和下楔块的前端靠近碳板的一面设有倾角，角度为1°-30°之间。

本发明的有益效果：本齿形锚具对碳纤维板具有很好的夹持力和锚固效率，锚固效率系数达到0.97，大于国标GB/T 14370-2015规定的0.95，推荐施加预应力设计值范围可达600-1500MPa，适用范围更广，具有较高的安全系数(1.67-4.0)。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明中锚头的结构示意图；